книги из ГПНТБ / Горовой Б.Я. Пломбировочные материалы на основе эпоксидных смол

В химической лаборатории Стерлитамакского хими­ ческого завода1 и в лаборатории лакокрасочных по­ крытий ВНИИМП мы испытали фракции ДЭТА, выпу­ щенного этим заводом, с различным содержанием при­ месей.

Сравнительную оценку активности отвердителя ДЭТА производили по разработанной нами методике. Эта ме­ тодика позволила быстро определить активность ДЭТА с достаточной для практических целей точностью.

Метод заключался в следующем: 10 в. ч. эпоксидной смолы ЭД-6 смешивали с 1 в. ч. отвердителя и 10 в. ч. наполнителя.

Смолу дозировали из тубы с диаметром выходного

Диэтилентриамин дозировали с помощью шприц-тю­

Смешение компонентов производили в следующем по­ рядке.

1. На ситалловую или стеклянную пластину толщи­ ной 15 мм, нагретую в течение 10 минут в кипящей во­ де и затем осушенную полотенцем, выдавливали из ту­ бы 1 см смолы, затем насыпали рядом 2 мерничка на­ полнителя, в котором сверху стоматологическим шпате­ лем делали небольшую лунку, и в нее через иглу шприцтюбика вводили 4 капли отвердителя.

шанный с отвердителем, и в первую очередь ту часть наполнителя, которая впитала отвердитель.

П р и м е ч а н и я : а) все количества компонентов можно в 2 раза уменьшить: 0,5 см смолы, 1 мерничек наполнителя, 2 капли отверди­ теля, что позволяет экономить материал; б) смешение компонентов на горячей пластинке должно продолжаться 2 минуты.

4. По окончании смешения компонентов всю компо­ зицию делили на две равные части, одну из которых

1 В работе принимали участие проф. Г. А. Толстиков, Р. Н. Загидулин и Г. Г. Гарифзянов. Авторская заявка подана на имя Г. А. Толстикова, Б. Я. Горового, Р. Н. Загидулина, Г. Г. Гарифзянова и А. С. Петрушкиной.

30

снимали на кусочек целлофановой пленки, вторую ос­ тавляли на стекле.

5. Для определения «жизнеспособности», т. е. време­ ни до начала схватывания, из порции, взятой на целло­ фановую пленку, каждые 5 секунд брали шпателем ма­ ленькую порцию и на этой пленке определяли, прили­ пает она к целлофану или нет.

По секундомеру, пущенному сразу после окончания смешения компонентов, определяли время, по истече­ нии которого композиция переставала прилипать к пленке целлофана; это время и выражало ее «жизне­ способность», или начало схватывания.

6. После того как зафиксировали начало схватыва­ ния, порцию композиции, оставшуюся на целлофановой пленке, быстро переносили в термостат с температурой 35°. Секундомером определяли время с момента окон­ чания замешивания на стекле до того момента, когда композиция, помещенная в термостат, приобретала спо­ собность ломаться. (Определение производили вручную внутри термостата.)

Т а б л и ц а 7

Зависимость активности отвердителя ДЭТА при температуре 35° от содержания в отвердителе воды, ускорителя, пиперазина

и этилендиамина (ЭДА)

вердителя — 2 минуты

31

Это время считали временем схватывания материала (конец схватывания) или его условного отверждения.

Время схватывания (отверждения) материала при комнатной температуре определяли аналогичным обра­ зом. Для этого порцию композиции, оставшуюся на целлофане после определения начала схватывания, ос­ тавляли в помещении с температурой воздуха 18—23°. По секундомеру определяли время, когда композиция приобретала способность ломаться. Результаты испыта­ ний приведены в табл. 7.

32

Эти испытания показали, что в составе технического ДЭТА действительно присутствует ускоритель процесса отверждения, который одновременно сам является очень активным отвердителей эпоксидных смол.

Ускоритель нам удалось выделить в чистом виде и установить зависимость активности ДЭТА от содержа­ ния в нем ускорителя и других примесей.

Как показали результаты испытаний, содержание в ДЭТА воды в количестве до 5,5% существенного влия­ ния на активность ДЭТА не оказывает.

Разумеется, ускоряя отверждение эпоксидных компо­ зиций диэтилентриамином при температуре 20—35°, ус­ коритель одновременно сокращает жизнестойкость этих композиций, т. е. время до начала их «схватывания».

