口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料課件

第六章樹脂基復合材料

溫州醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院蔡志斌第六章樹脂基復合材料溫州醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院蔡志斌樹脂基復合材料

(resin-basedcompositematerials)

聚合樹脂+增強材料(無機填料或纖維)樹脂基復合材料

(resin-basedcomposite分類I型:

涉及到牙齒合面(后牙復合樹脂)II型:

除合面以外牙齒其它部位修復I類:

化學固化(自凝固化)

Ⅱ類:

通過外部能源(光、熱)固化

Ⅲ類:

雙重固化(dualcuring)

國家食品藥品管理局規(guī)定:除了商業(yè)名稱外，必須標注它的學名（復合樹脂）及類型。

分類I型:涉及到牙齒合面(后牙復合樹脂)I類:化根據(jù)臨床修復過程分類直接(direct):口腔內(nèi)直接完成充填、固化，主要有復合樹脂、復合體間接(indirect):在口腔外完成成形、固化，最后粘固到牙齒缺損部位,

制作嵌體、冠橋。根據(jù)臨床修復過程分類直接(direct):口腔內(nèi)直接完成充填第一節(jié)組成及固化反應

一、組成（一）樹脂基質(zhì)絕大多數(shù)是甲基丙烯酸酯類樹脂

第一節(jié)組成及固化反應一、組成稀釋劑三乙二醇二甲基丙烯酸酯

稀釋劑三乙二醇二甲基丙烯酸酯以環(huán)氧基為反應性端基的樹脂以環(huán)氧基為反應性端基的樹脂（二）增強材料作用提高材料的力學性能改善耐磨耗性能減少體積收縮降低熱膨脹系數(shù)

顆粒狀填料長纖維

（二）增強材料作用顆粒狀填料顆粒狀填料顆粒狀填料填料粒度越小，材料的拋光性能越好圓形填料的拋光性能優(yōu)于不規(guī)則外形的填料圓形填料能夠更好地與樹脂基質(zhì)間均勻傳遞應力無機填料含量越多，材料的壓縮強度越大，聚合收縮越小填料粒度越小，材料的拋光性能越好填料的表面處理無機填料需經(jīng)過有機硅烷處理才能與樹脂起化學結合，提高其性能。有機硅烷種類較多，常用的是甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）。填料的表面處理(三)固化引發(fā)體系

1.化學引發(fā)體系大多為過氧化物—芳香叔胺引發(fā)體系過氧化物—過氧化苯甲酰(BPO)

芳香叔胺—N,N-二羥乙基對甲苯胺BPO二羥乙基對甲苯胺活性自由基

(三)固化引發(fā)體系BPO2.光固化引發(fā)體系光敏劑-還原劑引發(fā)體系，光敏劑—樟腦醌還原劑—甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

樟腦醌甲基丙烯酸二甲氨基乙酯460～510nm光活性自由基

2.光固化引發(fā)體系樟腦醌甲基丙烯酸二甲氨基乙酯43.熱引發(fā)體系

過氧化苯甲?；钚宰杂苫?/p>

60~80℃(四)其他成份

1.阻聚劑(inhibitor)

確保復合樹脂在運輸、貯存過程中不發(fā)生過早聚合

2.顏料

3.熱引發(fā)體系60~80℃(四)其他成份二、固化反應活性自由基引發(fā)的聚合(交聯(lián))反應

活性自由基二、固化反應活性自由基引發(fā)的聚合(交聯(lián))反應活性自由基第二節(jié)復合樹脂一、分類（一）按無機填料的大小分類1.超微填料復合樹脂初級粒子0.04um第二節(jié)復合樹脂一、分類次級粒子0.4～0.7μm次級粒子0.4～0.7μm預聚合(prepolymerized)填料

