牙齒正畸矯治材料及其制備和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種牙齒正畸矯治材料，尤其是涉及一種透明高分子牙齒矯治用牙套 正畸材料，本發(fā)明還涉及所述材料的制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 牙齒矯正是通過正畸或外科手術(shù)等方法治療錯頜畸形。錯頜畸形是指兒童生長發(fā) 育過程中，由先天因素或后天因素導(dǎo)致的牙齒、頜骨、顱面的畸形，牙齒參差不齊。
[0003] 牙齒參差不齊會導(dǎo)致很多問題，首先，嚴重影響口腔功能的正常發(fā)揮，主要是對我 們的咀嚼、發(fā)音、吞咽、呼吸功能的影響。其次，嚴重影響牙周組織健康及口腔衛(wèi)生，牙列不 齊，特別是牙齒擁擠，一方面使口腔菌斑易于附著，另一方面因牙刷難于接觸而不易清潔， 因而牙周組織，如牙齦、牙槽骨極易產(chǎn)生炎癥，出現(xiàn)牙齦腫脹、出血、口腔異味等癥狀，久而 久之如果嚴重累及牙槽骨，則可出現(xiàn)牙齒松動，從而造成嚴重后果。再者，嚴重影響顏面部 生長發(fā)育，牙齒在整個顏面部生長發(fā)育過程中起著極為重要的作用，通俗地講，正常發(fā)育排 列的牙齒，對頜面部高度、深度及寬度的正常生長有著類似于"支架"的作用。最后，嚴重影 響心理健康，心理學(xué)家指出，牙齒排列不齊、牙齒錯頜畸形的患者長期處在被嘲笑的環(huán)境中 將對其成長造成嚴重影響。若不及時矯正，會因此背上沉重的精神包揪。
[0004] 牙齒矯正的一個重要途徑是通過各種正畸裝置來治療。也就是通過各種矯正裝置 來調(diào)整面部骨骼、牙齒、頜面神經(jīng)肌肉三者之間的平衡和協(xié)調(diào)。調(diào)整上下頜骨之間，上下牙 齒之間、牙齒與頜骨之間和聯(lián)系它們的神經(jīng)肌肉之間不正常的關(guān)系。首先錯頜畸形的矯治 它主要依靠在口腔內(nèi)部或外部戴用矯治器，對牙齒、牙槽骨及頜骨施加適當?shù)?生物力"，使 其產(chǎn)生生理性移動，從而矯治錯頜畸形。
[0005] 從口腔正畸學(xué)牙齒正畸矯治器和正畸材料的一個多世紀發(fā)展歷程來看，正畸矯治 器從帶環(huán)的使用到直接粘結(jié)技術(shù)的研制，從標準方絲弓到如今廣泛使用的直絲弓矯治，以 及目前的舌側(cè)矯治技術(shù)和自鎖托槽技術(shù)等，所用材料為不銹鋼、鉬金屬、鈦鎳合金和陶瓷等 矯治材料。傳統(tǒng)的正畸矯治器主要為活動矯治器和固定矯治器?；顒映C治器對發(fā)音有一定 的影響，而且活動矯治器鋼絲暴露在牙齒的唇側(cè)，對美觀有一定程度的影響，制作起來比較 困難。固定矯治器是用粘結(jié)劑粘結(jié)在牙齒舌側(cè)以穩(wěn)定牙齒的位置，其容易脫落，且脫落后不 易被發(fā)現(xiàn)，因此容易出現(xiàn)牙齒的移位復(fù)發(fā)。同時，固定保持器不利于清潔，會影響口腔衛(wèi)生。
[0006] 隱形矯治器與先進的三維數(shù)字化技術(shù)結(jié)合起來，針對每個患者的個體特征進行矯 治過程設(shè)計和矯治器的個性化制造，采用一種特殊的高分子材料制成隱形矯治器，美觀舒 適是其最具吸引力的特點?？稍谶M食、漱口、用牙線時取下，有助于保持口腔衛(wèi)生，減少對食 物的限制和牙齒脫鈣的危險，降低齲病、齦炎、牙周病的發(fā)生率。可由患者自行摘戴，大大減 少了椅旁操作時間。在治療過程中所用力較輕，每次只移動一部分牙齒，通過牙齒少量移 動，約0. 25-0. 3mm，來實現(xiàn)矯治目標，急診少，創(chuàng)傷小，牙根吸收少，符合牙齒的生理移動規(guī) 律。也就是說，隨著口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的日益提高，牙齒矯正器的類型從金屬托槽發(fā)展到無托槽 隱形矯正器，無論是實用性、美觀性及舒適性都得到了顯著的提高。
[0007] 國外對正畸矯治用熱壓模材料已趨成熟，國內(nèi)對其研制并沒有得到相應(yīng)的重視， 國內(nèi)應(yīng)用到的熱壓模材料也都是進口產(chǎn)品。國內(nèi)對正畸矯治用高分子材料也進行了一些研 究探討，如中國專利申請CN02139224. 2采用超高分子量聚乙烯用于制作牙科正畸托槽，其 存在的問題是制作的高分子材料沒有較大的力學(xué)強度，使得牙齒矯治過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力 不夠，導(dǎo)致矯治效果不佳。中國專利申請CN201210129701. 6建議將聚對苯二甲酸乙二醇 酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯與TPU和PC的組合用作牙齒正畸矯治材料。然而由該材料制成 的牙齒正畸矯治材料的吸水率（或吸唾液率）和應(yīng)力松弛率仍舊需要進一步降低。
[0008] 因此，仍舊需要一種具有更佳綜合性能，尤其是具有更低吸水率（或吸唾液率）和 應(yīng)力松弛率的牙齒正畸矯治用材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的發(fā)明人在高分子牙齒正畸矯治用材料領(lǐng)域進行 了廣泛而又深入的研究，以期能夠發(fā)現(xiàn)一種具有改進綜合性能的高分子牙齒正畸矯治材 料，尤其是具有足夠低吸水率（或吸唾液率）和應(yīng)力松弛率的牙齒正畸矯治材料。結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，通過將聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯與納米二氧化硅共混得到的材料 可以實現(xiàn)上述目的。本發(fā)明人正是基于上述發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
