口腔树脂材料中纳米银自生成方法研究

发布时间：2017-07-27 15:02

  本文关键词：口腔树脂材料中纳米银自生成方法研究

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【摘要】：纳米银具有广谱抗菌性,有望利用其发展具有抗菌功能的新型齿科树脂材料。原位合成纳米银方法可能借助聚合物单体聚合反应产生的自由基还原银离子,实现在单体聚合的同时合成纳米银。该方法既能解决纳米银在聚合物中的均匀分散问题,又是一个不产生多余副产物的绿色合成方法。但是这些研究都没有给出确切的纳米银生成机理,仅猜测聚合过程中产生的自由基还原银离子。复制前人的合成方法中发现生成的纳米银粒子直径偏大,无法控制粒径大小。在配制银盐过程中发现溶液有银镜反应,怀疑银盐胺类溶液自身可以形成纳米银颗粒,不需要自由基还原。因此,本文需要研究银盐还原的机制,选择最优银源和银盐溶解剂,控制生成纳米银粒子的粒径范围,使树脂中纳米银颗粒能够分布均匀、大小合适,同时不影响树脂材料的聚合和物理机械性能,实现齿科树脂的抗菌功能化。[目的]本研究使用2-乙基己酸银和苯甲酸银,分别溶解于叔胺2-(二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)和仲胺甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯(TBAEMA)中,在室温下持续观察是否有银镜反应,检测溶液中是否有纳米级别粒子生成,比较生成粒子的直径大小和分散情况,探索银盐还原机理并进行验证,指导纳米银改性的光固化树脂材料的制备。[方法]将8wt%2-乙基己酸银溶于仲胺(TBAEMA)中,再制备光固化反应树脂Bis-GMA和TEGDMA1:1质量比混合,加入0.2wt%光引发剂樟脑坤CQ和共引发剂4-(N,N二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDMAB),加入1wt%已制备好的银盐胺类溶液,均匀混合后过夜。用两片聚酯薄膜夹住一滴含有银盐胺类溶液的光固化树脂单体,光照40s后制得实验薄膜。将实验薄膜表面喷金,利用场发射电镜扫描,X射线能谱仪识别元素并定量分析。配置8wt%2-乙基己酸银/叔胺(DMAEMA)、8wt%2-乙基己酸银/仲胺(TBAEMA)、8wt%苯甲酸银/叔胺(DMAEMA)和8wt%苯甲酸银/仲胺(TBAEMA)溶液,超声震荡1min制备银盐胺类溶液。将溶液在室温、普通日光灯照射下反应,持续观察溶液颜色变化和银镜反应。配置8wt%2-乙基己酸银/无水乙醇、8wt%苯甲酸银/无水乙醇作为对照组在同样条件下观察,同时配置8wt%2-乙基己酸银/仲胺(TBAEMA)溶液避光室温保存。将20min、40min和60min时间段的溶液使用激光粒径仪进行粒径测量,每组重复测三次取平均值。使用ORIGIN7.0软件包,对不同时间段纳米银粒径平均值进行方差分析及Tukey's多重比较进行分析,以p0.05为差异有统计学意义。利用透射电镜观察不同时间段中溶液粒径大小和分布,并使用Nano measurer 1.2粒径分布软件测量粒子粒径大小。使用紫外/可见光分光光度计(UV/Vis spectroscopy)测量1h和20h后不同银盐胺类溶液在200-800nm光谱的范围内吸收峰值高度。判断银盐、纳米银和纳米银的聚合情况。将0.5g 2-乙基己酸银分别溶于1g DMAEMA和TBAEMA,0.5g苯甲酸银溶解于1g DMAEMA中,充分反应后离心吸弃沉淀,反应后的溶液与反应前的DMAEMA或TBAEMA利用傅里叶变换红外光谱检测,对比重要基团有无改变。[结果]场发射电镜检查显示光固化树脂中有高亮度颗粒产生,粒径约0.82 u m,分布均匀,X射线能谱分析发现亮度颗粒的确为银元素。