КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ОТТИСКОВ
COMPOSITION FOR MAKING DENTAL IMPRESSION

Изобретение относится к отверждаемым композициям, содержащим силиконовые соединения и природное органическое масло, и может использоваться в медицине, а именно в области ортопедической стоматологии в качестве оттискного материала при изготовлении съемных и несъемных ортопедических конструкций (протезов).
Силиконовые материалы аддитивного отверждения (А-силиконы) широко известны в данной области техники, характеризуются отсутствием выделения побочного продукта в ходе отверждения, высокой точностью оттиска, малой усадкой, стабильностью при хранении и возможностью получать несколько слепков с оттиска в течение длительного времени (до полугода). Кроме того они не вызывают аллергической реакции, совместимы со слизистой оболочкой и кожей, нетоксичны. Процесс их дозирования и смешения может быть автоматизирован.
В патенте США (US 2014/0338473 МПК, 2014 г.) представлена композиция, содержащая в своем составе несколько линейных силоксановых каучуков с винильными группами, как в концевом положении, так и в обрамлении цепи; силоксана, содержащего гидридные функциональные группы; комплекс минеральных наполнителей, гидрофилизирующий агент в виде этоксилированного жирного спирта, минеральное масло для снижения липкости и комплексный платиновый катализатор.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и принятая нами в качестве прототипа является композиция для получения оттисков зубных рядов, содержащая ряд компонентов, участвующих в реакции полиприсоединения.
1
2
Компонент (А) представляет собой линейный силоксановый каучук с концевыми винильными группами, с вязкостью от 4 до 200000 мПа⋅с или смесь каучуков (два и более компонентов). Содержание каждого из компонентов (A), (А) и др. зависит от требуемой вязкости композиции и лежит в пределах от 3:1 до 0,1:3 (по отношению к более высоковязкому компоненту).
Компонент (В) представляет собой олигоорганогидридсилоксан или их смесь, содержащий, как минимум, 3 функциональные группы на молекулу.
В качестве компонента (С) выбран олиго- или полисилоксан, содержащий не менее трех алильных заместителей в обрамлении основной силоксановой цепи или их смесь.
2
2
3
Компонент (D) представляет собой комплексный катализатор полиаддиционной реакции в виде платино-олефинового комплекса с брутто-формулой (РtСl⋅олефин) или Н(РtСl⋅олефин), где в качестве лигандов выступают насыщенные или ненасыщенные углеводородные радикалы. Данные комплексы используются в сочетании с инертным носителем и имеют различную концентрацию Pt(0).
В качестве агентов увеличения твердости используется смесь наполнителей (F), в том числе пирогенный или осажденный аппретированный и неаппретированный диоксид кремния, молотые пластики, оксиды титана, цинка, магния, диатомит, различные неорганические соли и стеклосферы.
Для достижения гидрофильности композиции в систему вводится неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) (I) или их смесь. ПАВ может быть выбрано из групп этоксилированных жирных спиртов, сополимеров полиэфиров и триалкилсиланов, полиэтиленгликоль- моно- и диэфиров и сложных эфиров сорбита, фторполимеров или их сополимеров с ПМС.
Композиция также может содержать вспомогательные вещества, выбранные из ингибиторов (Е), пигментов, ароматических веществ и ароматизаторов (J), поглотителя водорода (К), по отдельности или в смеси.
Кроме того, композиция содержит небольшое количество соединений, способных к отверждению по поликонденсационному механизму, а также катализатор реакции конденсации, что способствует образованию дополнительных узлов сшивки. В композицию также добавляют алкилсилоксановый компонент, содержащий как минимум одну карбонильную, карбоксильную, или аминогруппу, и минеральное или силиконовое масло в качестве агента уменьшения адгезии (патент US 2006293469 МПК C08L 83/04, А61К 61/10, 2006).
К недостаткам данного изобретения можно отнести содержание аминогруппы в композиции, которая негативно влияет на активность платинового катализатора, что приводит к увеличению его содержания и значительному удорожанию композиции; кроме того введение агентов увеличения твердости приводит к повышению усадки материала при вулканизации.
