口腔材料学(全)第六章树脂基复合材料ppt课件.ppt

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1、第六章 树脂基复合材料,温州医科大学附属口腔医院 蔡志斌,树脂基复合材料(resin-based composite materials),聚合树脂+增强材料(无机填料或纤维),分 类,I型: 涉及到牙齿合面 (后牙复合树脂)II型: 除合面以外牙齿其它部位修复,I类: 化学固化(自凝固化),类: 通过外部能源(光、热)固化,类: 双重固化(dual curing),国家食品药品管理局规定: 除了商业名称外，必须标注它的学名（复合树脂）及类型。,根据临床修复过程分类,直接(direct):口腔内直接完成充填、固化， 主要有复合树脂、复合体,间接(indirect):在口腔外完成成形、固化， 最

2、后粘固到牙齿缺损部位, 制作嵌体、冠桥。,第一节 组成及固化反应,一、组成 （一）树脂基质 绝大多数是甲基丙烯酸酯类树脂,稀释剂,三乙二醇二甲基丙烯酸酯,以环氧基为反应性端基的树脂,（二）增强材料,作用提高材料的力学性能改善耐磨耗性能减少体积收缩降低热膨胀系数,颗粒状填料长纤维,颗粒状填料,填料粒度越小，材料的抛光性能越好圆形填料的抛光性能优于不规则外形的填料圆形填料能够更好地与树脂基质间均匀传递应力 无机填料含量越多，材料的压缩强度越大，聚合收缩越小,填料的表面处理无机填料需经过有机硅烷处理才能与树脂起化学结合，提高其性能。有机硅烷种类较多，常用的是甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570

3、）。,(三)固化引发体系 1.化学引发体系 大多为过氧化物芳香叔胺引发体系 过氧化物 过氧化苯甲酰(BPO) 芳香叔胺N,N-二羟乙基对甲苯胺,BPO 二羟乙基对甲苯胺,活性自由基,2.光固化引发体系 光敏剂-还原剂引发体系， 光敏剂樟脑醌 还原剂甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,樟脑醌 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,460510nm,光,活性自由基,3.热引发体系 过氧化苯甲酰 活性自由基,6080,(四) 其他成份 1.阻聚剂 (inhibitor) 确保复合树脂在运输、贮存过程中不发生过早聚合 2.颜料,二、固化反应,活性自由基引发的聚合(交联)反应,活性自由基,第二节 复合树脂,一、分类（一）按无机填

4、料的大小分类1. 超微填料复合树脂初级粒子0.04um,次级粒子0.40.7m,预聚合(prepolymerized)填料,超微填料复合树脂,优点：优秀的抛光性和持久性，耐磨缺点：强度低，聚合收缩大适合于： a. 非应力承受区(、V洞、前牙贴面) b. 瓷及复合树脂修复体小缺损的修补 c. 覆盖于混合填料复合树脂之上 d. 牙间隙的关闭,2.混合填料(hybrid filler)复合树脂,细混合填料复合树脂(midifil hybrid) 大填料(110um)+超微填料(0.04um)超细混合填料复合树脂(minifil hybrid) 大填料(0.55um)+超微填料(0.04um)微混合填

5、料复合树脂(microhybrid) 大填料(0.23um)+超微填料(0.04um),混合填料(hybrid filler)复合树脂,细混合填料复合树脂,超细混合填料复合树脂,微混合填料复合树脂,纳米混合填料型(nano-hybrid)复合树脂,大填料(0.23um)+单分散纳米粒子填料,3. 纳米填料(nanofilled)复合树脂,单分散纳米粒子填料+纳米粒子团簇(nanocluster,单分散纳米粒子填料粒度575nm纳米粒子团簇0.61.4um通过优化配比，有效减少填料间空隙，提高填料堆积密度，填料含量可达79%,抛光性能及保持表面光滑性能极佳,纳米复合树脂,力学性能与混合性复合树脂

6、相当聚合收缩与混合性复合树脂相当抛光、耐磨耗性能与超微填料复合树脂相当,（二）按操作性能分类,1.流动性(flowable)复合树脂 黏度小,容易充填入小窝洞 固化后弹性模量低，刚性小，V类洞修复 垫底，可以降低粘接界面的应力集中，减 小边缘缝隙, 提高边缘密合性，减少术后 敏感的发生率。,2. 可压实(packable)复合树脂,一般复合树脂用于后牙不易压紧，使形成邻接点困难, 易粘器械。,稠度大, 不粘器械-含有大量的无机填料, 收缩小具有可压实性，容易塑形且不易塌陷变形有些填料特殊：具有固位外形或为短纤维状容易形成邻面接触点，后牙操作性能较好,可压实型复合树脂的特点,可压实型复合树脂的特