Влияние наполнителей на конечные свойства эпоксидных пломбировочных материалов

По данным ряда авторов (А. М. Пакен, 1962; К. И. Чер­ няк, 1963; Д. А. Кардашов и др., 1964; Bowen, 1956, и др.), наполнители оказывают существенное влияние на физико-механические свойства эпоксидных компози­ ций (изменение вязкости, прочности, усадки и теплопро­ водности и др.). В качестве наполнителей мы применя­ ли молотое кварцевое стекло, фарфоровую муку, окись алюминия, окись кремния, стекловолокно и другие ве­ щества (табл. 8).

Предельное количество наполнителя, которое можно ввести в эпоксидную композицию, определяется удельным объемом наполнителя и колеблется для разных наполни-

Рецептура пломбировочных композиций с различными наполнителями,

34

телей от 300 до 100 в. ч. на 100 в. ч. эпоксидной смолы. Для выбора наполнителя были испытаны рецептуры, приведенные в табл. 9. Указанные рецептуры компози­ ций после их изготовления и отверждения при темпера­

наполненная композиция) до 77,0±0,5 кг/мм2 в зависи­

Однако выбор наполнителя только с учетом их ми­ кротвердости не мог быть сделан без предварительной проверки его влияния на химическую стойкость компо­ зиции и в первую очередь стойкость последней к набу­ ханию в воде и слюне.

Набухание эпоксидных композиций в воде

Набухание пломбировочных композиций с ЭД-б в воде

36

пломбировочные композиции набухали мало, причем в основном набухание происходило в течение первых 10 су­ ток. За последующие 10 суток композиции набухали значительно медленнее. Данные о набухании для основ­ ных рецептур в процентах привеса и в граммах на квад­ ратный сантиметр площади образца приведены в табл. 10 и 11 и на рис. 11.

Наименьшее набухание наблюдалось у композиций, где в качестве наполнителей использовались кристал­ лический корунд (рецепты 20, 21 и 22) и фарфоровая масса (рецепт 16а).

Учитывая, что фарфоровая масса ФЛ-1 выпускалась Ленинградским заводом, в то время как корунд не был определенным стандартным промышленным материа­ лом, мы приняли в качестве наполнителя пломбировоч­ ного материала фарфоровую массу ФЛ-1 следующего состава.

37

Изучение возможности и целесообразности

гидрофобизации и «армирования» пломбировочных эпоксидных составов

Известно, что большинство пломбировочных материа­ лов в той или иной степени чувствительно к влаге.

Указанное обстоятельство создает для врача серьез­ ные трудности при пломбировании, вынуждая осушать пломбируемую полость перед пломбированием, а также защищать уже поставленную пломбу от действия вла­ ги (слюны). Поэтому несомненный интерес представ­ ляло изучение возможности гидрофобизации эпоксидно­ го пломбировочного материала с целью снижения его чувствительности к влаге (слюне).

Т а б л и ц а 12

Влияние обработки наполнителей поверхностно-активными веществами на физико-механические свойства эпоксидных композиций

Смола ЭД-6—100 в. ч. 1394 899,8 6,57 666,0 0,0001 Отвердитель ПЭП — 14 в. ч.

Фарфоровая масса—150 в. ч. Стекловолокно, обработанное

ПАВ-2—3 в. ч.

Смола ЭД-6—100 в. ч. 1428 983,5 8,86 743,0 0,0002 Отвердитель ПЭП—15 в. ч.

Фарфоровая масса—150 в. ч. (обработанная ПАВ-1)

Стекловолокно, обработанное ПАВ-2—3 в. ч.

38

Мы испытали два описанных в литературе гидрофоб­ ных поверхностно-активных препарата: ПАВ-1 (алкамон ОС-2) и ПАВ-2 (олеат алюминия).

Изучение их влияния на гидрофобность композиций (см. табл. 11) показало, что оба препарата повышали ее, хотя и не очень существенно, что объясняется, по нашему мнению, высокой гидрофобностью использовав­ шихся эпоксидных смол.

Кроме того, изучали их влияние на физико-механиче­ ские свойства композиций (табл. 12).

Т а б л и ц а 13

Влияние стекловолокна на свойства эпоксидных пломбировочных материалов

39