随着时间的增加,2-乙基己酸银/DMAEMA溶液和2-乙基己酸银／TBAEMA溶液颜色均从透明浅黄色转深,2-乙基己酸银／DMAEMA 5min后即变为浅灰色,之后颜色改变最快,生成银镜最早,呈黄灰色；2-乙基己酸银/TBAEMA溶液颜色改变缓慢,形成银镜最晚,呈亮银白色。苯甲酸银/DMAEMA溶液初始透明,随后转为黄色,后期颜色最深为棕褐色,第二个形成银镜,呈黑色。苯甲酸银/TBAEMA溶液有白色絮状沉淀,摇晃无法消失,此组不互溶故排除。对照组2-乙基己酸银和苯甲酸银的乙醇溶液都不溶解,最后无银镜产生。避光保存的8wt%2-乙基己酸银/仲胺(TBAEMA)溶液和见光8wt%2-乙基己酸银/仲胺(TBAEMA)反应速度相差不大,最后同时都产生银镜反应且银镜反应颜色无差别。粒径仪测量不同时间不同银盐胺类溶液,随着时间增加2-乙基己酸银/DMAEMA溶液和苯甲酸银/DMAEMA溶液组中粒径大小都有明显增加,其中苯甲酸银/DMAEMA溶液各个时间段平均粒径均超过100nm。2-乙基己酸银/TBAEMA溶液稳定,三个时间段测得的平均粒径无明显差异。紫外/可见光分光光度计测得不同组溶液在320nm处有高吸收峰,提示有纳米银颗粒产生。20h后DMAEMA银盐胺类溶液吸收峰增加,提示纳米银浓度增加,银盐胺类溶液不断反应；TBAEMA银盐胺类溶液吸收峰大小接近,提示纳米银浓度变化不大,溶液反应缓慢稳定。傅立叶红外光谱仪检测2-乙基己酸银、苯甲酸银在叔胺或仲胺溶液反应前后的C=C和-N-基团比例,发现仲胺溶液仅有-NH-基团浓度下降,叔胺溶液C=C和C-N浓度均下降。[结论]1.光固化树脂中的确可以“原位产生”纳米银粒子。2.2-乙基己酸银和苯甲酸银在胺类溶液中可以有银镜反应,且均有纳米银生成。3.仲胺TBAEMA比叔胺DMAEMA作为银盐溶解剂更加稳定,且产生的纳米银粒径尺寸更小。4.叔胺、仲胺溶液可能有直接还原银盐生成纳米银的能力,但前者溶液反应快、颜色偏深不适合临床使用,后者反应速度缓慢溶液稳定。5.无需光固化树脂的聚合过程中产生的自由基,银盐胺类溶液即可生成纳米银粒子。
【关键词】：有机银盐 仲胺叔胺溶液 纳米银
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 前言5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-15
• 综述15-26
• 参考文献22-26
• 一、材料和方法26-30
• 二、实验结果30-46
• 三、讨论46-49
• 四、结论49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-55
• 附录一：研究生在读期间发表论文55-56

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王素苹;程磊;周学东;;复合树脂纳米抗菌成分的研究进展[J];国际口腔医学杂志;2013年06期

2 张晓东;杨永勤;廖丽斐;石飒飒;马瑞朝;;不同支架材料对义齿主承托区黏膜表面细菌粘附影响的研究[J];口腔医学;2014年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 龚士强;季铵盐改性硅酸盐在齿科甲基丙烯酸酯基树脂材料中的应用研究[D];华中科技大学;2013年

2 王瑞;钛金属表面飞秒激光掺银改性的生物学研究[D];吉林大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 吴道庚;四甲基丙烯酸酯的制备及其在牙科充填修复中的应用研究[D];华南理工大学;2013年

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本文编号：581972