Задачей настоящего изобретения является создание композиции для изготовления стоматологических оттисков, устраняющей вышеперечисленные недостатки, сочетающую технологичность неотвержденного продукта с высокой твердостью и физико-механической прочностью вулканизованной композиции.
vi
3
2
2
1/2
x
3
2
y
В результате научно-исследовательских и экспериментальных работ для решения указанной задачи авторами предложена композиция для изготовления стоматологических оттисков, включающая смесь силоксановых каучуков, олигоорганогидридсилоксан, катализатор полиаддиционного типа, ингибитор, смесь наполнителей, поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ, краситель, ароматизатор и акцептор свободного водорода, отличающаяся тем, что содержит упрочняющий агент, содержащий смолу QDM общей формулы {[(CH)(CH=CH)SiO][SiO2][(CH)[SiO]}, где х=0,1-0,7, у=2-10 при пересчете на одно Q-звено, а также пластификатор - органическое масло природного происхождения с температурой плавления от 27 до 30°С, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
- силоксановый компонент (А) в виде силоксана с молекулярной массой 4500-5500, содержащий концевые винильные группы в количестве 0,18-0,24 ммоль/г или с молекулярной массой 14000-25000, содержащий концевых винильных группы в количестве 0,04-0,07 ммоль/г, или их смесь: в количестве от 2 до 30 масс. %;
- силоксановый компонент (В), включающий олигодиметил(метилгидрид)-силоксан, содержащий функциональные группы в обрамлении основной силоксановой цепи, со статистическим распределением SiH-групп внутри цепи и значением SiH-групп пределах от 0,3 до 0,8, в количестве от 0,5 до 10 масс. %;
- силоксановый компонент (С), включающий олигодиметил(метилвинил)си-локсан, полидиметил(метилвинил)силоксан с молекулярной массой от 7500-9000 до 450000-700000 с содержанием винильных групп от 0,1 до 0,2 ммоль/г или их смесь в количестве от 15 до 50 масс. %;
- компонент (D), представляющий собой катализатор в виде комплекса платины Pt(0) с винильными лигандами в смеси с полидиметилсилоксаном в качестве инертного носителя, в количестве от 0,002 до 2 масс. %;
- ингибитор (Е) в виде ненасыщенного алифатического спирта, например, 3-метил-1-бутин-3-ола, 1-этинилциклогексан-1-ола, 3,5-диметил-1-гексин-3-ола, 3-метил-1-пентин-3-ола,) и дисилоксанов, содержащих две и более винильные группы в молекуле, например, тетраметилдивинилдисилоксан, тетравинилдиметилдисилоксан, гексавинилдисилоксан, в количестве от 0,001 до 1 масс. %;
2
- наполнитель (F) в виде смеси пирогенного диоксида кремния, аппретированного деполимеризатом Д-4, с поверхностью по BET 150-250 м/г, диатомита с диаметром частиц 6-8 мкм и оксида цинка, в количестве от 25 до 70 масс. %;
- поверхностно-активное вещество или их смесь (I), выбранные из группы этоксилированных жирных спиртов, сополимеров полиэфиров и триалкилсиланов, полиэтиленгликоль-, моно- и диэфиров и сложных эфиров сорбита, фторполимеров или их сополимеров с полидиметилсилоксаном ПМС, в количестве от 0,01 до 2 масс. %;
- краситель и ароматизатор (J) в количестве от 0,1 до 7 масс. %;
3
2
- акцепторы свободного водорода (K) в виде коллоидных платины или палладия на носителях: сульфате бария, диатомите с плотностью 2,2 г/см, силикате циркония, диоксиде титана, карбонате кальция, гипсе, стекле или на полимерной матрице, оптимальная поверхность носителя: 0,1-40 м/г; количество платины или палладия: 0,2 -2 ррm, при этом содержание добавки составляет от 0,01 масс. % до 1,5 масс. % относительно массы всей композиции;
vi
- упрочняющий агент, содержащий, по крайней мере, одну QDM -смолу с содержанием винильных групп 8-16% при пересчете на одно Q-звено в количестве от 0,5 до 20 масс. %;
- пластификатор - органическое масло природного происхождения, выбранное из: миндального, кокосового, масла какао, макадамии, кедрового, абрикосового или их смеси в количестве от 0,1 до 10 мас. %.
