复合树脂和根管充填材料课件.ppt

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1、复合树脂,Composite Resin,四川大学华西口腔医学院口腔材料学教研室 张敏 教授,材 料,复 合 树 脂 概 念,Composite Resin,Resin Matrix,Inorganic Filler,Initiating System,牙体缺损修复材料,按填料粒度分类,按固化方式分类,按填料粒度分类,按 剂 型 分 类,按应用部位分类,按应用方式分类,复合树脂按填料粒度分类,类 型,小 颗 粒 型,超 微 型,混 合 型,传 统 型,粒径范围（m),40 50,3 10,0.040.2,0.43.0和0.040.2,复合树脂按引发体系分类,类 型,化学固化型（chemical

2、 cure),光 固 化 型（light cure),光化学固化型（light chemical cure),引发体系,室温氧化还原,光 照 射,氧化还原+光照射,光固化型,引发体系,可见光固化 （visible light cure),紫外光照射,可见光照射,紫外光固化 （ultraviolet light cure ),按 剂 型,单糊剂型,双糊剂型,粉 液 型,按应用方式,直接充填,间接修复,通 用 型,按应用部位,前牙用,后牙用,复 合 树 脂 分 类,复合树脂的基本组成,组 分,树脂基质,作 用,常用化合物,可塑性、固化、强度 多官能团甲基丙烯酸酯,无机填料,强度、耐磨性 石英，二氧

3、化硅，玻璃粉,引发体系,引发单体聚合固化,过氧化物+叔胺（化学）,樟脑醌+叔胺（光）,阻 聚 剂,保证有效使用期 酚类,着 色 剂,赋予天然牙色泽 钛白，铬黄,CH2=C-COO-R-OOC-C=CH2,CH3,CH3,复合树脂基质分子结构通式,R代表有机基团,复合树脂基质 Resin Matrix,双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯 ( bisphenol-A diglycidyl methacrylate,BIS-GMA ),氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯( urethane dimethacrylate,UDMA ),复合树脂基质稀释单体,双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯（triethylene glyc

4、ol dimethacrylate, TEGDMA或3G ）,常用树脂基质的分子结构如下,CH2=C-COOCH2CHCH2O- O -C-O -OCH2CHCH2OOC-C=CH2 OH CH3 OH,CH3,CH3,CH3,TO BE CONTIUED,BIS-GMA,CH2=C-COOCH2CHOOC-NH-CH2CH2-C-CH3 CH3 CH3 CH2CH2= C-COOCH2CHOOC- NH- CH2CH2- CH-CH3,CH3,CH3,CH3,UDMA,氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯,CH2=C-COO-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OOC-C=CH2,CH3,CH3,稀

5、释单体 TEGDMA,双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯,无机填料 Inorganic Filler,石英( quartz )气相二氧化硅 (colloidal silica )含钡、锶、锆的玻璃粉和陶瓷粉氮化硅羟基磷灰石,复合树脂填料的含量,体 积 分 数,质 量 分 数,3590%,2077%,填料加入量受,表面积,粒 度,粒度分布,影响,填料粒度越细, 表面积越大, 加入量越少。,复合树脂,偶联剂 : 能将无机填料与树脂基质结合在 一起的物质,如钛酸酯、锆酸酯、 有机硅烷。,Coupling agent,Inorganic Filler,Resin Matrix,SiO2,OH,OH,OH,+,

6、(CH3O)3 -Si -(CH2)3OOC -C=CH2,CH3,水解 共聚合,SiO2 - O - Si -(CH2)3OOC C-CH2- C - CH2n,CH3,CH3,COOR,-,-,O,O,树脂基质,KH-570,KH-570：-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,几类复合树脂的填料 类 型 材 料 含 量 粒径（m） （ %质量分数） 传统型 石英粉 70-80 1-100小颗粒型 玻璃粉、石英粉 80-90 3-10 5%气相二氧化硅 超微型 气相二氧化硅 80 0.04-0.4 混合型 20%气相二氧化硅 75-80 0.04-0.4 80%玻璃粉 0.4-3.0,复合树脂化学

7、固化引发体系, 氧化剂（oxidant)或引发剂（initiator)- 过氧化苯甲酰（benzoyl peroxide,BPO) 还原剂（reducer)或促进剂（accelerator)- N,N-二羟乙基对甲苯胺（DHET） 叔胺 N,N-二羟乙基3-4甲基苯胺（DH34MT),三丁基硼（TBB）与氧 构成TBB-O引发体系； 巴比妥酸及其衍生物与铜离子和 氯离子 构成TMTB 引发体系,复合树脂化学固化引发体系,复合树脂可见光固化引发体系,光敏剂（photosensitizer)或光引发剂（photoinitiator) 樟脑醌（camphoroquinone,CQ) 胺活化剂（ami

