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近年来发展低收缩齿科复合树脂已成为齿科修复材料研究的焦点问题,当前面临的主要困难是现有齿科修复材料随着收缩性的降低,其力学性能往往随之下降,难以满足临床的使用要求。为了改善齿科复合树脂聚合收缩大,力学性能不足等现状,本文合成了新型POSS杂化齿科纳米复合树脂,对其微观结构及宏观性能进行了分析表征,构建了材料的分子动力学模型,研究了POSS有机-无机纳米杂化体对齿科复合树脂的分子结构的影响,并对POSS杂化纳米复合树脂的主要力学参数进行了预报。本文首先合成了POSS杂化纳米复合树脂,在树脂中引入反应性纳米单体甲基丙烯酸基多面低聚倍半硅氧烷(POSS-methacrylate)。随后,研究了不同含量的POSS-methacrylate (0wt%~15wt%)对复合树脂的体积收缩、弹性模量、强度、硬度及韧性等重要临床性能的影响。结果表明,POSS可有效改善复合树脂的体积收缩,较全面地提高复合树脂的力学性能,增加材料的耐磨损性及使用寿命。接着,本文采用傅立叶红外光谱和X射线衍射技术表征了复合树脂的微观结构及聚合反应程度,差式扫描量热分析(DSC)研究了POSS杂化纳米复合树脂的玻璃化转变温度。结果表明,几种不同POSS含量的纳米复合树脂均为无定形结构,其中POSS含量为2wt%的纳米复合树脂的聚合反应程度和玻璃化转变温度均最高。然后,本文根据多官能POSS纳米单体在聚合物中的拓扑结构以及树脂单体和稀释剂的反应特性,将材料的双键转化率作为参考依据,构建了复杂的分子系统的具有代表性的初始构型,并运用分子动力学方法模拟了材料的X射线衍射和体积-温度关系曲线,验证了所构建的分子动力学模型的合理性和采用的计算方法的可靠性。最后,运用分子动力学方法,研究了纳米复合树脂的径向分布函数、内聚能、溶解度参数及均方位移等,分析了POSS杂化纳米复合树脂的分子结构,以及多官能POSS-methacrylate纳米单体对复合树脂的微观结构及宏观性能的影响,预报了POSS杂化纳米复合树脂的主要力学参数,并对计算结果进行了分析。