[0010]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種牙齒正畸矯治材料，該牙齒正畸矯治材料不 僅具備良好的透明性能，還具有良好的力學(xué)性能，化學(xué)性能，滿足衛(wèi)生級別等優(yōu)點，尤其具 有足夠低的吸水率（或吸唾液率）和應(yīng)力松弛率。
[0011] 本發(fā)明的另一目的是提供一種制備本發(fā)明的牙齒正畸矯治材料的方法。
[0012] 本發(fā)明的再一目的是提供本發(fā)明的牙齒正畸矯治材料在制造牙齒正畸矯治器件 中的用途。
[0013] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案可概括如下：
[0014] 1. -種牙齒正畸矯治材料，基于矯治材料的總重量，其包含
[0015] A) 50-99. 7重量％，優(yōu)選60-85重量％的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲 醇酯（PETG);
[0016] B) 0-40重量％，優(yōu)選10-30重量％的聚碳酸酯（PC);
[0017] C) 0-20重量％，優(yōu)選1-15重量％的熱塑性聚氨酯彈性體（TPU);和
[0018] D)0. 3-5重量％，優(yōu)選0. 3-3重量％的納米二氧化硅，
[0019] 其中矯治材料的所有組分的各百分含量之和為100重量％。
[0020] 2.根據(jù)第1項的牙齒正畸矯治材料，其中在聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷 二甲醇酯中，以聚合單元形式存在的1，4-環(huán)己烷二甲醇的含量占整個聚合物重量的20-50 重量％，優(yōu)選35-45重量％ ;和/或，聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯的重均 分子量為 200000-400000,優(yōu)選為 200000-350000。
[0021] 3.根據(jù)第1或2項的牙齒正畸矯治材料，其中聚碳酸酯為雙（4-羥基苯基）C2_C 5直鏈或支鏈烷基聚碳酸酯，例如2, 2-雙（4-羥基苯基）丙烷聚碳酸酯、1，1-雙（4-羥基苯 基）乙烷聚碳酸酯和/或2, 4-雙（4-羥基苯基）-2-甲基丁烷聚碳酸酯；和/或，聚碳酸酯 的重均分子量為20000-36000,優(yōu)選為24000-35000。
[0022] 4.根據(jù)第1-3項中任一項的牙齒正畸矯治材料，其中熱塑性聚氨酯彈性體是聚酯 型熱塑性聚氨酯彈性體。
[0023] 5.根據(jù)第1-4項中任一項的牙齒正畸矯治材料，其中熱塑性聚氨酯彈性體具有 A70-A98的邵氏硬度；和/或，熱塑性聚氨酯彈性體的重均分子量為140000-220000,優(yōu)選為 150000-210000。
[0024] 6.根據(jù)第1-5項中任一項的牙齒正畸矯治材料，其中聚對苯二甲酸乙二醇 酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和熱塑性聚氨酯彈性體的透光率各自獨立地大于80%; 和/或牙齒正畸矯治材料的透光率為86-91 %，優(yōu)選為88-91 %。
[0025] 7.根據(jù)第1-6項中任一項的牙齒正畸矯治材料，其中聚對苯二甲酸乙二醇 酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和熱塑性聚氨酯彈性體的折射指數(shù)各自獨立地 為1.56-1. 59,優(yōu)選為1.57-1.58 ;和/或，前述三個組分的熔融加工溫度各自獨立地為 220-245 °C。
[0026] 8.根據(jù)第1-7項中任一項的牙齒正畸矯治材料，其中還包含抗氧劑和/或光穩(wěn)定 劑。
[0027] 9. -種制備根據(jù)第1-8項中任一項的牙齒正畸矯治材料的方法，包括將該材料所 包含的各個組分熔融共混。
[0028] 10.根據(jù)第1-8項中任一項的牙齒正畸矯治材料在制造牙齒正畸矯治器件中的用 途，所述器件優(yōu)選為牙套。
【具體實施方式】
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種牙齒正畸矯治材料，基于矯治材料的總重量， 其包含
[0030] A) 50-99. 7重量％的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG);
[0031 ] B) 0-40重量％的聚碳酸酯（PC);
[0032] C)0-20重量％的熱塑性聚氨酯彈性體（TPU);和
[0033] D) 0· 3-5重量％的納米二氧化硅，
[0034] 其中矯治材料的所有組分的各百分含量之和為100重量％。
[0035] 在本發(fā)明中，作為組分A的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯為非結(jié) 晶共聚酯，是一種透明塑料。它可由乙二醇（EG)和1，4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM)與對苯二甲 酸（TPA)或與對苯二甲酸二甲酯（DMT)單體進行酯化或酯交換法縮聚獲得。對本發(fā)明而 言，有利的是，在聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯中，以聚合單元形式存在的 1，4_環(huán)己烷二甲醇的含量占整個聚合物重量的20-50重量％，優(yōu)選35-45重量％。特別優(yōu) 選的是，適于本發(fā)明的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯的重均分子量通常為 200000-400000,優(yōu)選為200000-350000。對于聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