8、ne activator) N,N-二甲胺基甲基丙烯酸乙酯（ DMAEMA） N,N-二甲胺基甲基丙烯酸新戊二醇酯（DMANPA） N,N-二甲胺基苯甲酰甲基丙烯酸乙酯（DMABEMA） 光固化灯用钨卤灯作为光源，以滤光片校正光波在400-500nm的范围,固化深度(cure depth): ADA NO.27规定可见光固化复合树脂的固化深 为3mm，我国国家规定为2mm。 目前使用可见光一般可透入复合树脂23mm，如果 （窝洞充填）超过此深度，应分层固化。,阻聚剂(inhibitor): 能迅速地与自由基作用而使链反应 终止的物质。 具有抗氧作用,很容易和过氧化物的自由 基或单体自由基反应变

9、成稳定的自由基或 化合物,所以能起阻滞自由基链式聚合作用。,常用阻聚剂,0.01-0.05%质量分数,2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT或264)对羟基苯甲醚(MEHQ),2,6-二叔丁基对甲苯酚的阻聚作用如下: C(CH3 )3 C(CH3 )3 Mn +CH3 OHMn-H+CH3 O C(CH3 )3 C(CH3 )3,O,O,链自由基 264 链自由基终止 稳态自由基,其他辅助剂, 着色剂(pigment 如钛白、氧化铝、铬黄 获得天然牙色 遮色剂(opacifier) 紫外线吸收剂 如UV-327防止复合树脂 光老化,复合树脂的物理性能 体积收缩 线胀系数 固化深度 审美性能,边缘裂缝

10、边缘微漏继发龋 1.7-3.7% 数微米 修复物松脱,预聚物单体或树脂单体包裹超微填料,复合树脂的主要缺陷,复合树脂体积收缩,5-8MPa应力,复合树脂的体积收缩与树脂基质单体 的种类和填料的种类及用量有关。 体积收缩的大小与复合树脂的种类 没有明显关系，但体积收缩的方向 与复合树脂的种类有关。,化学固化型向材料中心收缩可见光固化型向光源方向收缩,线胀系数（liner expansion coeffient) 复合树脂 19-6010 /C 天然牙 11 10 /C 复合树脂与牙体组织线胀系数不匹配 热应力及边缘裂缝修复物松脱,-6,-6,线胀系数与树脂基质和无机填料的 种类及含量有关在树脂基

11、质相同时 填料含量越多 线胀系数越小,复合树脂的线胀系数（10-6/） 复合树脂 小颗粒型 传统型 混合型 超微型 无填料 线胀系数 1926 2535 3040 5060 92.8,0.1,1,2,3,4,5,固化深度示意图,0.5-1.0mm离光源最近，受空气中氧气阻聚的影响，硬度由低到高。1.0-4.0mm光线有足够的透过率，无氧气阻聚的影响，聚合较完全。4.0mm可见光照射强度锐减，树脂强度亦降。,(mm),(2.0-5.0mm),+,固化深度的影响因素： 复合树脂的组成 光固化器 操作条件,continued,引发体系含量越少填料颗粒越细填料含量越多树脂颜色越深,固化深度,临床操作因

12、素对固化深度的影响光照时间 从20S延长到60S，固化深度 增加5-82%。光源位置 光源端部与树脂表面越近， 固化深度增加，光线难以到 达的部位，则须延长2-3倍光 照时间。,复合树脂审美性能,表面色泽透明度可抛光性表面光洁度,着色剂和填料类型,填料的粒度和抛光手段,复合树质变色的原因 磨耗后表面粗糙 裂缝边缘,沉积色素,超微型 混合型 传统型和小颗粒型 复合树脂 复合树脂 复合树脂,可抛光材料,不可抛光材料,复合树脂的化学性能 聚合转化率和残留单体 溶解性及吸水性 粘接性能,聚合转化率（degree of conversion): 单体向聚合物的转化比例 残留单体量（residual mo

13、nomer): 未聚合单体占总单体的质量分数,复合树脂聚合转化率随时间变化图,2min 1day 1mon,50%,随时间延长，转化率提高，残留单体减少,残留单体影响 机械性能 生物安全性,残留单体量增多 机械强度下降 对牙髓刺激性增强,复合树脂的组成,临床操作中的因素,阻聚作用固化深度,影 响,聚合转化率,引发体系的含量、种类,氧气,阻聚作用,残留单体 + 低聚物 (发粘表面层),含丁香酚的 复合树脂 垫底材料（如ZOEC） 底层聚合不全,阻聚作用,注意,复合树脂不能采用ZOEC直接垫底,固化不全,单体不纯,微量小分子溶出物,吸水性：（water sorption),复合树脂在37 C水中浸

