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05-1 复合树脂.ppt

页数:51页文件大小:12.46 MB来源: 口腔材料学ppt课件

本课件系统讲解复合树脂,先按填料粒度与固化方式分类介绍,继而剖析树脂基质、无机填料、引发体系与阻聚剂等组成的性能作用,重点分析聚合收缩与边缘微漏、热膨胀系数、固化深度、聚合转化率与残留单体等理化性能,最后说明其机械、操作、美观与生物相容性能及各类洞型充填的临床应用要点。

复合树脂章节封面,标示本部分进入牙体直接修复用复合树脂内容
复合树脂三组分构成页,列出树脂基质、无机填料与引发体系并说明其修复适应范围
复合树脂发展沿革页,从50年代磷酸酸蚀到60年代BIS-GMA合成并说明美观微创的优点
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第1页:复合树脂

复合树脂:由有机树脂基质、无机填料与引发体系等组成的牙体修复材料,用于各类牙体缺损的直接和间接修复。

第2页:复合树脂的基本构成

复合树脂的基本构成:

  • 有机树脂基质(resin matrix)
  • 无机填料(inorganic filler)
  • 引发体系(initiating system)

复合树脂用于各类牙体缺损的直接和间接修复。

第3页:复合树脂的发展与优点

发展沿革:

  • 20 世纪 50 年代:磷酸酸蚀牙釉质
  • 20 世纪 60 年代:BIS-GMA 合成成功、无机填料表面处理技术

随着成分改进和酸蚀、粘接技术的发展,应用逐渐广泛。优点:美观、操作简便、磨除牙体组织较少。

第4页:按填料粒度分类

一、种类分类(一)按填料粒度分类:

复合树脂按填料粒度的分类
类型填料粒度
传统型或大颗粒型(conventional、macrofilled)40~50 μm
小颗粒型(small particle)3~10 μm
超微型(microfilled)<0.04 μm
混合型(hybrid)≈3.0 μm 左右

第5页:传统型复合树脂

传统型复合树脂:采用粒度较大的研磨石英粉作填料,表面粗糙、耐磨性有限。

第6页:小颗粒型复合树脂

小颗粒型复合树脂:采用含重金属的研磨玻璃粉作填料,兼顾强度与表面光洁度。

第7页:超微型复合树脂

超微型复合树脂:采用气相二氧化硅超微细粉作填料,表面光洁度高,但机械强度相对较低。

第8页:以预聚复合材料作为填料

以预聚复合材料作为填料:将已聚合的复合树脂粉碎后作为填料加入基质,可改善填料与树脂基质的结合及抛光性能。

第9页:充填后的树脂基质磨耗

刚充填完成后,表层树脂基质磨耗较快,无机填料逐渐暴露,是复合树脂磨耗的主要形式之一。

第10页:树脂基质磨耗与填料脱落

复合树脂在使用过程中,树脂基质先被磨耗,随后无机填料失去支持而脱落,表面粗糙度增加。

第11页:混合型复合树脂

混合型复合树脂:同时采用粗细两种填料,兼顾机械强度与表面光洁度,是后牙充填的常用类型。

第12页:按固化方式分类

(二)按固化方式分类:

化学固化型(chemical cure)
采用室温氧化还原引发体系引发树脂聚合固化
光固化型(light cure)
采用光照射引发树脂聚合固化,分可见光固化型与紫外光固化型(已淘汰)
光化学固化型(dual cure)
光固化与化学固化双重引发

第13页:按部位、剂型与应用方式分类

复合树脂的其他分类维度:

  • 按应用部位:前牙和后牙用复合树脂
  • 按剂型:单糊剂、双糊剂和粉液型
  • 按应用方式:直接充填(direct filling)、间接修复(indirect restoration)及通用型

第14页:复合树脂的组成

二、组成:

复合树脂各组分的作用与常用化合物
组分作用常用化合物
树脂基质赋予可塑性、固化特性和强度多官能团甲基丙烯酸酯单体,BIS-GMA、UDMA 和 TEGDMA
无机填料增加强度和耐磨性石英、二氧化硅、玻璃粉
引发体系引发单体聚合固化过氧化物+叔胺(BPO+DHE,化学固化);樟脑醌+叔胺(可见光固化)
阻聚剂保证有效使用期酚类,如 DTBC
着色剂赋予天然牙色钛白、铬黄

第15页:树脂基质

(一)树脂基质:将复合树脂的各组分粘附结合在一起,赋予可塑性、固化特性和强度,决定复合树脂的物理机械性能,含量为 15%~50% 质量分数。

分子结构通式可表示为:CH2=C(CH3)—COO—R—OOC—C(CH3)=CH2(R 为有机基团)。

第16页:稀释单体与聚合收缩

树脂基质常用粘度较大的 BIS-GMA、UDMA 等单体,需加入稀释单体 TEGDMA 或 3G 调节粘度。

通过交联反应由糊状物变成不溶(不熔)的坚硬固体,使复合树脂具有优良的物理化学性能;但聚合收缩是一大缺陷。

第17页:无机填料的作用

(二)无机填料 1. 填料的作用:

  1. 赋予材料良好的物理机械性能
  2. 减少树脂的聚合收缩、降低热胀系数
  3. 降低复合树脂的吸水性、改善耐老化性能
  4. 某些填料还具有遮色和 X 射线阻射的作用

第18页:无机填料的种类

2. 填料种类:

  • 石英
  • 气相二氧化硅
  • 含有钡、锶、锆的玻璃粉和陶瓷粉
  • 氮化硅
  • 羟基磷灰石

为使复合树脂具有天然牙的半透明性,填料与树脂基质的折射率应相互匹配。

第19页:无机填料的含量

3. 填料含量:为获得良好的物理力学性能,复合树脂中应含有尽可能多的无机填料,通常占 35%~90% 质量分数和 20%~77% 体积分数。

  • 填料越细,表面积越大,加入量越少
  • 较宽的粒度分布能有效减少填料颗粒之间的空间,从而确保加入尽可能多的填料

第20页:无机填料的表面处理

4. 无机填料的表面处理:目的在于使填料粒子与树脂基质牢固连接。能将二者结合在一起的物质称为偶联剂(coupling agent)。

常用有机硅烷 KH-570:其硅氧基团在水解状态下可与无机填料表面的硅氧基团形成 Si-O-Si 键,同时所含甲基丙烯酸酯基团可与树脂基质共聚。

第21页:传统型与小颗粒型的填料

5. 几种复合树脂的填料:

传统型复合树脂
研磨石英粉
小颗粒型复合树脂
含重金属的研磨玻璃粉,部分产品采用石英粉,通常加入 5% 质量分数的气相二氧化硅以调节树脂粘度

第22页:超微型与混合型的填料

其他类型的填料:

超微型复合树脂
通常采用 0.04~0.4 μm 的气相二氧化硅超微细粉
混合型复合树脂
采用两种混合填料,即约 20% 质量分数的气相二氧化硅和约 80% 质量分数的含重金属研磨玻璃粉,填料总含量为 75%~80% 质量分数

第23页:预聚填料的制备

将 60%~70% 质量分数的二氧化硅加入 BIS-GMA 等单体中,经聚合粉碎后成为 1~50 μm 的大颗粒填料,然后与气相二氧化硅细粉一起加入基质树脂中,形成填料总含量约为 80% 质量分数或 70% 体积分数的复合树脂。

第24页:引发体系

(三)引发体系:

  1. 化学固化引发体系
  2. 可见光固化引发体系
  3. 光化学固化引发体系

第25页:阻聚剂与其他助剂

(四)阻聚剂:常用 0.01%~0.05% 树脂单体质量分数的 2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT 或 264)、对羟基苯甲醚(MEHQ)等。

(五)其他助剂:着色剂(pigment)和遮色剂(opacifier)、UV-327。

第26页:聚合收缩

三、性能(一)物理性能 1. 聚合收缩:无填料的复合树脂聚合收缩高达 7%,含无机填料的复合树脂收缩率一般为 1.7%~3.7%。

体积收缩的结果导致复合树脂与牙体之间形成数微米的边缘裂缝,并产生 5~8 MPa 的收缩应力。

第27页:边缘微漏的危害

聚合收缩是复合树脂的主要缺陷。边缘微漏将导致树脂修复物与牙体组织之间不密合,容易产生继发龋和修复物的松动脱落。

微漏通道可使食物残渣、微生物与唾液渗入。

第28页:

第29页:

第30页:聚合收缩的方向

聚合体积收缩与树脂基质、稀释剂和填料的种类及用量有关。

聚合收缩方向与复合树脂的种类有关:化学固化型向材料的中心收缩,而可见光固化型则向光源方向收缩。

第31页:热膨胀系数

2. 热膨胀系数:复合树脂为 (19~60)×10⁻⁶/℃,与人牙的 11×10⁻⁶/℃相比较大。

由此产生的热应力及边缘裂缝可导致微漏、继发龋、充填物边缘变色以及充填物松动脱落。

第32页:固化深度

3. 固化深度:可见光固化复合树脂在接近光源的表层聚合比较完全,当超过一定深度后,树脂聚合程度小、强度非常低,这一临界深度称为「固化深度」。

第33页:固化深度与硬度的关系

固化深度与硬度的关系:随深度增加硬度逐渐下降。

本页图示标注的典型深度区间为 0.5~1.0 mm 与 2.0~4.0 mm,源文件未提供完整对应说明,建议对照原图补充。

第34页:影响固化深度的因素

固化深度与下列情况有关:

