聚氨酯凝胶预聚物对传统树脂基质体积收缩的影响及对其综合性能的改善作用

摘要

目的:合成一种光反应性聚氨酯(PU)凝胶预聚物IBGBMA,并探讨其对传统树脂基质体积收缩和机械性能的影响.方法:通过溶液法,以异氟尔酮二异氰酸酯、双酚-A和甲基丙烯酸羟乙酯等为原料,以1,4-丁二醇和三羟基甲基丙烷为扩链剂和交联剂合成一种光反应性PU凝胶预聚物IBGBMA,实现其与光固化树脂基质的化学结合,通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对其结构进行表征.以不添加IBGBMA的Bis-GMA/TEGDMA(7:3)传统树脂基质制备的试件为对照组,以添加5％、10％、15％和20％IBGBMA的传统树脂基质制备的试件为实验组.通过密度瓶法检测各组树脂基质固化后的体积收缩率,万能试验机检测各组试件挠曲强度(FS)和弹性模量(EM),维氏硬度仪检测各组试件维氏硬度,FT-IR峰面积法检测各组树脂基质双键转化率.结果:FT-IR检测出终产物碳碳(C=C)双键(1638 cm-1)和氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)(3310 cm-1)特征性吸收峰,表明合成了具有反应性的目标产物IBGBMA,光固化时可与树脂基质发生聚合反应.随着IBGBMA添加量的增加,各实验组树脂基质固化后体积收缩率逐渐降低,且均低于对照组(P<0.05).与对照组比较,20％IBGBMA实验组试件FS和EM明显降低(P<0.05),其余各组间比较差异均无统计学意义(P>0.05).与对照组比较,15％和20％IBGBMA实验组试件维氏硬度明显增加(P<0.05).各实验组树脂基质双键转化率随IBGBMA添加量的增加而降低,15％ 和20％IBGBMA实验组树脂基质双键转化率低于对照组(P<0.05).结论:成功合成了可光固化的反应性聚氨酯凝胶预聚物,其中添加了15％IBGBMA的实验组树脂基质固化后所制备的试件体积收缩率明显降低,维氏硬度增强,而FS和EM不受影响,其综合性能得到改善.