عنوان

سنتز و ارزیابی خواص پلی‌یورتان حافظه‌شکلی برای کاربردهای ارتودنسی

IR

۴۲۰۱پ

فارسی

IR

سنتز و ارزیابی خواص پلی‌یورتان حافظه‌شکلی برای کاربردهای ارتودنسی

[پایان‌نامه]

Prepration and investigation of shape memory polyurethane properties for orthodontic application

/الهه مهربخش

: مهندسی پلیمر

، ۱۳۹۹

۱۳۰ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- پلیمر

۱۳۹۹/۱۱/۰۱

صنعتی سهند

ارتودنسی شامل کاربردهایی برای اصلاح ظاهر دندان ها به منظور تنظیم تعادل و هماهنگی بین استخوان های صورت، فک و دندان است .یکی از مهمترین کاربردهای الاستومرهای پلی‌یورتان در دندان‌پزشکی، استفاده از آن‌ها به عنوان بریس‌های ارتودنسی می‌باشد .بریس‌ها قسمت‌های مختلفی از جمله براکت‌ها، اورینگ‌ها، سیم‌ها و زنجیرها را شامل می‌شوند .سیم‌ها در داخل شیار کوچکی درون براکت‌ها قرار می‌گیرند و زنجیرهای ارتودنسی و اورینگ‌ها برای نگه داشتن سیم‌ها روی براکت‌ها استفاده می‌شوند .نحوه عملکرد سیستم به گونه‌ای است که تغییرات تنش کششی به دلیل خاصیت الاستیک مواد الاستومری، موجب شروع حرکت دندان‌ها می‌شود .جذب آب، کاهش نیرو، تغییر رنگ و تغییر شکل همواره از معایب اصلی استفاده از این محصولات بوده است .با توجه به اینکه تاکنون مواد، ترکیب درصد و نحوه ساخت این مواد، توسط شرکت‌های سازنده و محققین گزارش نشده‌است، در این پژوهش به‌منظور دستیابی به پلیمری قابل کاربرد در این زمینه، همچنین تلاش برای کاهش معایب ذکر شده، ابتدا زنجیرها و اورینگ‌های تجاری مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند .به این منظور آزمون FTIR برای بررسی ساختار شیمیایی نمونه‌ها استفاده شد، خواص حرارتی و بلورینگی نمونه‌ها توسط آزمون های DSC و XRD مورد بررسی قرار گرفت .با استفاده از آزمون سوختن، حضور یا عدم حضور مواد معدنی در نمونه‌های تجاری بررسی شد .با استفاده از آزمون تعیین میزان ژل، ژل‌شدگی نمونه‌ها ارزیابی شد و سپس خواص مکانیکی، آسودگی تنش و الاستیسیته آن‌ها با استفاده از آزمون‌های طراحی شده مرتبط با کاربرد نهایی، بررسی شد .سپس با توجه به آنالیزهای صورت گرفته، پلی‌یورتان‌هایی با ترکیب درصد و خواص مختلف با استفاده از پلی‌ال پلی‌کاپرولاکتون، سنتز شد .به این منظور پلی‌کاپرولاکتون با اوزان مولکولی ۶۰۰، ۱۰۰۰و g/mol۲۰۰۰ سنتز شد و با استفاده از آزمون ۱ HNMRوزن مولکولیPCL های سنتز شده، محاسبه گردید .نتایج به‌دست‌آمده تطابق خوبی با اوزان مولکولی محاسبه‌شده نظری دارند .ساختار شیمیایی، میزان پیوند هیدروژنی نمونه‌ها با استفاده از آنالیز طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) تعیین شد .مورفولوژی نمونه‌ها با استفاده از الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) بررسی گردید .برای تعیین دمای انتقال و میزان بلورینگی نمونه‌ها از گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) استفاده گردید .سپس خواص مکانیکی نمونه‌های سنتزشده توسط آزمون کشش، الاستیسیته و آسودگی تنش مورد بررسی قرار گرفت و با مقایسه خواص نمونه‌های سنتزشده با نمونه‌های تجاری، نمونه‌های بهینه برای هرکدام از کاربردهای اورینگ و زنجیر ارتودنسی انتخاب شدند .برای بررسی نحوه عملکرد پلی‌یورتان‌های بهینه سنتز شده، آزمون شبیه‌سازی محیط دهانی ارتودنسی(In vitro) ، آزمون آسودگی تنش در اثر تغییرات دمایی و اندازه‌گیری میزان جذب آب انجام گرفت .در نهایت آزمون‌های حافظه‌شکلی و زاویه تماس به‌ترتیب برای بررسی خواص حافظه‌شکلی و آب‌دوستی نمونه‌های بهینه و تجاری انجام شدند.

