- •Полимеризуемые стоматологические адгезивы и композиты. Обзор.
- •Реферат
- •Список принятых сокращений
- •Содержание
- •Введение
- •Основные направления исследований полимеризуемых стоматологических материалов Адгезионные системы
- •Восстановительные пломбировочные материалы Композиты
- •Классификация композитов
- •Модификация полимерной матрицы Мономеры с раскрывающимися кольцами Спироортокарбонаты
- •Циклические эфиры
- •Циклические ацетали и аллилсульфиды
- •Винилциклопропаны
- •Жидкокристаллические, разветвленные и дендриновые мономеры Жидкокристаллические мономеры
- •Разветвленные и дендриновые мономеры
- •Компомеры
- •Ормокеры
- •Аналоги и заместители Bis-gma
- •Фторированные аналоги Bis-gma
- •Заместители Bis-gma
- •Рентгеноконтрастные мономеры
- •Антикариозные мономеры
- •Модификация наполнителей
- •Биоактивные наполнители
- •Наполнители, уменьшающие напряжения усадки
- •Армированные композиты и наночастицы
- •Модификация добавок Инициирующие системы
- •Специальные добавки
- •Заключение
- •Литература
Винилциклопропаны
2-Винилциклопропаны (структуры 37-39 на рис. 19) также известны как свободно-радикально полимеризуемые мономеры с низкой усадкой [38]. Температура стеклования 1,1-дизамещенных 2-винилциклопропанов зависит от природы заместителей (рис. 19).
Мономер |
37 |
38 |
39 |
R1 |
C2H5 |
C2H5 |
Фенил |
R2 |
C2H5 |
Фенил |
Фенил |
Температура стеклования полимера (Tg, 0C) |
40 |
54 |
77 |
Рисунок 19. Структуры мономеров и температура стеклования полимеров 1,1-дизамещенных 2-винилциклопропанов [38].
Температура стеклования полимеров для стоматологического применения должна быть выше 600С. Однако, заместители, наряду с температурой стеклования, увеличивают и температуру плавления исходных мономеров. Менее вязкими мономерами, способными давать сшитые полимеры нерастворимые в органических растворителях, оказались структуры 40-44 (рис. 20). К тому же некоторые из них (41) показали расширение объема при полимеризации в массе, которое можно объяснить переходом плотной структуры кристаллического мономера в менее сжатую структуру аморфного полимера.
Рисунок 20. Сшиваемые 1,1-дизамещенные 2-винилциклопропаны 40-44 [38].
Сшиваемые винилциклопропаны оказались менее реакционноспособны, чем метакрилаты. Поэтому были синтезированы гибридные мономеры (структуры 45-47 на рис. 21), содержащие и винилциклопропильные и метакрилатные группы [48].
Рисунок 21. Сшиваемые гибридные 2-винилциклопропаны 45-47 [38].
Сшиваемые винилциклопропаны показали меньшую, чем метакрилаты, токсичность, были стабильны в присутствии влаги, наполнителей, кислотных и основных примесей. Однако их применение в стоматологических составах требует более тщательного изучения.
Резюмируя все вышесказанное можно сделать вывод, что циклические мономеры, полимеризующиеся с раскрытием кольца с низкой усадкой или расширением, до сих пор не получили практического применения в коммерческих пломбировочных материалах. Главная причина в том, что они не удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к композитным восстановительным материалам.
Жидкокристаллические, разветвленные и дендриновые мономеры Жидкокристаллические мономеры
В дополнение к полимеризации циклических мономеров с раскрытием кольца другой основной концепцией достижения низко усадочной фотополимеризуемой системы является идея использования предварительно упорядоченных жидкокристаллических или разветвленных сшивателей. Благоприятными свойствами этих мономеров с «полотняной» молекулярной структурой являются относительно низкие вязкость и полимеризационная усадка предварительно упорядоченных мономеров, по сравнению с соответствующими линейными мономерами. Полимеризация жидкокристаллических диакрилатов происходит с высокой скоростью, приводя к высокой конверсии двойных связей и низкой объемной усадке. Примеры таких мономеров представлены на рис. 22 (структуры 48,49). Объемное сжатие при полимеризации мономера 48 составило 2,1%, для мономера 49 около 1,3% [38, 49].
Рисунок 22. Жидкокристаллические при температуре близкой к комнатной ди(мет)акрилаты 48 и 49 [38].
Проблемой применения жидкокристаллических мономеров является высокая температура плавления. Для ее решения синтезированы разветвленные бисметакрилаты (структуры 50 и 51 на рис. 23), которые являются жидкокристаллическими при комнатной температуре.
Рисунок 23. Разветвленные жидкокристаллические при комнатной температуре бисметакрилаты 50 и 51 [38].
Жидкокристаллические при комнатной температуре мономеры очень перспективны в качестве матричных мономеров для фотополимеризуемых композитов, благодаря их низкой полимеризационной усадке, относительно низкой вязкости и высокой конверсии двойных связей. Однако, другие компоненты композитов (сомономеры, наполнители и т.д.) могут отрицательно влиять на образование жидких кристаллов. Кроме того, синтез жидкокристаллических мономеров является дорогим, а образуемая полимерная сетка имеет тенденцию к повышенной гибкости, что может снижать механические свойства композитов.