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变异链球菌对二甲基丙烯酸氨基甲酸酯类材料生物降解的研究

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变异链球菌对二甲基丙烯酸氨基甲酸酯类材料生物降解的研究

作者：于依岩吉林大学

学位级别：硕士

研究背景与目的:树脂基材料由于其出色的机械性能和美观性能,现以广泛应用于牙体缺损的修复中,这些材料主要由树脂单体和无机填料组成。目前,最常用的树脂基材料是用于充填的复合树脂,其内部的树脂单体包括双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯... 详细信息

研究背景与目的:树脂基材料由于其出色的机械性能和美观性能,现以广泛应用于牙体缺损的修复中,这些材料主要由树脂单体和无机填料组成。目前,最常用的树脂基材料是用于充填的复合树脂,其内部的树脂单体包括双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis GMA)与二甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGDMA)等。但是,由于这些单体内部存在大量未被保护的酯键,因此很容易被来自口腔环境中的酯酶或其他酶类水解,产生一些副产物,如双羟丙氧基苯基丙烷(Bis HPPP),三乙二醇(TEG)和甲基丙烯酸(MA)等[1],这种由生物因素主导的降解方式就称为“生物降解”,其中口腔内的变异链球菌(***)是引起生物降解的主要因素之一。生物降解发生后,树脂和牙体组织之间会产生微渗漏,导致致龋菌进入缝隙,引起继发龋,进而导致修复失败。因此,探究树脂基材料生物降解的原因、机制以及寻找减少生物降解的方法是十分重要的。引起生物降解的原因非常复杂,本文只探究***引起的生物降解。二甲基丙烯酸氨基甲酸酯(UDMA)是一种具有醚键的二甲基丙烯酸酯衍生物,被开发为常见的Bis GMA的替代品。它具有低毒性、低粘度和高聚合率等特点。此外,由于UDMA内含有的双键更多,更易发生交联反应,因此其光固化聚合度更高。目前口腔领域中的UDMA类树脂基材料有两种固化方式,一种是常规的光固化,另一种是通过高温高压固化。第二种固化方式常见于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)的树脂陶瓷复合材料,又称为混合陶瓷。例如Vita Enamic(EN)和Lava Ultimate(LU)。尽管UDMA比Bis GMA聚合度更高,更为稳定,但是分子中依然含有酯键。目前,还没有研究能够证明混合陶瓷与UDMA会发生生物降解。此外,以往的研究发现生物降解产生的副产物会促进***的生长,这也就意味着生物降解会加重生物膜堆积,导致继发龋的发生。因此基于以上研究背景,本研究的目的是探究UDMA类树脂基材料是否会在***的作用下发生生物降解以及是否会影响口腔中***的粘附与增殖。为临床合理使用UDMA类树脂基复合材料提供理论依据。方法:***复苏后,利用对硝基苯酚法与Ellman法分别检测***内的酯酶活性。2.用低速切割机将两种CAD/CAM树脂陶瓷混合材料LU与EN切割成大小一致的方块并抛光。同时,制备光固化UDMA树脂块。将3种试件与***分别共培养14天,14天后利用扫描电子显微镜(SEM)和激光显微镜观察3种试件的表面特征,并利用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)检测3种试件共培养液中副产物的种类,以判断3种试件是否发生生物降解。3.在合成UDMA树脂块的体系中引入两种抗菌成分,分别是银纳米粒子(Ag Nps)与季铵盐(QAC),光固化后制成抗菌UDMA树脂块。接下来,抗菌UDMA树脂块与普通UDMA树脂块分别和***共培养14天,14天后利用UPLC-MS/MS比较抗菌UDMA树脂块与普通UDMA树脂块之间生物降解的差异,进一步评估***在树脂基材料生物降解中的作用。4.构建含有不同浓度UDMA(0,0.05,0.5,5,50,500 ug/m L)的***生物膜,培养4 h,12 h,24 h,48 h后利用结晶紫染色、活/死细菌染色实验评价UDMA对各个时期***生物膜生长的作用。5.根据前人研究,构建含有50 ug/m L UDMA的***生物膜,培养24 h后利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测UDMA对于***生物膜与游离菌中细菌相关致龋基因(gtf B,gtf C,com C,com D,com E,gbp B,atp H)表达的影响。结果:***具有良好的酯酶活性。与***共培养后LU和UDMA树脂块的表面粗糙度均变大,并且出现许多凹坑样结构。相反,EN表面变平坦。UPLC-MS/MS结果显示高温高压固化的两种CAD/CAM树脂陶瓷混合材料(LU与EN)共培养液中都检测出TEGDMA的降解产物甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGMA),说明LU与EN均发生了生物降解。同时,光固化UDMA树脂块的共培养液中检测出了UDMA及其降解产物甲基丙烯酸氨基甲酸酯(UMA)和氨基甲酸酯(Urethane)。2.加入两种抗菌成分后,与普通光固化UDMA树脂块相比,抗菌UDMA树脂块的降解产物显著减少,说明***是发生生物降解的关键因素,而添加抗菌剂可以作为减少生物降解的方法。3.结晶紫染色与活/死细菌染色实验结果显示UDMA可以促进早期(4 h)***生物膜的生长,但也增加了细菌的死亡。相反,UD