預聚合(prepolymerized)填料超微填料復合樹脂優(yōu)點：優(yōu)秀的拋光性和持久性，耐磨缺點：強度低，聚合收縮大適合于：

a.非應力承受區(qū)(Ⅲ、V洞、前牙貼面)b.瓷及復合樹脂修復體小缺損的修補

c.覆蓋于混合填料復合樹脂之上

d.牙間隙的關閉超微填料復合樹脂優(yōu)點：優(yōu)秀的拋光性和持久性，耐磨2.混合填料(hybridfiller)復合樹脂

2.混合填料(hybridfiller)復合樹脂細混合填料復合樹脂(midifilhybrid)

大填料(1~10um)+超微填料(0.04um)超細混合填料復合樹脂(minifilhybrid)

大填料(0.5~5um)+超微填料(0.04um)微混合填料復合樹脂(microhybrid)

大填料(0.2~3um)+超微填料(0.04um)混合填料(hybridfiller)復合樹脂

細混合填料復合樹脂(midifilhybrid)混合填料(細混合填料復合樹脂細混合填料復合樹脂超細混合填料復合樹脂超細混合填料復合樹脂微混合填料復合樹脂微混合填料復合樹脂納米混合填料型(nano-hybrid)復合樹脂

大填料(0.2~3um)+單分散納米粒子填料

納米混合填料型(nano-hybrid)復合樹脂3.納米填料(nanofilled)復合樹脂

單分散納米粒子填料+納米粒子團簇(nanocluster3.納米填料(nanofilled)復合樹脂

單分散納單分散納米粒子填料粒度5~75nm納米粒子團簇0.6~1.4um通過優(yōu)化配比，有效減少填料間空隙，提高填料堆積密度，填料含量可達79%單分散納米粒子填料粒度5~75nm拋光性能及保持表面光滑性能極佳拋光性能及保持表面光滑性能極佳納米復合樹脂力學性能與混合性復合樹脂相當聚合收縮與混合性復合樹脂相當拋光、耐磨耗性能與超微填料復合樹脂相當納米復合樹脂力學性能與混合性復合樹脂相當（二）按操作性能分類1.流動性(flowable)復合樹脂黏度小,容易充填入小窩洞固化后彈性模量低，剛性小，V類洞修復墊底，可以降低粘接界面的應力集中，減小邊緣縫隙,提高邊緣密合性，減少術后敏感的發(fā)生率。（二）按操作性能分類1.流動性(flowable)復合樹脂2.可壓實(packable)復合樹脂

一般復合樹脂用于后牙不易壓緊，使形成鄰接點困難,易粘器械。

2.可壓實(packable)復合樹脂一般復合樹稠度大,不粘器械--含有大量的無機填料,收縮小具有可壓實性，容易塑形且不易塌陷變形有些填料特殊：具有固位外形或為短纖維狀容易形成鄰面接觸點，后牙操作性能較好可壓實型復合樹脂的特點稠度大,不粘器械--含有大量的無機填料,收縮小可壓實型復可壓實型復合樹脂的特點流動小，對牙齒的潤濕性差，需要流通性樹脂或玻璃離子水門汀墊強度高、硬度大，聚合收縮小具有固位填料的材料耐磨性較好拋光性能差適用于:后牙I、II、VI(近合遠中)類洞充填修復可壓實型復合樹脂的特點流動小，對牙齒的潤濕性差，需要流通性樹（三）按應用部位分類

1.前牙(anterior)復合樹脂2.后牙(posterior)復合樹脂3.通用型(universial)復合樹脂4.冠核(core)復合樹脂5.臨時性冠橋(temporarycrown&bridge)復合樹脂（三）按應用部位分類

1.前牙(anterior)復合樹脂前牙(anterior)復合樹脂

超微填料復合樹脂前牙(anterior)復合樹脂后牙復合樹脂應用后牙合面較大缺損，彎曲強度>80MPa,抗折裂強度高，彈性模量大，優(yōu)良的耐磨性能,年磨損量<50m，具有射線阻射性。后牙復合樹脂應用后牙合面較大缺損，彎曲強度>80MPa,抗通用型(universial)復合樹脂通用型(universial)復合樹脂冠核(core)復合樹脂

