载银磷酸锆在软衬材料中的分散及改性作用_刘倩

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口腔颌面修复学杂志 2009 年 9 月第 10 卷第 5 期 CHINESE JOURNAL OF PROSTHODONTICS SEPTEMBER 2009 VOL.10 NO.5
散乳化方法向硅橡胶中添加载银磷酸锆纳米无机抗 菌剂，探讨其在硅橡胶中的分散性以及对材料操作 性能的影响，旨在为这种抗菌改性方法的应用提供 一定的理论基础。
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1. 6 工作时间和固化时间测试 在 23±1℃下 测试工作时间；在 35±1℃下测试固化时间。设置 流变仪摆动频率为 1H Z；摆动角度范围±1°。按 比例调和材料，自调和开始时刻计时，设该时间点 为 t0；在 t0＋40sec 内将材料混合均匀并移入测试盘， 闭合模腔。在 t0＋60sec 时启动测试程序，设该时间 点为 t1。流变仪自动记录自 t1 时刻开始的硫化曲 线，并自动计算 ts1(施加 1°应力时转矩高于最小值 一个转矩单位的时间点)，Tc10，Tc50 和 Tc90(材料 达到 10%、50%及 90%硫化状态的时间)。对于义齿 软衬材料而言，可认为在 23℃下测得的 ts1＋60sec 即为材料工作时间；在 35℃下测得的 Tc90＋60s 即 为材料固化时间。
硅橡胶是一种主链为饱和硅氧键的有机硅氧烷 高分子化合物，其分子结构决定了其具有良好的生
* 基金项目：天津市高等学校科技发展基金计划项目 （项目 编号：20070227）
刘 倩 天津医科大学口腔医学院修复科 硕士生 天津 300070
隋 磊 通讯作者 天津医科大学口腔医学院修复科 讲师 天津 300070
1. 3 纳米抗菌剂分散性检测 取用 A 组及 C 组 材料分别制 成直径 5mm，高 10mm 的 圆 柱 试 样。将试样在液氮中淬断，断面喷金，置于扫描电 镜(SEM)中观察纳米抗菌剂颗粒的分散情况及断面 微观形貌；同时采用 X 射线能谱仪(EDS)对 C 组
材料试样进行能谱分析，探讨各元素在断面上的含 量及分布。
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1. 2 试样制备 设不含抗菌剂的硅橡胶义齿软 衬材料为对照组 A；按照总质量 2%、5%、10%比 例向硅橡胶中添加载银磷酸锆，所得实验材料分别 记为 B、C、D。添加抗菌剂具体方法如下：在硅 橡胶材料两组分中，分别按比例加入载银磷酸锆颗 粒；将混合物以 FA25 匀浆机的 B 速(13000rpm) 混合 1min；静置 5min 后重复混合 1 次；再次静 置 5min 后 以 F 速 (22000rpm) 混 合 30sec； 静 置 5min 后重复混合 3 次；将混合物置于电热真空干 燥箱内真空排泡 30min。所得材料静置备用。
关键词：硅橡胶；义齿软衬材料；载银磷酸锆；无机抗菌剂；分散性
[中国图书分类号] R783
[文献标识码] A
[文章编号] 1009- 3761(2009)05- 0301- 05
Dispersibility and modification effect of silver-zirconium phosphate in soft lining materials LIU Qian, SUI Lei, LI Chang-yi. (Department of prosthodontics, School of Stomatology, Tianjin Medical University, Tian－ jin 300070, China) 【Abstract】 Objective: To investigate the dispersibility of silver-zirconium phosphate (AgZ) antimicrobial agent in silicone denture soft lining materials and the effect on operational performances of silicone soft lining materials. Methods: AgZ antimicrobial agent was added into silicone soft lining materials using the method of high shear emulsification dispersion. Dispersibility of AgZ in silicone soft lining materials was observed under SEM, and the attribution of the elements was analyzed by EDS. Operational properties of materials with and without AgZ were tested to find out the effect of AgZ on these properties, including mixing time, consistency, working time and setting time. Results: AgZ were well-distributed in silicone substrate. There was not obvious nano-agglomerates of AgZ in tested silicone