7、点,流动小，对牙齿的润湿性差，需要流通性树脂或玻璃离子水门汀垫强度高、硬度大，聚合收缩小具有固位填料的材料耐磨性较好抛光性能差适用于: 后牙I、II、VI(近合远中)类洞充填修复,（三）按应用部位分类,1. 前牙(anterior)复合树脂2. 后牙(posterior)复合树脂 3. 通用型(universial)复合树脂 4. 冠核(core)复合树脂 5.临时性冠桥(temporary crown & bridge)复合树脂,前牙(anterior)复合树脂 超微填料复合树脂,后牙复合树脂,应用后牙合面较大缺损，弯曲强度80MPa, 抗折裂强度高，弹性模量大，优良的耐磨性能, 年磨损量5

8、0m，具有射线阻射性。,通用型(universial)复合树脂,冠核(core)复合树脂,通常为化学固化或双重固化,临时性冠桥(temporary crown & bridge)复合树脂,（四）根据临床修复过程,1.直接修复复合树脂:通常的复合树脂 2.间接修复复合树脂 :制作全体、贴面等,（五）根据固化方式1. 化学固化复合树脂 又称为自凝(self-curing)复合树脂,为粉、液剂或双糊剂,双糊剂复合树脂,（五）根据固化方式2. 光固化(light-curing)复合树脂,（五）根据固化方式3. 双重固化(dual curing)复合树脂,二、性能（一）固化特性1.化学固化复合树脂的固化

9、时间 90秒5分钟 影响因素：气温 组分混合比例2.光固化材料的固化深度(curing depth) 影响因素：材料透明度、光源光照 强度、照射时间、光源离材料表面的 距离,3.聚合程度,聚合程度通常用双键转化率表示 通常为55%70%，间接修复复合树脂的双键转化率可达80%,4. 聚合收缩(polymerization shrinkage),原因是，固化前树脂基质的分子间距离较大，固化后这些分子间形成了化学键，分子间距离缩短，导致宏观体积收缩。 甲基丙烯酸树脂为基质的复合树脂的聚合收缩率一般为1.5%4.0%，以环氧树脂为基质的复合树脂的体积收缩率较小，可小于1%。 体积收缩率取决于材料中发

10、生聚合反应的官能团的数量，官能团数量越多，收缩率越大。,环氧基树脂,聚合收缩1%,（二）热膨胀系数,复合树脂的热膨胀系数明显大于牙齿硬组织的热膨胀系数。 无机填料含量越多，材料的热膨胀系数越小,(三)边缘密合性(marginal sealing),又称为边缘适合性(marginal adaptation) 体积收缩+热膨胀系数的差异边缘缝隙,C=,粘接的洞壁面积未粘接的表面面积,洞形因素(C-Factor Value)的影响,材料和牙齿粘接界面上的收缩应力增加,粘接面易于发生粘接破坏,一次充填固化时的洞形因素值显然大于分层充填固化每一层的洞形因素值,水平分层固化(horizontal buil

11、dups),斜向分层固化(oblique buildups),（四）力学性能,复合树脂的力学性能受无机填料含量、填料与树脂基质的结合强度、填料颗粒粒度及其分布的影响。填料越多，力学性能越好,(五) 耐磨耗性能(wear resistance),复合树脂磨耗机制,具有固位外形的填料不易脱落更加耐磨耗,复合树脂的磨耗与树脂基质的性能（韧性、固化程度等）、填料的性能（硬度、大小等）及填料与树脂基质的结合强度密切相关,(六)吸水性(absorption)和溶解性(solubility),7天吸水值应不大于40g/mm3, 溶解值应不大于7.5g/mm3。 吸水后容易使无机填料和有机树脂中可溶性成份析出

12、，并可使有机树脂与无机填料间的化学键破坏，降低材料的强度和耐磨性能。,（七）粘接性能复合树脂本身黏稠度较大，在牙齿表面润湿性较差，因而复合树脂对牙齿的粘接性能较差，需要与粘接剂配合应用。（八）色泽和抛光性复合树脂固化后的色泽与牙齿接近。 （九）射线阻射性（十）释氟性能 一般不具有,（十一）生物学性能,1.术后敏感 原因有争论,多数学者认为并非是材料本身刺激牙髓的结果，而是复合树脂修复体边缘微渗漏所致 .2. 继发龋 边缘微渗漏所致3.光损害 注意防护,三、应用（一）适用范围,可流动型复合树脂：1. 微小洞型的修复 I、类洞和浅的V类洞2. 复合树脂、瓷修复体小缺损的修补3. 充填窝洞倒凹(bl