通常為化學固化或雙重固化冠核(core)復合樹脂通常為化學固化或雙重固化臨時性冠橋(temporarycrown&bridge)復合樹脂臨時性冠橋(temporarycrown&bridge（四）根據(jù)臨床修復過程1.直接修復復合樹脂:通常的復合樹脂

2.間接修復復合樹脂

:制作全體、貼面等（四）根據(jù)臨床修復過程1.直接修復復合樹脂:通常的復合樹脂（五）根據(jù)固化方式

1.化學固化復合樹脂

又稱為自凝(self-curing)復合樹脂,

為粉、液劑

或雙糊劑雙糊劑復合樹脂（五）根據(jù)固化方式

1.化學固化復合樹脂

又稱為（五）根據(jù)固化方式

2.光固化(light-curing)復合樹脂（五）根據(jù)固化方式

2.光固化(light-curing)（五）根據(jù)固化方式

3.雙重固化(dualcuring)復合樹脂（五）根據(jù)固化方式

3.雙重固化(dualcuring)二、性能

（一）固化特性

1.化學固化復合樹脂的固化時間

90秒~5分鐘

影響因素：氣溫組分混合比例

2.光固化材料的固化深度(curingdepth)

影響因素：材料透明度、光源光照強度、照射時間、光源離材料表面的距離

二、性能

（一）固化特性

1.化學固化復合樹脂的固化時間

3.聚合程度聚合程度通常用雙鍵轉化率表示通常為55%~70%，間接修復復合樹脂的雙鍵轉化率可達80%3.聚合程度聚合程度通常用雙鍵轉化率表示4.聚合收縮(polymerizationshrinkage)原因是，固化前樹脂基質(zhì)的分子間距離較大，固化后這些分子間形成了化學鍵，分子間距離縮短，導致宏觀體積收縮。甲基丙烯酸樹脂為基質(zhì)的復合樹脂的聚合收縮率一般為1.5%~4.0%，以環(huán)氧樹脂為基質(zhì)的復合樹脂的體積收縮率較小，可小于1%。體積收縮率取決于材料中發(fā)生聚合反應的官能團的數(shù)量，官能團數(shù)量越多，收縮率越大。4.聚合收縮(polymerizationshrinka口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料ppt課件口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料ppt課件環(huán)氧基樹脂聚合收縮<1%環(huán)氧基樹脂聚合收縮<1%（二）熱膨脹系數(shù)

復合樹脂的熱膨脹系數(shù)明顯大于牙齒硬組織的熱膨脹系數(shù)。

無機填料含量越多，材料的熱膨脹系數(shù)越?。ǘ崤蛎浵禂?shù)

復合樹脂的熱膨脹系數(shù)明顯大于牙(三)邊緣密合性(marginalsealing)

又稱為邊緣適合性(marginaladaptation)

體積收縮+熱膨脹系數(shù)的差異→邊緣縫隙(三)邊緣密合性(marginalsealing)又稱為牙齒復合樹脂牙齒復合樹脂C=

粘接的洞壁面積未粘接的表面面積洞形因素(C-FactorValue)的影響C=粘接的洞壁面積洞形因素(C-FactorValue材料和牙齒粘接界面上的收縮應力增加粘接面易于發(fā)生粘接破壞洞形因素值增加材料和牙齒粘接界面上的粘接面易于發(fā)生粘接破壞洞形因素值增加