В предполагаемом изобретении прочность композиции увеличивается путем введения разветвленных силоксановых жидких QDM-смол. QDM-смолы осуществляет образование дополнительного узла сшивки, повышая прочность отвержденного материала на разрыв и раздир, позволяет в широких пределах регулировать вязкость композиции, обеспечивает более высокую технологичность за счет снижения количества сыпучих компонентов, а также исключает необходимость введения компонентов
конденсационной сшивки без снижения количества сшивок на единицу поверхности.
Соотношение звеньев выбирается таким образом, чтобы на одно Q-звено приходилось от 1,5 до 6 D-звеньев и не менее 8% М-звеньев, содержащих винильную группу. Введение в композицию менее 0,5% смол не обеспечивает требуемого упрочнения из-за недостаточного количества дополнительных сшивок на единицу поверхности. Введение в систему более 20% смолы ведет к охрупчиванию системы за счет параллельного образования в материале двух раздельных трехмерных сшитых структур.
Кроме того, использование в композиции одного или более видов органического масла с температурой плавления от 27 до 30°С, без вкуса и запаха, обладающего противовоспалительными свойствами, обеспечивает отсутствие адгезии к рукам и перчаткам, требуемую вязкость и пластичность, не влияя при этом на твердость вулканизованного материала. Органическое масло характеризуется, по меньшей мере, одним из следующих свойств:
Введение в композицию менее 1% масла не обеспечивает необходимого смачивания всей поверхности материала, использование более 10% ведет к повышению липкости и снижению механической прочности за счет понижения межмолекулярного взаимодействия, а также к уменьшению активности катализатора за счет разбавления. Массовое соотношение между органическим маслом (Н) и компонентом (В) колеблется в диапазоне 0,5:1 до 10:1.
Все компоненты заявляемого композиционного материала имеют отечественное происхождение и доступны.
Получение композиции для изготовления стоматологических оттисков проиллюстрировано следующими примерами.
Пример 1.
1. Базовая часть
2
vi
5,3
0,66
В планетарный смеситель загружают 7,60 г компонента (С), в виде линейного силоксанового каучука с винильными заместителями в обрамлении основной силоксановой цепи с молекулярной массой 7500 и содержанием винильных групп 0,20; 13,40 г компонента (А), в виде α,ω-бис(диметилвинил)силоксиполи-диметилсилоксана с молекулярной массой 4500 и содержанием винильных групп 0,24 ммоль/г; 18,34 г комплексного наполнителя (F) в виде смеси диатомита с размером частиц 8 мкм, пирогенного аппретированного диоксида кремния с поверхностью по ВЕТ=200 м/г и оксида цинка; 3,00 г смолы QDM и 3,10 г органического масла. Смесь перемешивают, затем добавляют 0,915 г компонента (J) в виде комплекса ароматизатор - пигментная паста; 0,033 г компонента (I) в виде смеси фторполимера с этоксилированным жирным спиртом и 3,65 г компонента (В) в виде линейного олигодиметил(метилгидрид)силоксана со статистическим распределением SiH-групп внутри цепи и значением SiH-групп равным 0,7.
2. Каталитическая часть
2
vi
5,3
0,66
4
В планетарный смеситель загружают 7,60 г компонента (С), в виде линейного силоксанового каучука с винильными заместителями в обрамлении основной силоксановой цепи с молекулярной массой 7500 и содержанием винильных групп 0,20 ммоль/г; 15,40 г компонента (А), в виде α,ω- бис(диметилвинил)силоксиполидиметил-силоксана с молекулярной массой 4500 и содержанием винильных групп 0,24 ммоль/г; 19,20 г комплексного наполнителя (F) в виде смеси диатомита с размером частиц 8 мкм, пирогенного аппретированного диоксида кремния с поверхностью по ВЕТ=200 м/г и оксида цинка; 3,00 г смолы QDM; затем добавляют 0,915 г компонента (J) в виде комплекса ароматизатор- пигментная паста; 0,033 г компонента (I) в виде смеси фторполимера с этоксилированным жирным спиртом; 1,04 г компонента (К) в виде коллоидной платины на носителе в виде сернокислого бария (BaSO) чистоты ЧДА; 0,035 г компонента (Е) в виде смеси алифатического спирта,
тетраметилдивинилдисилоксана и тетравинилдиметилдисилоксана; 0,20 г компонента (D) в виде комплексного катализатора Карстеда на инертном носителе и 3,10 г органического масла.