13、ocking out undercuts)4. 瓷贴面的粘固5. 窝沟及点隙封闭6. 纤维预浸夹板固定,可流动型(flowable),黏度小,容易充填入小窝洞固化后弹性模量低，刚性小，V类洞修复垫底，可以降低粘接界面的应力集中，减小边缘缝隙, 提高边缘密合性，减少术后敏感的发生率。,混合型复合树脂性能特点,较好的力学性能+可接受的抛光性能 兼顾前牙修复和后牙修复的要求 能满足临床上的多数牙齿缺损的修复,纳米混合微混合传统混合,混合型复合树脂性能比较,稠度大, 不粘器械含有大量的无机填料, 收缩小具有可压实性，容易塑形且不易塌陷变形有些填料特殊：具有固位外形或为短纤维状容易形成临面接触点，后牙操

14、作性能较好,可压实型复合树脂的特点,修复类型及推荐的复合树脂,修复类型 推荐的复合树脂,I类洞 通用型、纳米、后牙复合树脂*、 复合体(后牙用) *II类洞 通用型、纳米、后牙复合树脂、 复合体(后牙用) *III类洞 通用型、纳米、超微填料型、复合体IV类洞 通用型、纳米V类洞 通用型、超微填料型、复合体MOD 后牙复合树脂,修复类型及推荐的复合树脂,修复类型 推荐的复合树脂,牙颈部缺损 流动型、复合体乳牙修复 流动型、复合体桩核制作 冠核型、后牙复合树脂暂时性修复 暂时性型高龋发危险的患者 玻璃离子、复合体,应用技术牙髓保护,剩余牙本质厚度1mm，洞底发红可硬化氢氧化钙水门汀-仅局限于需保

15、护处再用玻璃离子水门汀(垫底型) 或流动性复合树脂或复合体垫底。,不可与氧化锌丁香油水门汀直接接触双组分自凝及双重固化复合树脂不可用金属刀拌尽量避免接触未固化复合树脂，以免产生接触性皮肤过敏充填后进行打磨、抛光,如何降低界面收缩应力,材料因素：选用收缩小、流动性大的材料洞型因素：尽量减小固化因素：软起动(soft-start)光固化灯用流动性复合树脂或复合体垫底,第三节聚酸改性复合树脂(polyacid-modified composite resin),复合体 = 复合树脂 + 玻璃离子体(Compomer) (Composite) (Glass ionomer)结构原理:以复合树脂为主，玻

16、璃离子体为辅。,一、组成及固化反应,复合体的固化反应分2个阶段：第一阶段(光照固化阶段) 典型的光固化复合树脂反应第二阶段(光照固化后至数月) 缓慢地吸收水分，活性玻璃填料释放多价金属离子及氟离子，进一步交联带有羧基的聚合物链。,复合体的固化反应,复 合 体 的 特 点,力学性能介于复合树脂与玻璃离子体之间能与牙齿硬组织形成一定的化学粘接具有少量的吸水性 体积膨胀 补偿收缩 边缘密合性好具有释氟性能,为什么要推出复合体?,第四节 纤维增强树脂复合材料,一、组成：可聚合树脂基质 增强纤维,常用的增强纤维,玻璃纤维（应用最广）超高分子量聚乙烯纤维芳纶纤维碳纤维,纤维的表面处理,玻璃纤维用硅烷偶联剂处理超高分子量聚乙烯纤维用低温等离子体处理增强纤维的良好预浸润是保证纤维增强效果的关键,二、性能,具有高强度、高弹性模量。一定范围内，增强纤维体积百分比增加，复合材料弯曲弹性模量和弯曲强度增加，但用量过多，会造成粘合作用的树脂减少，强度反而下降弯曲强度和冲击强度高，但弯曲模量低，制作长桥修复体，可能对基牙产生扭力透明性好，具有优良美观性能,三、应用,临时冠桥、半永久性冠桥、秴导板、冠核、粘结桥、牙周夹板应用时避免污染表面，以免影响纤维与树脂结合剪裁时用陶瓷剪刀就位及成形时，使用专用塑料棒或玻璃棒,Fullcover crown bridge纤维增强冠桥,纤维增强嵌体冠桥,谢谢,