一次充填固化時的洞形因素值顯然大于分層充填固化每一層的洞形因素值

一次充填固化時的洞形因素值顯然大于分層充填固化每水平分層固化(horizontalbuildups)斜向分層固化(obliquebuildups)水平分層固化斜向分層固化（四）力學性能性能混合填料復合樹脂超微填料復合樹脂納米填料復合樹脂可壓實復合樹脂流動性復合樹脂牙釉質(zhì)彎曲強度(MPa)彎曲模量(GPa)100~1608.0~1370~1103.0~6.9100~1557~1185~1308.0~1560~1002.6~5.080~110120~150壓縮強度(MPa)壓縮模量(GPa)徑向拉伸強度(MPa)300~3505.5~8.350~70250~3202.6~4.830~50300~3405.0~7.850~65280~3705.8~9.040-65210~3002.6~5.933~4838430~5010~40斷裂韌性(MPa?m?)1.5~2.20.5~1.31.4~2.11.5~2.3—0.7~1.1努氏硬度(MPa)500~600250~350450~600500~600—3430（四）力學性能性能混合填料超微填料復合樹脂納米填料可壓實口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料ppt課件

復合樹脂的力學性能受無機填料含量、填料與樹脂基質(zhì)的結合強度、填料顆粒粒度及其分布的影響。

填料越多，力學性能越好

復合樹脂的力學性能受無機填料含量、填料與樹脂基質(zhì)的結合強(五)耐磨耗性能(wearresistance)復合樹脂磨耗機制具有固位外形的填料不易脫落→更加耐磨耗(五)耐磨耗性能(wearresistance)復合樹復合樹脂的磨耗與樹脂基質(zhì)的性能（韌性、固化程度等）、填料的性能（硬度、大小等）及填料與樹脂基質(zhì)的結合強度密切相關復合樹脂的磨耗與樹脂基質(zhì)的性能（韌性、固化程度等）、填料的性(六)吸水性(absorption)和溶解性(solubility)

7天吸水值應不大于40g/mm3,溶解值應不大于7.5g/mm3。吸水后容易使無機填料和有機樹脂中可溶性成份析出，并可使有機樹脂與無機填料間的化學鍵破壞，降低材料的強度和耐磨性能。(六)吸水性(absorption)和溶解性(solubil（七）粘接性能

復合樹脂本身黏稠度較大，在牙齒表面潤濕性較差，因而復合樹脂對牙齒的粘接性能較差，需要與粘接劑配合應用。

（八）色澤和拋光性

復合樹脂固化后的色澤與牙齒接近。

（九）射線阻射性

（十）釋氟性能一般不具有

（七）粘接性能

復合樹脂本身黏稠度較大，在牙齒表面潤濕性較差（十一）生物學性能1.術后敏感原因有爭論,多數(shù)學者認為并非是材料本身刺激牙髓的結果，而是復合樹脂修復體邊緣微滲漏所致.2.繼發(fā)齲邊緣微滲漏所致3.光損害注意防護（十一）生物學性能三、應用

（一）適用范圍可流動型復合樹脂：1.微小洞型的修復

—I、Ⅲ、Ⅳ類洞和淺的V類洞2.復合樹脂、瓷修復體小缺損的修補3.充填窩洞倒凹(blockingoutundercuts)4.瓷貼面的粘固5.窩溝及點隙封閉6.

纖維預浸夾板固定三、應用

（一）適用范圍可流動型復合樹脂：可流動型(flowable)黏度小,容易充填入小窩洞固化后彈性模量低，剛性小，V類洞修復墊底，可以降低粘接界面的應力集中，減小邊緣縫隙,提高邊緣密合性，減少術后敏感的發(fā)生率。EnamelDentin流動性復合樹脂復合樹脂可流動型(flowable)黏度小,容易充填入小窩洞Enam混合型復合樹脂性能特點