关键词：计算机辅助设计/计算机辅助制造二甲基丙烯酸氨基甲酸酯变异链球菌生物降解树脂基材料

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树脂基复合材料拉挤成形工艺的应用与探讨

锻压装备与制造技术 2011年第5期46卷 101-103页

作者：彭世新广西广立连邦建设工程有限公司广西南宁530022

通过对树脂基复合材料拉挤成形工艺进行分析,确定最佳的工艺参数,从而达到提高产品质量与生产效率的目的。

关键词：复合材料拉挤树脂基材料工艺设计

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复合材料的现状与发展

材料工程 1989年第6期17卷 25-27页

作者：张登高航空航天工业部科学技术研究院复合材料处

由于现代科学技术发展需要,材料领域中许多材料正在由单一的传统材料向复合型、跨学科方向演变。近年来发展迅速、前途广阔、引起人们极大重视的复合材料就是一例。复合材料的类型,一般按基体可分为金属基与非金属基(如树脂或陶瓷基)复... 详细信息

由于现代科学技术发展需要,材料领域中许多材料正在由单一的传统材料向复合型、跨学科方向演变。近年来发展迅速、前途广阔、引起人们极大重视的复合材料就是一例。复合材料的类型,一般按基体可分为金属基与非金属基(如树脂或陶瓷基)复合材料;按增强材料则分为纤维(包括连续与不连续)及颗粒等增强的复合材料;按用途又可分为结构型和功能型复合材料。本文主要介绍近20多年发展起来的树脂基、结构用先进复合材料。

关键词：复合材料树脂基材料

基于ANSYS的树脂基复合材料风扇叶片参数设定

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现代制造技术与装备 2016年第1期52卷 38-39页

作者：潘苏瑜林静华侨大学机电及自动化学院厦门361021

在深入研究复合材料材料属性和设计准则的基础上,提出采用树脂基复合材料作为航空发动机风扇叶片的材料,用ANSYS软件建立其复合材料层合板单元结构模型,将其参数完整设定,并进行初步的仿真加载。

关键词：树脂基材料风扇叶片 ANSYS 建模

连续型碳纤维增强聚乳酸基复合材料仿生设计与3D打印制备研究

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连续型碳纤维增强聚乳酸基复合材料仿生设计与3D打印制备研究

作者：刘畅吉林大学

学位级别：硕士

国家“十四五”规划中将先进结构与复合材料列为重点研发领域,使其成为当前材料科学发展的重要方向。与传统金属材料相比,碳纤维增强聚乳酸树脂基复合材料具有高力学强度、高模量、耐高温等优异特性,同时也具有良好的生物相容性,并被广... 详细信息