  • 复合树脂的组成
  • 光的波长及强度
  • 颜色
  • 照射时间
  • 光源位置

第35页:聚合转化率和残留单体

(二)化学性能 1. 聚合转化率和残留单体:初期固化(20 min 内)聚合转化率通常在 50%~70% 质量分数,随时间延长转化率增高、残留单体减少。

  • 1 天后转化率可达 90% 以上
  • 1 个月后达最高峰,残留单体量少于 3%

第36页:溶解性及吸水性

2. 溶解性及吸水性:复合树脂完全聚合后形成交联网络结构,不溶于水和唾液。仅在固化不完全和单体不纯的情况下,会有微量小分子溶出物。

第37页:粘接性能

3. 粘接性能:复合树脂与牙体的粘接性主要有两方面意义,即固位和边缘封闭。

单独用复合树脂难以获得有效的固位和良好的边缘封闭,必须与粘接剂联合使用才能达到目的。

第38页:机械性能

(三)机械性能:

1. 一般机械强度
受基质和填料性能影响,存在耐磨性不足的问题
2. 耐磨性
基质和无机填料结合力不足导致磨耗
3. 疲劳强度
长期咀嚼循环载荷下的强度衰减

第39页:操作性能

(四)操作性能:

化学固化复合树脂
有充足的操作时间
可见光固化复合树脂
存在技术敏感性——树脂固化前有一定流动性,必须等待树脂基本完全固化后才能雕刻成形、打磨和抛光

第40页:色泽性

(五)美观性能 1. 色泽性:

  • 可以选择与牙齿相近颜色的树脂进行修复
  • 存在染色问题

第41页:表面光洁度

2. 表面光洁度:反映复合树脂打磨抛光后其表面的粗糙度,与所含无机填料的粒度有密切关系,粒度越小,表面光洁度越好。

光洁度由高到低依次为:超微填料复合树脂、超细填料复合树脂、混合型复合树脂、大颗粒型复合树脂。

第42页:生物相容性

(六)生物相容性:复合树脂完全聚合后本身对机体组织无毒性,可以安全地用于人体。但在临床应用时,存在以下不利的生物学反应。

第43页:牙髓刺激症状

牙髓刺激症状:复合树脂充填修复后一段时间内对牙髓有刺激作用,可造成牙髓发炎等炎性反应。其刺激性高于氧化锌丁香酚水门汀,与磷酸锌和硅水门汀类似,炎性反应随时间延长减轻直至消失。

  • 原因:残留单体的溶出和聚合产热
  • 预防:深层牙本质修复时进行垫底保护

第44页:继发龋症状

继发龋症状:复合树脂充填龋洞数年后,可能在洞缘再次形成龋坏。

  • 原因:聚合收缩、热胀系数不匹配和粘接力不足造成的边缘微漏
  • 预防:改善复合树脂与牙本质的粘接性能、添加含氟成分等

第45页:光损害与防护

光损害症状:初期会出现视疲劳和复视等症状,损伤到一定程度将出现永久性的眼损伤。

  • 原因:蓝光造成操作者视网膜的光化学损害
  • 预防:戴深色厚片眼镜

第46页:临床应用范围

四、应用(一)临床应用:

  1. 龋洞的充填修复
  2. 楔状缺损、后牙残根、残冠修复
  3. 牙齿贴面修复
  4. 牙列缺损修复

第47页:不同修复的树脂选择

不同修复类型的树脂选择:

  • 龋洞充填:目前的复合树脂可用于 Ⅰ~Ⅴ 类洞的充填修复
  • 楔状缺损:使用抛光性能好的树脂
  • 后牙残根、残冠修复:使用高强度后牙用复合树脂
  • 牙齿贴面修复:四环素牙、牙釉质发育不全等美容治疗
  • 牙列缺损修复:前牙金属翼板粘接桥,选用混合型光固化复合树脂

第48页:临床操作要点

(二)临床操作要点:

1. 化学固化复合树脂
两组分比例要精确、调和均匀、把握操作时间、注意防止空气混入
2. 光固化复合树脂
控制光照时间、树脂层厚度与光源距离;垫底时使用不含丁香酚的材料

第49页:三明治技术

三明治技术:以玻璃离子水门汀作为基底、复合树脂作为表层联合修复的分层充填技术,兼顾封闭性与美观强度。

第50页:二类洞多层次法充填

二类洞多层次法充填:

  • 甲图(传统方法):易产生层次间空隙
  • 乙图(改良法):可获得光滑的邻接面

第51页:三面光固化技术

三面光固化技术可以降低边缘渗漏现象(使用透明成型片),使树脂向窝洞方向收缩,改善边缘密合性。

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