Подбор и модификация термопластичных полимерных пленок для ортодонтологии
Автор: Род В.А., Утехин А.Н., Кондратов А.П.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 3 (101) т.86, 2024 года.
Бесплатный доступ
Установлена возможность применения термопластичных полимерных пленок полиэтилена низкой плотности и полиэтилентерефталата отечественных марок для производства элайнеров и мягких форм, предназначенных для полимеризации стоматологических композитов, используемых в ортодонтологии. Надмолекулярная структура и состав листов полиэтилентерефталата и полиэтилена низкой плотности отечественных марок, а также их механические свойства отличаются от структуры и свойств фирменных полимерных материалов Shueu-Dental. Различие состава и степени кристалличности листов установлено методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Установлено, что основу мягких пленок для матриц составляет полиэтилен низкой плотности со степенью кристалличности 35± 5%, а основу жестких пленок для изготовления элайнеров - аморфный сополимер этилентерефталата с температурой стеклования 76-81оС. Деформационные свойства импортного полиэтилена низкой плотности аналогичны свойствам отечественных полимеров различных марок. Деформационные свойства и кристалличность импортного полиэтилентерефталата существенно отличается от аналогичных по составу материалов отечественных марок Для приведения к соответствию состава и кристалличности полимерных материалов фирмы Shueu-Dental и пленок отечественного производства производили модифицирующую термообработку отечественных материалов в муфельной печи. Путем подбора температуры и времени термообработки листов полиэтилентерефталата получен материал меньшей кристалличности без содержания «летучих» компонентов. Пригодность модифицированной пластины полиэтилентерефталата отечественного производства для изготовления элайнеров проверялась путем измерения её жесткости. Жесткость оценивали по величине модуля Юнга, измеренного путем растяжения образцов исходных и модифицированных материалов с постоянной скоростью растяжения. После модифицирующей термообработки исследовали степень локальной вытяжки и разнотолщинность готовых изделий (элайнеров) из полиэтилена низкой плотности и полиэтилентерефталата. Измерили толщину в характерных точках и установили количественную связь между толщиной изделий и степенью вытяжки полимеров, применяемых в ортодонтологии.
Полиэтилентерефталат, полиэтилен, ортодонтология, элайнер, полимер, термоформование, пневмоформование, степень вытяжки
Короткий адрес: https://sciup.org/140308567
IDR: 140308567 | DOI: 10.20914/2310-1202-2024-3-223-230
Список литературы Подбор и модификация термопластичных полимерных пленок для ортодонтологии
- Мусаев Э.А., Шерышев М.А. Определение граничных условий температурного поля листовой заготовки // Успехи в химии и химической технологии. 2016. Т. 30. №. 10 (179). С. 59-60.
- Крыжановский В.К., Физические и технологические аспекты использования термомеханических кривых полимеров // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. № 31 (57). С. 59-63.
- Кондратов А.П., Черкасов Е.П., Утехин А.Н. Макроструктура анизотропных полимерных пленок с «памятью формы» // Известия Тулгу. Технические науки. 2020. №. 5. С. 513-523.
- Hussein A.M., Mohammed-Salih H.S., Al-Sheakli I.I. Effects of various cleaning agents on polypropylene and copolyester thermoplastic orthodontic retainer materials // Journal of Taibah University Medical Sciences. 2022. V. 17. №. 5. P. 861-868.
- Кондратов А.П., Зачиняев Г.М. Физическое моделирование процесса фиксации термо-усадочных этикеток на цилиндрической таре в автоматах-аппликаторах // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2013. № 3. С. 031-039.
- Зачиняев Г.М., Кондратов А.П. Термоциклические испытания термоусадочных полимерных изделий с памятью формы // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 10. С. 57-61
- Rusinek R., Weremczuk A., Szymanski M., Warminski J. Middle ear vibration with stiff and flexible shape memory prosthesis // International Journal of Mechanical Sciences. 2019. V. 150. P. 20-28. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2018.09.040
- Sadeghian F., Zakerzadeh M.R., Karimpour M., Baghani M. et al. Numerical study of patient-specific ankle-foot orthoses for drop foot patients using shape memory alloy // Medical Engineering & Physics. 2019. V. 69. P. 123-133. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2019.04.004
- Le B.V., McVary K.T., McKenna K., Colombo A. Use of magnetic induction to activate a “touchless” shape memory alloy implantable penile prosthesis // The Journal of Sexual Medicine. 2019. V. 16. №. 4. P. 596-601. https://doi.org/10.1016/j.jsxm.2019.01.318
- Le B., McVary K., McKenna K., Colombo A. A novel thermal-activated shape memory penile prosthesis: comparative mechanical testing // Urology. 2017. V. 99. P. 136-141. https://doi.org/10.1016/j.urology.2016.09.007
- Song J.J., Chang H.H., Naguib H.E. Design and characterization of biocompatible shape memory polymer (SMP) blend foams with a dynamic porous structure // Polymer. 2015. V. 56. P. 82-92. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2014.09.062
- Korde J.M., Kandasubramanian B. Naturally biomimicked smart shape memory hydrogels for biomedical functions // Chemical Engineering Journal. 2020. V. 379. P. 122430. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122430
- Antony G.J.M., Jarali C.S., Aruna S.T., Raja S. Tailored poly (ethylene) glycol dimethacrylate based shape memory polymer for orthopedic applications // Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. 2017. V. 65. P. 857-865. https://doi.org/10.1016/J.JMBBM.2016.10.011
- Kumar B., Hu J., Pan N., Narayana H. A smart orthopedic compression device based on a polymeric stress memory actuator // Materials & Design. 2016. V. 97. P. 222-229. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.02.092
- Zheng Y.F., Zhang B.B., Wang B.L., Wang Y.B. et al. Introduction of antibacterial function into biomedical TiNi shape memory alloy by the addition of element Ag // Acta biomaterialia. 2011. V. 7. №. 6. P. 2758-2767. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2011.02.010
- Kondratov A.P., Lozitskaya A.V., Samokhin V.N., Volinsky A.A. Mullins effect in polymer large deformation strain gauges // Journal of Polymer Research. 2023. V. 30. №. 1. P. 36.
- Bratu D.C., Vinatu V.F., Pop S.I., Petrescu P.H. et al. Wear resistance under high load forces of four different polyethylene terephthalate glycol vacuum-formed orthodontic retainers // Mater. Plast. 2019. V. 56. №. 3. P. 505-509.
- Skaik A., Wei X.L., Abusamak I., Iddi I. Effects of time and clear aligner removal frequency on the force delivered by different polyethylene terephthalate glycol-modified materials determined with thin-film pressure sensors // American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 2019. V. 155. №. 1. P. 98-107.
- Xiang B., Wang X., Wu G., Xu Y. et al. The force effects of two types of polyethylene terephthalate glyc-olmodified clear aligners immersed in artificial saliva // Scientific Reports. 2021. V. 11. №. 1. P. 10052.
- Nicita F., D'Amico C., Filardi V., Spadaro D. et al. Chemical-physical characterization of PET-G-based material for orthodontic use: preliminary evaluation of micro-Raman analysis // European Journal of Dentistry. 2023. V. 17.