国家“十四五”规划中将先进结构与复合材料列为重点研发领域,使其成为当前材料科学发展的重要方向。与传统金属材料相比,碳纤维增强聚乳酸树脂基复合材料具有高力学强度、高模量、耐高温等优异特性,同时也具有良好的生物相容性,并被广泛的应用于航空航天、船舶车辆、生物医疗、国防军事等领域内。然而,伴随着应用领域的发展,对产品的要求也不断地提升,碳纤维增强聚乳酸树脂复合材料面临轻质、高强、高韧等多种功能同步提升技术瓶颈。自然界中雕鸮翼羽通过羽轴和羽枝变角度排列形式,使其具有轻质高强的力学特性。本论文以雕鸮翼羽为生物模本,基于其微观排列结构特征,建立仿生羽毛排列结构模型,指导连续型碳纤维增强聚乳酸树脂复合材料的结构设计。以聚乳酸树脂为基体材料,以连续型碳纤维为增强相,以纳米级二氧化硅颗粒为添加剂,通过采用单挤入口单喷头挤出打印技术优化升级的熔融堆积式3D打印机,成功3D打印制备出具有仿羽毛定向排列结构的连续型碳纤维增强聚乳酸树脂复合材料,实现了碳纤维与聚乳酸树脂一体化成型以及碳纤维高精度可控仿生变角度定向结构排布,开展集结构-材料-功能一体化的仿生结构复合材料设计与制备研究,并揭示了仿生羽毛定向排列结构对复合材料力学性能影响与增强机理,实现连续型碳纤维仿生定向排布增强树脂复合材料3D打印制备,解决了复合材料轻质、高强、高韧等多种功能难以共同提升的的瓶颈难题。本文主要的研究结论如下:（1）以雕鸮翼羽为生物模本,以雕鸮翼羽羽轴结构和羽枝结构变角度排列方式为结构设计基础,简化并提取仿生羽毛排列结构模型,实现连续型碳纤维增强树脂复合材料的结构设计。（2）搭建连续型碳纤维与聚乳酸单挤入口、单喷头挤出技术改造熔融堆积式3D打印机,修改了打印程序以及打印参数并优化了打印机的控制系统、运动系统、送料机构、打印喷头装置之间的配合,实现连续型碳纤维与聚乳酸树脂的一体化挤出成型;（3）以聚乳酸树脂材料作为基体材料,以连续型碳纤维作为增强相,通过纤维树脂一体化成型的熔融堆积式3D打印机,成功3D打印出具有良好力学性能的仿生结构连续型碳纤维增强聚乳酸树脂复合材料,揭示连续型碳纤维仿生结构对力学性能的影响及增强机理,验证了仿生结构设计的可行性。（4）3D打印仿生结构连续型碳纤维增强二氧化硅/聚乳酸树脂复合材料及力学特性分析。制备出一系列二氧化硅颗粒增强聚乳酸树脂复合材料,1wt.%的二氧化硅颗粒具有最优增强作用。以1wt.%二氧化硅/聚乳酸树脂为基体,3D打印仿生结构连续型碳纤维增强二氧化硅/聚乳酸树脂复合材料,研究仿生结构设计对复合材料力学强度的影响。

关键词： 3D打印仿雕鸮翼羽结构模型树脂基材料连续型碳纤维增强机理

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航母甲板防滑涂层研究现状及发展趋势

当代化工 2022年第9期51卷 2250-2255页

作者：李晓萌蔡绪涛郝希阳李军亮王正海军航空大学青岛校区山东青岛266041

航母甲板是保障舰载机安全起降的重要平台,按照基体特性等不同对甲板防滑涂层进行了功能需求分析以及材料种类划分的探究,针对金属基、树脂基2种类型防滑涂层开展优劣对比研究、覆涂工艺分析、适用情况总结,并梳理了各自的国内外研制发... 详细信息

航母甲板是保障舰载机安全起降的重要平台,按照基体特性等不同对甲板防滑涂层进行了功能需求分析以及材料种类划分的探究,针对金属基、树脂基2种类型防滑涂层开展优劣对比研究、覆涂工艺分析、适用情况总结,并梳理了各自的国内外研制发展历程及最新研究成果。最后,针对现阶段防滑涂层材料在特殊性能、施工工艺等方面的明显缺陷,提出了相应的改进研究建议,指出寻求材料突破、提升覆涂技术、构建检测系统等发展方向,为航母甲板防滑涂层绿色化、标准化、智能化研制及施工开拓了思路。

关键词：航母甲板金属基材料树脂基材料防滑涂层覆涂工艺摩擦系数