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双亲性牙本质粘结剂的制备及纳米二氧化硅填料对其增强改性的研究

张彬  
【摘要】:牙本质粘结剂是口腔修复材料的重要组成部分,被用于树脂修复体与牙本质组织之间的粘结。经过多年的发展,牙本质粘结剂已形成较为成熟的理论体系以及一系列产品。目前发展中的第七代产品,特点在于将粘接步骤化繁为简,形成一步法粘结体系。但是其核心技术仍然为国外公司所掌握,因此研发具有自主知识产权的双亲性粘结剂具有巨大的现实意义。且随着操作步骤简化,粘结剂成分体系更为复杂,其粘结强度有所降低,临床应用效果差。针对以上问题主要从以下两方面展开研究:一是开发双亲性的牙本质粘结剂,改善疏水性树脂对亲水性牙本质的浸润,以保证其粘结强度及服役性能;二是要提高粘结剂对牙本质小管的充填性能,降低树脂聚合收缩,以避免引发微渗漏,导致修复失败。基于此,本文的主要工作包括:(1)双亲性粘结剂的制备。以Bis-GMA、TEGDMA和HEMA为主要树脂成分,CQ/DMAEMA为光引发体系,丙酮为溶剂的粘结剂体系,研究了Bis-GMA/TEGDMA比例、HEMA含量对粘结剂力学性能、亲水性的影响,以及TEGDMA和HEMA分别作为稀释剂时粘结剂对牙本质的浸润性。结果表明,当Bis-GMA/TEGDMA占粘结剂树脂部分质量分数90%的比重时,选择3:2比例最佳,此时粘结剂对树脂的粘结强度为33.9 MPa,本体抗压强度295.1 MPa,转化率60.3%;HEMA含量上升时,粘结剂的上述各项性能均有所降低;但HEMA可以有效改善粘结剂对牙本质的浸润性,实际上反而提高粘结剂对牙本质的粘结强度。(2)纳米二氧化硅(SiO_2)填料对粘结剂的增强改性。以纳米SiO_2为模型填料,首先研究了填料粒径大小对粘结剂性能的影响,分别向粘结剂中添加了不同浓度的93.2 nm和18.4 nm的APTES修饰的SiO_2填料,并系统地测试了粘结剂的各项性能。接着研究了经过不同的表面改性的填料对粘结剂性能的影响。以APTES、MPS、4-META对18 nm的SiO_2表面改性后添加到粘结剂中,测试其各项性能。结果表明,添加SiO_2填料均可以提高粘结剂光固化转化率。粒径较大的SiO_2对粘结剂的增强效果有限,添加93.2 nm的SiO_2时粘结剂对树脂的粘结强度和固化后本体抗压强度分别可达34.7 MPa(5%)和304.7 MPa(2%),而添加10%18.4 nm的SiO_2的粘结剂分别可达35.7 MPa和317.9 MPa。同时,在体系中向粘结剂中分别添加经过APTES、MPS、4-META修饰的,粘结剂性能整体上表现为4-META@SiO_2MPS@SiO_2APTES@SiO_2;并且,添加5%的4-META@SiO_2的粘结剂粘结强度对牙本质的粘结强度最高,可达13.6±1.10 MPa,而添加了同样质量的未经修饰的nSiO_2的粘结剂粘结强度仅为8.79 MPa。综上,本文制备了双亲性的牙本质粘结剂,粘结强度比肩商业粘接剂;并且系统地研究了纳米SiO_2填料对其性能的影响,其中4-META@SiO_2增强改性的粘结剂性能最佳;本文对双亲性牙本质粘结剂的研发工作具有一定的指导意义。


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