較好的力學性能+可接受的拋光性能兼顧前牙修復和后牙修復的要求能滿足臨床上的多數(shù)牙齒缺損的修復混合型復合樹脂性能特點較好的力學性能+可接受的拋光性能納米混合>微混合>傳統(tǒng)混合混合型復合樹脂性能比較納米混合>微混合>傳統(tǒng)混合混合型復合樹脂性能比較稠度大,不粘器械——含有大量的無機填料,收縮小具有可壓實性，容易塑形且不易塌陷變形有些填料特殊：具有固位外形或為短纖維狀容易形成臨面接觸點，后牙操作性能較好可壓實型復合樹脂的特點稠度大,不粘器械——含有大量的無機填料,收縮小可壓實型復修復類型及推薦的復合樹脂修復類型推薦的復合樹脂I類洞通用型、納米、后牙復合樹脂*、復合體(后牙用)*II類洞通用型、納米、后牙復合樹脂、復合體(后牙用)*III類洞通用型、納米、超微填料型、復合體IV類洞通用型、納米V類洞通用型、超微填料型、復合體MOD后牙復合樹脂修復類型及推薦的復合樹脂修復類型修復類型及推薦的復合樹脂修復類型推薦的復合樹脂牙頸部缺損流動型、復合體乳牙修復流動型、復合體樁核制作冠核型、后牙復合樹脂暫時性修復暫時性型高齲發(fā)危險的患者玻璃離子、復合體修復類型及推薦的復合樹脂修復類型應用技術——牙髓保護剩余牙本質(zhì)厚度<1mm，洞底發(fā)紅可硬化氫氧化鈣水門汀-僅局限于需保護處再用玻璃離子水門汀(墊底型)

或流動性復合樹脂或復合體墊底。應用技術——牙髓保護剩余牙本質(zhì)厚度<1mm，洞底發(fā)紅不可與氧化鋅丁香油水門汀直接接觸雙組分自凝及雙重固化復合樹脂不可用金屬刀拌盡量避免接觸未固化復合樹脂，以免產(chǎn)生接觸性皮膚過敏充填后進行打磨、拋光不可與氧化鋅丁香油水門汀直接接觸如何降低界面收縮應力材料因素：選用收縮小、流動性大的材料洞型因素：盡量減小固化因素：軟起動(soft-start)光固化燈用流動性復合樹脂或復合體墊底如何降低界面收縮應力材料因素：選用收縮小、流動性大的材料第三節(jié)聚酸改性復合樹脂

(polyacid-modifiedcompositeresin)復合體=復合樹脂+玻璃離子體(Compomer)(Composite)(Glassionomer)結構原理:以復合樹脂為主，玻璃離子體為輔。第三節(jié)聚酸改性復合樹脂

(polyacid-modified一、組成及固化反應

一、組成及固化反應

復合體的固化反應分2個階段：第一階段(光照固化階段)

典型的光固化復合樹脂反應第二階段(光照固化后至數(shù)月)

緩慢地吸收水分，活性玻璃填料釋放多價金屬離子及氟離子，進一步交聯(lián)帶有羧基的聚合物鏈。復合體的固化反應分2個階段：復合體的固化反應復合體的固化反應口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料ppt課件復合體的特點力學性能介于復合樹脂與玻璃離子體之間能與牙齒硬組織形成一定的化學粘接具有少量的吸水性體積膨脹補償收縮邊緣密合性好具有釋氟性能復合體的特點力學性能介于復合樹脂與玻璃離子體之間復合樹脂玻璃離子體優(yōu)點:

①快速固化;②強度高、韌性大、耐磨損;優(yōu)點:①可與牙齒形成化學粘接;②凝固過程中體積收縮小;③具有一定的吸水膨脹性;④具有釋氟性能。缺點:

①與牙齒缺乏化學反應性;②固化過程體積收縮明顯;③缺乏釋氟性能;缺點:①強度小、脆性大、不耐磨;②完全固化時間長③凝固過程中對水敏感；為什么要推出復合體?復合樹脂玻璃離子體優(yōu)點:優(yōu)點:缺點:缺點:為什么要推出復口腔材料學(全)第六章-樹脂基復合材料ppt課件第四節(jié)纖維增強樹脂復合材料一、組成：可聚合樹脂基質(zhì)增強纖維第四節(jié)纖