Orthodontics includes applications to modify the appearance of the teeth in order to adjust the balance between bones of face, jaws, and teeth. One of the most important applications of polyurethane elastomers in dentistry is their usage as orthodontic braces. The braces contain different parts such as brackets, O-rings, wires, and chains. The wires are enclosed in a small thread in the brackets and orthodontic chains and O-rings are utilized to hold the wires over the brackets. The system work in such a way that the tensile stress changes resulted from elastic feature of elastomers, causes the teeth to start moving. Water absorption, force reduction, color change, and deformation have always been the main disadvantages of these products. Since the materials, composition, and fabrication procedure of these products have not been reported by their manufacturer companies, in this study, in order to achieve a suitable polymer for this application as well as reduce the mentioned disadvantages, firstly, commercial chains and O-rings were evaluated. For this end, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was performed to investigate the chemical structure of the samples. Furthermore, differential scanning calorimetry (DSC) thermograms and X-ray diffraction (XRD) patterns of these samples were studied. The presence of minerals in commercial samples was evaluated by burning test. The crosslinking density of the samples was determined by gel content examination and their mechanical properties, stress relaxation, and elasticity were studied using the methods designed according to the final application. According to the results, PCL-based PUs with various compositions and properties were synthesized. For this purpose, polycaprolactones with different molecular weights of 600, 1000, 2000 g/mole were synthesized and their accurate molecular weights were calculated by hydrogen nuclear magnetic resonance (1H NMR) method. Chemical structure, hydrogen bonding content of carbonyl groups were determined by FTIR. Crystalline structure of the samples was investigated by XRD patterns. In order to determine transition temperatures and degree of crystallinity of the samples, DSC examination was conducted. The mechanical behavior of the synthesized samples was evaluated by tensile, elasticity, and stress relaxation assessments. The optimum samples for orthodontic applications as O-ring and chain were selected by comparing of the results. To evaluate the performance of the optimum PU samples, in vitro test, as well as stress relaxation in various temperatures, and the absorbed water content examinations were performed. Finally, shape memory and contact angle tests were conducted to evaluate the shape memory behavior and hydrophilicity of the optimum and commercial samples, respectively.

ba

Prepration and investigation of shape memory polyurethane properties for orthodontic application

پلی‌یورتان

الاستومر

زنجیر و اورینگ

ارتودنسی

خواص مکانیکی

Polyurethane, Elastomer, Chain and Oring, Orthodontic, Mechanical properties

پلی‌یورتان، الاستومر، زنجیر و اورینگ، ارتودنسی، خواص مکانیکی

مهربخش، الهه

رضائی، مصطفی، استاد راهنما

محمدی، امیر، استاد مشاور

ایران

20230703

پلیمر ،۶۰۳۰۵ ،۱۳۹۹

ی‌سندوترا ی‌اهدربراک‍ ی‌ارب‍ ی‌لکشه‌ظفاح‍ ن‌اترویی‌لپ‍ ص‌اوخ‍ ی‌بایزرا و زتنس‍.pdf

عادی

عادی

42011.pdf

p60305.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۲۰۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y