Полиуретановая композиция для эластичных изделий в стоматологии и челюстно-лицевом протезировании
Изобретение относится к области стоматологии и может быть использовано в челюстно-лицевом протезировании. Композиция содержит полиизоцианат, олигополиатомный спирт и катализатор. Компоненты берут в определенном количественном содержании. Композиция обладает высокой прочностью и значительно большей эластичностью. 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к ортопедической стоматологии, а также к материалам для челюстно-лицевого протезирования, и может быть использовано для изготовления мягких слоев двуслойных и многослойных базисов съемных зубных протезов, обтураторов, челюстно-лицевых протезов, имплантатов, защитных капп, боксерских шин, ортодонтических аппаратов, моделей челюстей и др.
При неблагоприятных анатомо-топографических условиях протезного ложа - резкой атрофии альвеолярного гребня, наличии острых костных выступов и экзостозов, истонченной малоподатливой слизистой оболочке, а также повышенной болевой чувствительности пользование протезами с жесткими базисами становится затруднительным или полностью невозможным В этих случаях показано применение двухслойных базисов с эластичной подкладкой, обращенной непосредственно к тканям протезного ложа
Известна композиция на основе силиконового каучука, содержащая, мас.%: полидиметилсилоксановый каучук 62,7-78,45, хелатные соединения алюминия и титана 2-7,84, диэтиламиномегилентриэтоксисилан 3-4,35, смесь модифицированного аэросила с окисью цинка 16,549-25,1, пигменты 0,01-0,02 (А.с. СССР 427706, 1975, МКИ А61С 9/00). Композиция позволяет получать эластичный подкладочный материал, который, однако, имеет ограниченный срок использования в полости рта из-за недостаточной влагостойкости и адгезии к жесткому базису.
Известна композиция для формирования эластичного слоя базиса съемных зубных протезов на основе полидиметилсилоксанового каучука (Пат. РФ 2187296, МКИ А61К 6/093, опубл. 2002).
К недостаткам известной композиции следует отнести низкую адгезию к жесткому базису съемного протеза (1,9 кг/см) и невысокую прочность при разрыве (до 12 кг/см2).
Известна композиция для формирования эластичного подкладочного слоя базиса съемного зубного протеза, содержащая диизоцианат с содержанием NCO-групп 3,7-5,5, полиатомный спирт и дибутилдилаурат олова в качестве катализатора (Пат. США 4024636, МКИ А61С 13/00, опубл. 1977).
В качестве диизоцианата известная композиция содержит 4,4′-дициклогексилметандиизоцианат, изофорондиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, 2,2,4-триметил-1,6-гексадиизоцианат, ксилилендиизоцианат, "димерилди"-диизоцианат, метилциклогексилдиизоцианат и продукт взаимодействия 3 моль гексаметилендиизоцианата с 1 моль воды.
Используемые диизоцианаты требуют особых условий подготовки - дегазация под вакуумом проводится в течение не менее 3-х часов, а также особых условий хранения - под сухим азотом в специальных емкостях.
Получаемый подкладочный слой базиса съемного зубного протеза представляет собой негидрофильный полиуретановый эластомер с твердостью по шкале Шора А 15-65 условных единиц.
К недостаткам известной композиции следует отнести использование диизоцианатов, которые не являются продуктами промышленного производства, т.к. требуют особых, сложных условий получения. Кроме того, известная композиция может быть использована для получения подкладочного слоя только для жестких базисов на основе полиуретана, т.к. в данном случае соединение с базисом происходит за счет взаимодействия NCO-групп эластичного слоя с уретановыми группами жесткого базиса с образованием аллофанатной связи.
Наиболее близкой является полиуретановая композиция, которую можно использовать для эластичных изделий в стоматологии и челюстно-лицевом протезировании, содержащая полиизоцианат, олигополиатомный спирт и катализотор (Патент РФ №2224483, А61С 13/08, опубл. 2004).
