Полимеризуемые стоматологические адгезивы и композиты. Обзор (стр. 7 )

Рисунок 6. Примеры основных структур расширяющихся при полимеризации мономеров [38].

Рисунок 7. Полимеризация мономера SOC 1 с двойным раскрытием кольца [38].

Рисунок 8. Жидкие SOC 2-5a/b и 6-7 исследовались в стоматологических применениях [38].

Рисунок 9. Мономеры SOC 11 и 12 для свободно-радикальной полимеризации с раскрытие кольца [38].

Расширяющиеся спироортокарбонаты при применении в стоматологических композитах показали ряд недостатков, суммированных в таблице 10.

Таблица 10. Недостатки метилен-замещенных SOC и их последствия в свободно-радикально отверждаемых стоматологических композитах.

Главными недостатками являются низкая реакционная способность в свободно-радикальных процессах и чувствительность к воде и кислотным компонентам.

Более перспективными являются шестичленные SOC (структуры 13-16 на рис. 10), т. к. они полимеризуются по катионному механизму без выделения малых молекул, в отличие от пяти и семи членных.

Рисунок 10. Катионно-полимеризуемые расширяющиеся SOC 13-16 для стоматологических композитов [38].

Циклические эфиры

В последние годы внимание исследователей привлекли циклоалифатические эпоксидные соединения, способные к катионной полимеризации при фотоинициировании с низкой усадкой [38,39]. Пример одного из фотоотверждаемых составов приведен на рис. 11. Состав содержит смесь двух катионно-полимеризуемых диэпоксидов: 3,4-эпоксициклогексил-метил-3,4-эпоксициклогексан карбоксилата (структура 17) и диглицидиловый эфир бисфенола А. В качестве активного разбавителя и ускорителя фотоотверждения используется поли(тэтрагидрофуран). Камфорохинон (структура 18), обычно применяемый как фотоинициатор, в данном случае выполняет роль сенсибилизатора (активатора). А фотоинициатором служит дифенилиодиниум гексафторантимонат (структура 19). Вариантами подобных катионно-полимеризуемых составов являются композиции, содержащие другие циклоалифатические диэпоксиды, например диэпоксид структуры 20 (рис. 12), другие катионные фотоинициаторы типа ароматических солей сульфония или ферроцена и другие фотоактиваторы типа этил 4-диметиламинобензоата (структура 21 на рис. 12).

Рисунок 11. Состав (% масс.) композита основанного на свето-отверждаемых эпоксидных смолах [38].

Рисунок 12. Компоненты, улучшающие составы эпоксидных смол [38].

Наряду с эпоксидными смолами для стоматологического применения были предложены оксетаны, которые также активно полимеризуются при катионном фотоинициировании с низкой усадкой (структуры 22-24 на рис. 13).

Рисунок 13. Структуры и объемная усадка оксетанов 22-24 при катионной фотополимеризации, инициируемой бис-[4-(дифенилсульфонио)-фенил]-сульфид-бисгексафторфосфатом [38].

Несмотря на ряд преимуществ по сравнению с диметакрилатами, циклические эфиры имеют свои недостатки (табл. 11).

Таблица 11. Преимущества и недостатки фотоотверждаемых композитов на основе циклических эфиров, катионно-полимеризуемых с раскрытием циклов.

Циклические ацетали и аллилсульфиды

Циклические кетенацетали полимеризуются с раскрытием кольца по свободно-радикальному и катионному механизму с незначительной усадкой, что делает их перспективными мономерами для стоматологических материалов. Впервые различные 1,3-диоксаланы были исследованы в качестве стоматологических мономеров в 1972 г [38] (рис.14).

Рисунок 14. Не-винильные 25-26 и винильные 27-28 1,3-диоксаланы изученные в стоматологических композитах [38].

Более перспективным мономером является семичленный циклический винильный кетен ацеталь – 2-метилен-1,3-диоксепан (структура 29 на рис. 15). Он полимеризуется с раскрытием кольца до высоких степеней конверсии при фото - и термо- инициировании, давая особо чистый поли(e-капролактон) (рис. 15).

Рисунок 15. Механизм свбодно-радикальной полимеризации с раскрытием кольца 2-метилен-1,3-диоксепана 29 [38].

Далее были синтезированы бицикличные 2-метилен-1,3-диоксепаны (структура 30-31 на рис. 16) [47]. Мономер 30g показал при полимеризации объемное расширение 2,9% за счет превращения более плотной структуры кристаллического мономера в менее плотную структуру аморфного полиэфира. К сожалению полиэфиры на основе данных мономеров имели температуру стеклования от –8 до 350С, что было неприемлемо для стоматологического применения. Кроме того, 2-метилен-1,3-диоксепаны, как обогащенные электронами олефины, очень чувствительны к воде и нуклеофильным соединениям (аминам, спиртам и т. д.). Пасты композитов на их основе, особенно со стеклонаполнителем, оказались не стабильны при хранении и склонными к спонтанному отверждению в течение нескольких дней. Наконец, 2-метилен-1,3-диоксепаны были значительно менее реакционно-способны, чем метакрилаты.

Рисунок 16. Бицикличные 2-метилен-1,3-диоксепаны [38].

Более стабильными в присутствии воды оказались циклические аллилсульфиды. Например, 6-метилен-1,4-дитиэпан или 3-метилен-1,5-дитиациклооктан (структуры 32 и 33 на рис. 17, соответственно) спокойно выдерживали воздействие воды и кислот. Циклические аллилсульфиды полимеризовались с раскрытием кольца по свободно-радикальному механизму, давая нерастворимые кристаллические высокомолекулярные гомополимеры. Жидкие 6-метилен-1,4-дитиэпаны (структуры 34-33 на рис. 18) приводят к сшитым полимерам.

Рисунок 17. Свободно-радикальная полимеризация с раскрытием кольца циклических аллилсульфидов [38].

Рисунок 18. Структуры жидких 6-метилен-1,4-дитиэпанов 34-36 [38].

Главной проблемой применения циклических аллилсульфидов в стоматологических материалах является значительно меньшая реакционная способность этих мономеров по сравнению с метакрилатами и слишком гибкая аморфная структура, образующихся полимеров.

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).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13