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两种偶联剂在金属—复合树脂间剪切粘接强度影响的研究

黄辉  
【摘要】: 目的:通过体外力学实验对镍铬合金、纯钛、SP-2.0合金三种金属-树脂粘接面的树脂抗剪切性能进行对比研究,根据研究结果找到能满足相应金属烤瓷牙崩瓷后符合粘接修复要求的合金表面处理材料,为临床崩瓷修复选择有效、方便、经济的偶联剂提供理论和实验依据,以期减少部分患者的治疗周期和费用。 方法:失蜡法铸造Ni-Cr、纯钛、sp-2.0三组金属基底圆盘(规格:Φ8mmⅹ2mm),每组去除包埋料后,选取表面无气孔、无铸造缺陷的试件每种金属各18个,共3×18个试件。所有试件粘结面用碳化硅耐水砂纸由粗到细打磨至600目。用50μm氧化铝进行喷砂,喷砂条件:压力0.2MPa,持续0.5min,喷嘴离试件表面约5mm,角度为90度,无水酒精超声清洗5min,无油压缩空气吹干。每种金属根据随机分配原则均分为3组,共9组,每组6个。A组:镍铬合金,无偶联剂组;B组:镍铬合金,γ-MPS偶联剂组;C组:镍铬合金,VTD偶联剂组;D组:纯钛,无偶联剂组;E组:纯钛,γ-MPS偶联剂组;F组:纯钛,VTD偶联剂组;G组:SP-2.0合金,无偶联剂组; H组:SP-2.0合金,γ-MPS偶联剂组; I组:SP-2.0合金,VTD偶联剂组。所有样本按厂商要求于金属粘结面均匀涂布偶联剂(γ-MPS、VTD以及对照组),自然干燥60秒后,然后均匀涂布singlebond2粘结剂,吹薄后根据产品使用说明光固化10秒,用带有Φ5mm大小圆孔的双面胶覆盖试件表面,限定粘结面积为直径5.0mm的圆形,并小心不接触待粘结表面;将高2mm,内径为6mm,外径为7mm的铜环放置在双面胶的圆孔上。表面涂布两薄层遮色树脂并逐层光固化,铜环内加压充填体部树脂、固化。所有处理均在2h内完成。然后将试件在37℃恒温水浴箱保存24h。将粘结试件固定在万能测力机(Instron)的自制夹具上,进行剪切强度测试。加载点位于树脂块上距合金树脂粘接面1mm处,方向与粘接面平行,加载头速度为0.5mm/min,最大载荷定为1000N。记录其最大破坏载荷(牛顿,N),根据公式σ=N/πr2计算其剪切粘结强度σ(MPa)。载荷数据输入SPSS16.0软件包进行统计学的处理。 结果:E组的抗剪切强度最高(14.95±0.38MPa),G组的抗剪切强度最低(6.75±0.41MPa),各组的抗剪切强度差异有统计学意义(P0.05)。对A、B、C、D、E、F、G、H、I 9组之间的抗剪切强度进行析因分析,结果显示:基底金属材料因素P0.05,即基底金属材料对抗剪切强度有显著影响;偶联剂因素P0.05,即偶联剂对抗剪切强度有显著影响;两因素交互作用P0.05,可认为基底金属材料和偶联剂两个因素之间存在交互效应。剪切强度在不同的基底金属材料之间、不同的偶联剂之间皆有显著性差异,镍铬合金使用γ-MPS表面处理表现出最高的剪切强度,其次是sp-2.0合金使用VTD表面处理,作为对照的sp-2.0合金无偶联剂表面处理组的剪切强度最低,所有试件组均表现为粘结面断裂模式,不同的基底金属表面选用针对性强的偶联剂更有利于金属-树脂间的粘结修复。 结论:不同的偶联剂对不同的合金与树脂间的粘结强度有影响,在临床应用过程中,应当根据所用的合金或树脂材料选择合适的偶联剂,获得理想的粘接强度。本实验观察到金属与树脂的剪切断面均位于金属-复合树脂粘接界面,未发现树脂内聚断裂,说明金属-复合树脂间剪切粘接强度值弱于树脂的内聚强度,需要进一步研究如何使用物理或化学的方法来提高金属-复合树脂间粘接强度。


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