Известная полиуретановая композиция содержит, мас.ч.:
Полиизоцианат 100
Олигополиатомный спирт 14,8-25,8
Катализатор 0,04-0,1
Композиция предназначена для формирования только одного подкладочного слоя на базисе протеза и обладает высокой прочностью и хорошей адгезией к жесткому базису протеза.
Однако повышенная прочность не является единственным физико-механическим параметром для изготовления многих других ответственных деталей, используемых в стоматологии. Так, этот материал не может успешно использоваться при изготовлении многослойных базисов съемных зубных протезов, в которых бы слои отличались разной эластичностью или адгезией, а также этот материал не удовлетворяет физико-механическим свойствам для изготовления обтураторов, челюстно-лицевых протезов, имплантатов, защитных капп, боксерских шин, ортодонтических аппаратов, моделей челюстей и др. Кроме того, желательно было бы дополнительно повысить прочность и эластичность материала, что естественно привело бы к увеличению срока службы подкладочного слоя базиса съемных зубных протезов.
Решаемая изобретением задача - повышение качественных характеристик материала, расширение ассортимента получаемых материалов для изготовления широкого спектра изделий для стоматологии и челюстно-лицевого протезирования и улучшение физико-механических характеристик композиции.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - улучшение эластических и прочностных характеристик, расширение диапазона твердости и, соответственно, расширение функциональных возможностей.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной полиуретановой композиции для эластичных изделий в стоматологии, содержащей полиизоцианат, олигополиатомный спирт и катализатор, согласно изобретению композиция содержит следующее соотношение компонентов, мас.ч.:
Полиизоцианат 100
Олигополиатомный спирт 30-1330
Катализатор 0,02-0,1
Возможны дополнительные варианты выполнения композиции, в которых целесообразно, чтобы:
- в качестве полиизоцианата использовали олигодиизоцианат с содержанием NCO-групп 4%,
- в качестве полиизоцианата использовали олигодиизоцианат с содержанием NCO-групп 9,15%,
- использовали полииизоцианат с содержанием NCO-групп 30-31,5%,
- в качестве полиизоцианата использовали 4,4′-дифенилметандиизоцианат с содержанием NCO-групп 33,4%,
- в качестве олигополиатомного спирта использовали олигооксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000,
- в качестве олигополиатомного спирта использовали олигооксипропилентриол с молекулярной массой 5000,
- в качестве олигополиатомного спирта использовали этиленбутиленгликольадипинат.
Кроме того, целесообразно, чтобы:
- в качестве удлинителя цепи олигополиатомного спирта использовали этиленгликоль;
- в качестве удлинителя цепи олигополиатомного спирта использовали метилен-бис-ортохлоранилин.
Возможны также дополнительные варианты, в которых целесообразно, чтобы:
- композиция содержала светостабилизатор Беназол П в количестве 0,1-0,5 м.ч.,
- в качестве катализатора использовали дибутилдилаурат или октоат олова.
Результаты предварительных клинических испытаний материала, полученного на основе предложенной композиции, соответствуют нормативным требованиям, определяющим возможность его применения в широкой номенклатуре изделий ортопедической стоматологии, а именно для изготовления мягких слоев двуслойных и многослойных базисов съемных зубных протезов, обтураторов, челюстно-лицевых протезов, имплантатов, защитных капп, боксерских шин, ортодонтических аппаратов, моделей челюстей и др.
Изобретение иллюстрируют примеры, представленные в таблице 1.
Пример 1.
К 100 г подогретого до 40°С олиготетраметиленгликольдиизоцианата (NCO=6,2%) добавляют раствор 0,04 дибутилдилаурата олова в 762 г олигооксипропилентриола с молекулярной массой 3000 и в 5,6 г тетрола с молекулярной массой 300. Содержимое перемешивают под вакуумом в течение 20-30 секунд, затем заливают в кювету и термостатируют при 120°С в течение 30 мин. Как следует из примеров (табл.1) по сравнению с ближайшим аналогом удается расширить пределы по твердости получаемых материалов, и для значительного большинства материалов повысить прочность и эластичность.
