Состав для промежуточного слоя покрытия металлических зубных протезов Советский патент 1993 года по МПК A61K6/02 

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии.

Цель изобретения - повышение прочности сцепления пластмассы к металлическому зубному протезу и улучшение косметического эффекта.

Поставленная цель достигается тем, что материал для промежуточного эдгезионно- го покрытия металлических зубных протезов, содержащий окислы кремния и углеродсодержащий компонент, согласно изобретению дополнительно содержит нитрид титана (TiN), силицид титана (TiSi), а в качестве углеродсодержащей компоненты гидрированный карбид кремний (aSiC:H) при следующем соотношении компонентов, об. %:

Нитрид титана (TiN) 20-50

Силицид титана (TiSi) 2-5

Гидрированный

карбид натрия (aSiC:H) 25-30

Оксиды кремния (SiOx) Остальное.

При этом структура такого промежуточного покрытия изменяется от мелкокристаллической до аморфной.

Указанные отличительные признаки можно считать существенными, так как просмотренный в патентной и научно-технической литературе не встречается материала подобного состава.

Присутствие тонкого слоя 0,5-1 мкм TiN в адгезионном покрытии придает ему золотистый цвет и является препятствием для диффузии элементов металла в пластмассу. Желтый подслой придает металлопластмас- совой конструкции более эстетический вид. Особенно этот эффект существенен при использовании подслоя при облицовке металлических зубных протезов.

Тонкий слой TiSi (0.1-0,5 мкм) является промежуточным между TiN и слоем SiOx - +(aSiC:H), имеет более мелкодисперсную структуру и предназначен для тою чтоб

ел

с

00

о

со о ю о

обеспечить более прочное сцепление с последующим слоем.

Слой SiOx + (aStC:H) содержит метаста- бильное соединение SIO, которое в процессе изготовления металлопластмассовых конструкций, получая кислород из воздуха и пластмассы преобразуется в другие оксиды, например S102, создавая химические связи с наносимой пластмассой. Слой SlOx + +{aSIC:H) имеет аморфную структуру, кото- рая стабилизируется гидрированным карбидом кремния. Аморфность структуры способствует нивилированию различия в коэффициентах термического расширения между металлом и пластмассой, что также приводит к более прочному сцеплению.

Роль водорода в этом композите сводится к пассивации материала адгезионно- го покрытия и создания наиболее благоприятных условий для насыщения этим водородом нескомпенсированных групп ОН акриловой пластмассы. Общая толщина предлагаемого промежуточного адгезионного покрытия не должна превышать 1--2 мкм. Тонкий адгезионный слой предполагает незначительное препарирование зуба и высокое сцепление металла с пластмассой.

Плазмохимическая технология, используемая в предлагаемом изобретении, позво- ляет производить вышеуказанную обработку металлических зубных протезов (нанесения многокомпонентного покрытия) в одном технологическом процессе.

Суть плазмохимической технологии осаждения покрытия состоит в следующем.

Обрабатываемый металлический зубной протез после пескоструйной обработки и обезжиривания помещается з реакционную камеру плазмохимической установки.

После создания предварительного вакуума Р мм рт. ст. в камеру подается водород и зажигается высокочастотный разряд с наложением на подложку отрицательного потенциала - 2QO В при температуре 400° С. Предварительная обработка поверхности зубного протеза в атомарном водороде длится 5 мин. Затем в реакционный объем поступают следующие реагенты: TiCM и азот при температуре на подложке 400-500° С. Осаждение слоя TIN производится в течение 10 мин. Следующий этап осуществляется при составе реакционной смеси: Т1СЦ, CHaSICIa, H2 в течение 5 мин и наконец заключительная операция осажде- ния комбинированного покрытия состоит в осаждении слоя StOx + (aSiC:H) при разложении метилтрихлорсилана в присутствии водорода и кислорода. Этот заключительный этап длится еще 10 мин при температуре на подложке 100° С, что способствует образованию аморфной структуры.

Следует отметить, что плазмохимиче- ская технология позволяет осуществлять насыщение водородом поверхность металлического зубного протеза в процессе нанесения каждого из перечисленных слоев.

Испытания на прочность сцепления пластмассы с металлической основой проводили по методике нормального отрыва. На торцовую поверхность гантелеобразно- го образца из нержавеющей стали 1X18Н9Т, подвергнутой пескоструйной обработке, плазмохимическим методом осаждалось покрытие предлагаемого состава, содержащего TIN, TiSI. SiOx + (aSIC:H). Затем наносилась акриловая пластмасса марки Карбодент толщиной 100 мкм и приклеивался второй гантелеобразный образец нержавеющей стали. Плоскопараллельность слоя пластмассы и его толщина регулировались с помощью ручного пресса. После полимеризации и затвердения пластмассы в течение 24 часов проводили испытания на разрыв полученной конструкции на машине типа 12-53У2-2. Прочность сцепления определялась как частное отделение разрушаемой нагрузки на площадь торцево.й поверхности. Сила нагрузки - 200 кг, скорость нагружения 2 мм/мин. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, как видно из таблицы, предлагаемый материал промежуточного адгезионного слоя обеспечивает на 31 % более высокую прочность сцепления к пластмассе, чем материал прототипа (N2 9) и в 2-3 раза превышает прочность сцепления пластмасс типа Vitol и Nuvafil при использовании в качестве адгезионного напыленный промежуточный слой SiOx + С. Кроме того, такой материал в отличие от прототипа имеет более высокий косметический эффект (желтый подслой из нитрида титана придает пластмассе теплый оттенок, ближе к натуральному цвету). Предлагаемый материал адгезионного слоя может быть получен по сравнительно простой технологии, исключающей ручной труд (смачивание в силансо- держащем агенте).

Промежуточное адгезионное покрытие позволяет еще больше расширить ассортимент металлопластмассовых конструкций в стоматологии, усовершенствовать их структуру.

Увеличение долговечности упрочненных метаялопластмассовых зубных протезов поможет значительно удовлетворить все возрастающие потребности населения. Внедрение предлагаемого материала адгезионного покрытия позволит обеспечить население полноценными зубными протезами, исключая применение драгоценных металлов. Расход высокопробного золота по данным Минздрав УССР составляет около 2 т только по У крайне, причем потребность населения удовлетворяется примерно на 10 %.

Формула изобретения Состав для промежуточного слоя покрытия металлических зубных протезов, содержащий оксид кремния и углеродсо- держащий компонент, отличающийся

тем, что, с целью повышения прочности сцепления с пластмассой, он дополнительно содержит нитрид титана, силицид титана, а в качестве углеродсодержащего компонента используют гидрированный карбид кремния при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Нитрид титана20,0-50,0;

Силицид титана2,0-5,0;

Гидрированный

карбид кремния25,0-30,0;

Оксид кремнияОстальное.

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии. Цель изобретения:, повышение прочности сцепления пластмассы к металлическому зубному протезу и улучшение косметического эффекта. Поставленная цель достигается путем использования в качестве связующего (промежуточного слоя) между пластмассой и металлическим каркасом материала, содержащего 20-50 об. % TIN; 2-5 об. % TiSi; 25-30 об. % aSiC:H; остальное SiOx и имеющего структуру, постепенно переходящую от мелкокристаллической к аморфной. Предлагаемый материал повышает прочность сцепления пластмассы с металлической основой на 31 % по сравнению с прототипом.

Результаты испытаний на прочность сцепления пластмассы с нержавеющей сталью 1Х18Н9Т