3. Получение композиции.
Полученные базовую и каталитическую части смешивают в соотношении 1:1 по объему в течение 30 секунд до достижения однородного окрашивания, затем оставляют на воздухе до полного отверждения. По окончании времени затвердевания определяют твердость по Шору А, внешний вид и механические характеристики.
Время отверждения композиции составляет 5,5 мин.
Твердость по Шору А - 54-56.
При смешении материал не липнет к рукам и шпателю, поверхность материала однородная.
2
Физико-механические характеристики: σ=19,3 кг/см, ε=130%
При изгибе материал не разрывается.
Пример 2.
1. Базовая часть
2
vi
2,8
0,4
В планетарный смеситель загружают 7,60 г компонента (С), в виде линейного силоксанового каучука с винильными заместителями в обрамлении основной силоксановой цепи с молекулярной массой 7500 и содержанием винильных групп 0,20; 11,90 г компонента (А), в виде α,ω-бис(диметилвинил)силоксиполи-диметилсилоксана с молекулярной массой 4500 и содержанием винильных групп 0,24 ммоль/г; 18,31 г комплексного наполнителя (F) в виде смеси диатомита с размером частиц 6 мкм, пирогенного аппретированного диоксида кремния с поверхностью по ВЕТ=200 м/г и оксида цинка; 4,80 г смолы QDM и 3,50 г органического масла. Смесь перемешивают, затем добавляют 0,915 г компонента (J) в виде комплекса ароматизатор - пигментная паста; 0,034 г компонента (I) в виде
смеси фторполимера с этоксилированным жирным спиртом и 2,95 г компонента (В) в виде линейного олигодиметил(метилгидрид)силоксана со статистическим распределением SiH-групп внутри цепи и значением SiH-групп равным 0,7.
2. Каталитическая часть
2
vi
2,8
0,4
4
В планетарный смеситель загружают 7,60 г компонента (С), в виде линейного силоксанового каучука с винильными заместителями в обрамлении основной силоксановой цепи с молекулярной массой 7500 и содержанием винильных групп 0,20 ммоль/г; 15,40 г компонента (А), в виде α,ω-бис(диметилвинил)силоксиполидиметил-силоксана с молекулярной массой 4500 и содержанием винильных групп 0,24 ммоль/г; 18,44 г комплексного наполнителя (F) в виде смеси диатомита с размером частиц 8 мкм, пирогенного аппретированного диоксида кремния с поверхностью по ВЕТ=200 м/г и оксида цинка; 4,80 г смолы QDM; затем добавляют 0,98 г компонента (J) в виде комплекса ароматизатор- пигментная паста; 0,033 г компонента (I) в виде смеси фторполимера с этоксилированным жирным спиртом; 0,52 г компонента (К) в виде коллоидной платины на носителе в виде сернокислого бария (BaSO) чистоты ЧДА; 0,032 г компонента (Е) в виде смеси алифатического спирта, тетраметилдивинилдисилоксана и тетравинилдиметилдисилоксана; 0,20 г компонента (D) в виде комплексного катализатора Карстеда на инертном носителе и 3,50 г органического масла.
3. Получение композиции.
Полученные базовую и каталитическую части смешивают в соотношении 1:1 по объему в течение 30 секунд до достижения однородного окрашивания, затем оставляют на воздухе до полного отверждения. По окончании времени затвердевания определяют твердость по Шору А, внешний вид и механические характеристики.
Время отверждения композиции составляет 5,5 мин.
Твердость по Шору А - 54-56.
При смешении материал не липнет к рукам и шпателю, поверхность материала однородная.
2
Физико-механические характеристики: σ=21,6 кг/см, ε=140%
При изгибе материал не разрывается.