Условия получения композиций в других примерах аналогичны примеру 1.
| Таблица 1 | |||
| № примеров | Наименование компонентов | Количество компонентов, мас.ч. | Твердость, усл. ед. Шор А |
| Пример 1 | Олиготетраметиленгликольдиизоцианат | 100 | 25 |
| (NCO=6,2%) | |||
| Тетрол М.м. 300 | 56 | ||
| Олигооксипропилентриол М.м. 3000 | 76,2 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,04 | ||
| Пример 2 | Олиготетраметиленгликольдиизоцианат | 100 | 72 |
| (NCO=6,2%) | |||
| Метилен-бис-ортохлоранилин | 12,6 | ||
| Олигооксиэтиленгликольадипинат (М.м. 2000) | 31,5 | ||
| Октоат олова | 0,06 | ||
| Пример 3 | Олиготетраметиленгликольдиизоцианат | 100 | 25 |
| (NCO=6,2%) | |||
| Тетрол М.м. 300 | 5,6 | ||
| Олигооксипропилентриол М.м. 3000 | 76,2 | ||
| Краситель Алый "H" | 0,001 | ||
| Октоат олова | 0,08 | ||
| Пример 4 | Олиготетраметиленгликольдиизоцианат | 100 | 82 |
| (NCO=6,2%) | |||
| Метилен-бис-ортохлоранилин | 18,8 | ||
| Диоктилфтолат | 37,6 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,06 | ||
| Пример 5 | Олиготетраэтиленгликольдиизоцианат | 100 | 15 |
| (NCO=4%) | |||
| 1,4-Бутандиол | 2,15 | ||
| Олигооксипропиленгликоль М.м. 2000 | 47,8 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,08 | ||
| Краситель лак Рубиновый СК | 0,001 | ||
| Пример 6 | Олиготетраэтиленгликольдиизоцианат | 100 | 80 |
| (NCO=9,15%) | |||
| Олигооксипропилендиол (М.м.=500) | 54,6 | ||
| Октоат олова | 0,08 | ||
| Пример 7 | Олигоокситетраметиленгликольдиизоци | 100 | 65 |
| анат (NCO=6%) | |||
| Метилен-бис-ортохлоранилин | 9,1 | ||
| Олигооксипропилендиол М.м. 2000 | 68 | ||
| Октоат олова | 0,06 | ||
| Пример 8 | Полидифенилметандиизоцианат | 100 | 95 |
| (NCO=30%) | |||
| Олигооксипропилендиол М.м.=500 | 180 | ||
| Октоат олова | 0,08 | ||
| Пример 9 | Полидифенилметандиизоцианат | 100 | 80 |
| (NCO=30%) | |||
| Олигооксипропилендиол М.м.=1000 | 360 | ||
| Октоат олова | 0,08 | ||
| Пример | Полидифенилметандиизоцианат | 100 | 50 |
| 10 | (NCO=30%) | ||
| Олигооксипролилентриол М.м.=5000 | 1200 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,1 | ||
| Пример | Дифенилметандиизоцианат (NCO=30%) | 100 | 45 |
| 11 | Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 1330 | |
| Дибутилдилаурат олова | 0,02 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 18 |
| 12 | (NCO=2,5%) | ||
| Олигооксипропилендиол М.м.=1000 | 30 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,08 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 15 |
| 13 | (NCO=2,5%) | ||
| Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 100 | ||
| Октоат олова | 0,1 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 34 |
| 14 | (NCO=2,5%) | ||
| Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 50 | ||
| Триэтиленгликоль | 2,25 | ||
| Октоат олова | 0,1 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 48 |
| 15 | (NCO=2,5%) | ||
| Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 50 | ||
| Этиленгликоль | 0,93 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,005 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 70 |
| 16 | олигооксипропилендиизоцианат | ||
| (NCO смеси=5,8%) | |||
| Олигооксипропилендиол М.м.=1000 | 34,5 | ||
| 1,4-бутандиол | 3,1 | ||
| Октоат олова | 0,02 | ||
| Пример | Полидифенилметандиизоцианат | 100 | 50 |
| 17 | (NCO=30%) | ||
| Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 1200 | ||
| Краситель Розовый Ж | 0,001 | ||
| Октоат олова | 0,1 | ||
| Пример | Олигооксипропилентриизоцианат | 100 | 34 |
| 18 | (NCO=2,5%) | ||
| Олигооксипропилентриол М.м.=5000 | 50 | ||
| Триэтиленгликоль | 2,25 | ||
| Дибутилдилаурат олова | 0,1 | ||
| Краситель Розовый Ж | 0,01 | ||
| Светостабилизатор Беназол П | 0,2 |
Как видно из таблицы 1, удается значительно расширить диапазон показателя твердости получаемых материалов. Кроме того, композиция может включать в свой состав различные красители, светостабилизатор и подобные функциональные добавки.
