Наполнитель (дисперсная фаза). Полимерная матрица композитов (органический матрикс)

Полимерная матрица композитов (органический матрикс)

Наибольшее распространение в настоящее время получили композиты, органическая матрица которых представляет собой сополимер (продукт взаимодействия) акриловых и эпоксидных смол. Это соединение подробно описал доктор Rafael L. Bowen из национального бюро стандартов США и в литературе оно известно под его именем. В 1958 году Bowen обнаружил, что продукт реакции бисфенола с глицидилметакрилатом (Bis-GMA) твердеет при наличии катализатора в течение 3 минут, давая при этом усадку лишь 5% (для сравнения полимеризационная усадка акриловых пластмасс равна 21%). Это соединение является основой большинства современных композитов.

Bis-GMA (бисфенол-глицидилметакрилат) представляет собой мономер с высоким молекулярным весом. Это гибридная молекула, в которой к эпоксидной смоле присоединены реакциопноспособные метакриловые группы. Другое вещество, широко используемое в производстве композитов, — уретандиметилметакрилат (UDMA). Он выполняет ту же роль, что и Bis-GMA, но имеет меньшую полимеризационную усадку, придает материалу большую густоту и прочность. При изготовлении композитов используются также и другие мономеры, например, декандиолдиметакрилат (D3MA) или триэтиленгликольдиметакрилат (TEGDMA), благодаря чему удается снизить вязкость и время полимеризации материала.

Полимерная матрица также содержит:

1. Ингибитор полимеризации — для увеличения времени работы с материалом и удлинения сроков хранения.

2. Катализатор — для начала полимеризации.

3. Дополнительный катализатор— для улучшения процесса полимеризации (только в композитах химического отверждения).

4. Активатор (фотоинициатор полимеризации) - для начала процесса полимеризации (только в светоотверждаемых композитах).

5. Поглотитель ультрафиолетовых лучей — для улучшения цветостабильности, уменьшения изменения цвета материала при попадании на него солнечных лучей.

Наполнитель (дисперсная фаза)

Неорганический (минеральный) наполнитель является второй важной составной частью современных композитов. Благодаря наличию большого количества наполнителя достигается улучшение свойств композитных пластмасс, а именно:

- уменьшается полимеризационная усадка (до 0,5—0,7%);

- предотвращается деформация полимерной органической матрицы;

- снижается коэффициент теплового расширения;

- уменьшается сорбция воды;

- повышается твердость материала, его стираемость и сопротивляемость нагрузкам;

- улучшаются эстетические свойства материала, так как наполнитель обладает коэффициентом преломления и просвечиваемостью, близким к соответствующим показателям эмали зуба.