materials. EDS spectra showed the mass proportion of Zr in samples was low, suggesting the main content was still silicon compound. Adding AgZ prolonged mixing time of the material. But consistency, working time and setting time of the material was not significantly affected. Conclusions: The method of high shear emulsification dispersion is capable to make AgZ distribute evenly in silicone soft lining substrate. Adding AgZ will not significantly affect operational properties of silicone denture soft lining material. Key words: silicone; soft lining materials; silver-zirconium phosphate; inorganic antimicrobial agent; dispersibility
1. 材料和方法 1. 1 材料与设备 实验所采用的主要材料与设
备见表 1。
表 1 材料与设备
材料与设备名称
生产厂家
Silagum 硅橡胶义齿软衬材料
DMG Chemisch-Phormozeutische Fabrik GmbH, Homburg, Germany
Conval Pag40 型无机载银抗菌剂 康旺抗 菌 科 技 股 份 有 限 公 司 ， 西安
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·论著·
载银磷酸锆在软衬材料中的分散及改性作用 *
刘 倩 隋 磊 李长义
【摘要】 目的：研究载银磷酸锆纳米无机抗菌剂在硅橡胶义齿软衬材料中的分散性及对操作性能的影响。 方法：采用高剪切分散乳化方法向硅橡胶中添加载银磷酸锆。扫描电镜(SEM)观察其在硅橡胶中的分散性，SEM 结合 X 线能谱分析仪(EDS)分析断面元素分布。测试材料调和时间、稠度、工作时间以及固化时间的变化。结 果：SEM 观察见纳米级无机颗粒均匀分布于硅橡胶基质内；EDS 分析证实材料内不存在明显的载银磷酸锆团聚 体。以不大于 10%的比例添加载银磷酸锆造成了硅橡胶材料调和时间延长；而对材料的稠度、工作时间和固化时 间均无显著影响。结论：采用高剪切分散乳化的方法能够使载银磷酸锆均匀分散到硅橡胶材料基质中。以实验比 例添加载银磷酸锆不会明显影响硅橡胶材料的操作性能。
1. 7 统计分析 对调和时间、稠度、工作时间 和固化时间测试结果行单因素方差分析。
2. 结果 2. 1 载银磷酸锆纳米无机抗菌剂在硅橡胶义齿
软衬材料中的分散性 通过高剪切分散乳化方法获 得了添加载银磷酸锆的硅橡胶义齿软衬材料。肉眼 观材料为匀质糊状物，与未添加抗菌剂的材料相比 无明显外观变化。
A 组及 C 组材料断面 SEM 照片见图 1- 6。 低倍视野下(100×)，添加抗菌剂的 C 组材料
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(图 2)与对照 A 组材料(图 1)相比，断面片层状结 构较为细小，且气孔周围可见放射状淬断纹路。该 差异可能是由于淬断时样本间受力状况不同所致。 两种材料断面均细腻平整、缺陷较少且分布均匀。 高倍视野下(5000×，10000×)，两组材料断面片层 结构表面平整，可见均匀分布的纳米级颗粒，无体 积较大的团聚体存在。C 组材料断面颗粒密度略大 于对照。该颗粒包括硅橡胶材料的无机填料(如气 相白炭黑等)以及载银磷酸锆纳米无机抗菌剂，由 于二者形态、尺寸极为近似，故在 SEM 镜下难以 区分。
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李长义 天津医科大学口腔医学院 副院长 教授 天津 300070
物相容性、柔顺性以及耐老化性能，同时该材料吸 水率及溶解性低, 色泽稳定性好，因此被认为是目 前最为理想的义齿软衬材料[1, 2]。但是，硅橡胶表面 呈多孔结构，难以抛光、不易清洁。在使用硅橡胶 义齿软衬的病例，常可见软衬表面有白色念珠菌粘 附[3]，严重者表现为义齿承托区粘膜白色念珠菌病。 因此，对硅橡胶义齿软衬材料的抗菌研究一直倍受 关注。向未固化的硅橡胶义齿软衬材料中添加适当 的抗菌成分，使之在固化后具有一定的抗菌功能是 解决该问题的有效手段之一。本研究采用高剪切分
1. 4 调和时间测试 对 A、B、C、D 四种材 料，分别按比例量取两组分共 15ml，使用专用调 拌刀调和材料，记录从两组分相互接触开始至两组 分调和均匀所需时间，即调和时间。每种材料重复 测试 5 次。
1. 5 稠度测试 调整试验机，使加压板可在 5s 内下降至基底板上表面；平衡加压板重力，使 加压板初始压力为零。调和材料，调和结束后 20sec 内完成以下步骤：使用敞口印模注射器(注射腔内 壁由聚乙烯薄膜覆盖)量取 0. 5ml 材料，放置于试 验机基底板中央；设定加压板压力为 14. 7N，下降加 压板，任其自然停止。保持压力 5sec，去除压力，加 压板仍保持原位，保持 15min。升高加压板，获得圆 盘形试样。测量圆盘形试样最大及最小直径，以其 平均值为该试样直径。每种材料重复测试 5 次。