14、泡一周后单位面积或单位体积所增加的质量或质量增加率。,。,树脂基质种类含量（亲水性基团 ）,填料种类含量 （含量 ）,吸水性,几类复合树脂的吸水性 （mg/cm2),复合树脂 小颗粒型 传统型 混合型 超微型 无填料 吸水性 0.5-0.6 0.5-0.7 0.5-0.7 1.4-1.7 1.7,吸水膨胀率 =,吸水量 3,吸水性膨胀祢补聚合体积收缩产生的边缘裂缝,聚合体积收缩,边缘裂缝,吸水性膨胀,+,-,+,-,粘接性意义, 固位 边缘封闭,复合树脂粘度大且呈疏水性,铺展，渗透，流动性差,+,几类复合树脂的机械性能复合树脂 小颗粒型 传统型 混合型 超微型 无填料压缩强度 350-400

15、250-300 300-350 250-350 69 (GPa)拉伸强度 75-90 50-65 70-90 30-50 24 (GPa)弹性模量 15-20 8-15 7-12 3-6 2.4 (GPa)努氏硬度 50-60 55 50-60 25-30 15,复合树脂机械强度影响因素,填料的含量和粒度 引发方式 时间,复合树脂 耐磨性（wear resistance)不理想,最高磨耗率 达150m/y,高,复合树脂耐磨性,1. 树脂基质和无机填料本身的耐磨性不足2. 树脂基质和无机填料之间的结合力不足3. 受引发方式不同的影响（聚合度、内部气孔）,牙刷牙膏磨耗食物磨耗对颌牙磨耗复合磨耗,弹

16、性模量较低 的树脂基质,应力,树脂被磨耗，填料暴露、脱落,小而周期性的 应力作用,长时间,树脂出现磨耗及疲劳（fatigue) 现象,蠕变（creep):,在小而周期性的应力的长期作用下，复合树脂产生缓慢的外形改变。,复合树脂疲劳强度的影响因素,引发方式（聚合度、内部气孔）填料和基质间的结合强度,化学固化型复合树脂的调制方法, 采用专用的塑料调拌刀和涂塑纸 双组分以调刀两头分别挑取，取量为 1：1体积比 1分钟内快速混合均匀,化学固化型复合树脂固化分期,调拌期 约30秒到1分钟充填期 约1到2分钟硬固期 约2到3分钟修整期,复合树脂充填时应,注意,复合树脂对牙髓有一定的刺激性， 活髓牙即使不是

17、深洞，也宜先以 Ca(OH)2垫底。光固化器工作头距树脂表面不得 超过3mm，树脂太厚应分层固化， 照射时间30-60S。,To be continued,尽管复合树脂可塑形，但难以获 得准确的最终形态，须等材料硬 固后打磨。复合树脂须结合酸蚀刻粘结技术， 以保证固位和边缘封闭。,复合树脂充填注意事项,技术敏感性（technique sensitivity),复合树脂固化前有一定的流动性，当充填时的塑形力撤去后，可能出现回弹而导致形变。,酸蚀刻粘结技术（etching technology),应用弱酸（30-50%磷酸）预处理牙体表面（釉质表层）而脱矿，并应用树脂粘结剂以增强树脂与牙体的粘结性

18、。,复合树脂不利的生物学反应,术后过敏（postoperative sensitivity)继发龋 (secondary caries)光损害 (light harm),残留单体 刺激牙髓 聚合产热,行垫底保护,复合树脂术后过敏,聚合收缩热胀系数不匹配 粘接力不足,边缘微漏,继发龋,改善复合树脂与牙本质粘接性能复合树脂组分中添加氟,眼睛与光源的距离越近接受光照的时间越长光的强度越大,光损害,光过滤罩,复合树脂的应用, 直接充填修复 制作修复体,直 接 充 填 修 复,类型 特点 应用部位 传统型 耐磨性差 、难抛光 可用于承力部位，不适合前牙 超微型 抛光性好、色泽稳定 前牙美齿修复，承力小的

19、部位 如V类洞 小颗粒型 强度较高、耐磨性好 I、II、IV类洞 混合型 表面光洁度和强度好 广泛用于前、后牙,后 牙 复 合 树 脂,小颗粒型或混合型复合树脂广泛地用于后牙I、II类洞的充填修复。,复合树脂直接制作修复体的步骤,预成洞型，涂布分离剂充入复合树脂成型，初步光固化取下修复体进一步光固化（约6min) 或热固化（约120C，7min)用粘接剂将修复体粘接于洞型中,增量充填法 （incremental filling),化学固化及光固化复合树脂在充填时，均应从底部向外采用增量充填法进行充填，并避免产生空洞和混入空气。,复合玻璃体（ compomer),结合复合树脂 及 玻璃离子水门汀 的优点,谢谢!,