Физико-механические свойства материалов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| № примеров | Условная прочность при растяжении, МПа | Относительное удлинение, % | Прочность при отслаивании, кг/см (для многослойных изделий) |
| 1, 3, 5, 11-15, 18 | Не менее 13 | Не менее 650 | Не менее 12 |
| 2, 4, 6-10, 16, 17 | Не менее 22 | Не более 320 | Не менее 11 |
Материалы, полученные в примерах 1, 3, 5, 11, 12, 13, 14, 15, 18, целесообразно использовать для изготовления мягких слоев двухслойных и многослойных базисов съемных зубных протезов, обтураторов, челюстно-лицевых протезов. Материалы, полученные в примерах 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 16, 17, целесообразно использовать для изготовления имплантатов, защитных капп, боксерских шин, ортодонтических аппаратов, моделей челюстей Поскольку при протезировании каждый пациент характеризуется индивидуальными особенностями, то возможно использование промежуточных вариантов. Так, материалы, полученные по примерам 11, 14, 15, 18, могут быть использованы кроме изготовления мягких слоев двухслойных и многослойных базисов съемных зубных протезов, обтураторов, челюстно-лицевых протезов также для изготовления защитных капп, боксерских шин, моделей челюстей. Материалы, полученные по примерам 2, 6, 7, 9, 10, 17, могут быть использованы кроме изготовления имплантатов, защитных капп, боксерских шин, ортодонтических аппаратов, моделей челюстей для изготовления мягких слоев двухслойных и многослойных базисов съемных зубных протезов, обтураторов, челюстно-лицевых протезов.
Как видно из приведенных примеров, при небольшом количестве олигополиатомного спирта, близком к нижнему пределу, получают материалы, характеризующиеся большей твердостью, однако при этом эластичность или прочность все равно повышаются при сравнении с ближайшим аналогом, а при большом количестве олигополиатомного спирта из композиции получают материалы, обладающие значительно большей эластичностью при сохранении уровня прочностных свойств
Наиболее успешно заявленная полиуретановая композиция может быть промышленно применима в стоматологии и челюстно-лицевом протезировании.
1. Полиуретановая композиция для эластичных изделий в стоматологии, содержащая полиизоцианат, олигополиатомный спирт и катализатор, отличающаяся тем, что композиция содержит следующее соотношение компонентов, мас.ч.:
| Полиизоцианат с содержанием NCO-групп | |
| от 2,5 до 31,5% | 100 |
| Олигополиатомный спирт с молекулярной | |
| массой от 500 до 5000 | 30-1330 |
| Катализатор | 0,02-0,1 |
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве олигополиатомного спирта используют олигооксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве олигополиатомного спирта используют олигооксипропилентриол с молекулярной массой 5000.
4. Композиция по пп.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этиленгликоль в количестве 0,93 мас.ч. или триэтиленгликоль в количестве 2,25 мас.ч.
5. Композиция по пп.1, 2 или 3 отличающаяся тем, что дополнительно содержит метилен-бис-ортохлоранилин в количестве 9,1-18,8 мас.ч.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит светостабилизатор Беназол П в количестве 0,1-0,5 мас.ч
7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве катализатора используют дибутилдилаурат или октоат олова в количестве 0,005-0,1 мас.ч.
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит краситель, например Розовый Ж, Алый Н, Рубиновый СК.
