表面處理對牙科陶瓷粘接強度的影響

黃沈濤

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院 310016

表面處理對牙科陶瓷粘接強度的影響

黃沈濤

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院 310016

全瓷修復(fù)體因其優(yōu)良的美觀效果及生物相容性等諸多優(yōu)點，成為口腔修復(fù)的發(fā)展趨勢之一。各類全瓷修復(fù)體通過黏結(jié)性樹脂黏結(jié)于牙體表面，合理有效的瓷表面處理技術(shù)是影響瓷與樹脂黏結(jié)的首要因素。本文就牙科陶瓷的幾種表面處理方法做一綜述。

陶瓷；粘接強度；表面處理方法

陶瓷作為一種新型的牙體缺損修復(fù)材料應(yīng)用臨床以來，在材料的研制、修復(fù)體的制作及臨床操作等方面已得到了很大的發(fā)展。目前研制的陶瓷材料已具有優(yōu)良的機械性能，正因為如此，提高全瓷修復(fù)體與牙體的粘接強度就成了全瓷修復(fù)成功與否的關(guān)鍵因素。全瓷修復(fù)體的粘接分別取決于樹脂與牙體、陶瓷粘接兩個方面，陶瓷的粘接主要依靠與樹脂間的物理機械嵌合作用和化學(xué)粘接作用。目前臨床使用的粘接材料通常分為傳統(tǒng)的水門汀粘固材料和樹脂類粘接材料兩種。而樹脂類粘接劑較傳統(tǒng)水門汀類粘固劑稠度大，固化后本身強度高、水溶性低，具有極強的封閉作用，為修復(fù)體提供充足穩(wěn)定的固位力，可增強陶瓷修復(fù)體的機械性能，同時提高全瓷修復(fù)體的使用壽命。臨床上被廣泛應(yīng)用于全瓷修復(fù)體的粘接。強大的樹脂粘接依賴于與陶瓷表面的微機械嵌合及化學(xué)結(jié)合作用，這就要求全瓷修復(fù)體表面粗糙且清潔，有足夠的表面活性。有研究表明，瓷表面處理方法是影響瓷與樹脂粘結(jié)的首要因素[1]，常規(guī)的處理方法主要有：硅烷偶聯(lián)劑處理、酸蝕、噴砂、機械打磨、硅涂層或以上方式聯(lián)合使用。

1.硅烷偶聯(lián)劑

硅烷偶聯(lián)劑是一類端基含有甲基丙烯酸酯的偶聯(lián)劑。它最早用于復(fù)合樹脂中無機填料的表面處理，以增強填料與樹脂基質(zhì)的結(jié)合。近年發(fā)現(xiàn)，在陶瓷表面涂布硅烷偶聯(lián)劑后可以明顯提高陶瓷與樹脂類粘接劑的粘接強度，其作用機制為：①硅烷偶聯(lián)劑在水解條件下形成的硅醇基團，能夠和 SiO2表面的羥基縮合形成硅氧烷橋和副產(chǎn)物水，偶聯(lián)劑分子中的羰基在上述縮合反應(yīng)發(fā)生的同時形成氫鍵[2]；②硅烷偶聯(lián)劑可以改善陶瓷表面與樹脂的濕潤性，進一步加強瓷和樹脂之間的機械嵌合；③硅烷偶聯(lián)劑可以在陶瓷和粘接劑之間形成穩(wěn)定的Si- O- Si化學(xué)鍵[3]。

王迎捷等[4]比較瓷表面不同酸蝕狀態(tài)下4種硅烷偶聯(lián)劑對瓷和樹脂之間黏接強度的影響，結(jié)果顯示，偶聯(lián)劑的種類和酸蝕處理方式對瓷和樹脂之間的黏接強度均有顯著影響，偶聯(lián)劑種類與酸蝕方式之間也存在明顯的交互效應(yīng)。

2.酸蝕

酸蝕是目前應(yīng)用最廣泛的促進瓷和樹脂黏結(jié)的手段，可使瓷表面產(chǎn)生多微孔結(jié)構(gòu)從而直接提高了瓷與樹脂的機械固位，此外，酸蝕還可減少微滲漏，增加微孔尺寸，并使瓷表面微裂隙底部變圓鈍而減少應(yīng)力集中。

氫氟酸被認為是對瓷最有效的酸蝕方法[5]，氫氟酸表面處理主要用于二氧化硅類陶瓷，其中的硅酸鹽部分可被蝕刻，使表面粗糙化并得到合適的晶體結(jié)構(gòu)，從而獲得較好的黏接效果[6]，同時還可清潔黏結(jié)面，降低表面張力。掃描電子顯微鏡顯示，氫氟酸處理后瓷表面形成許多深的微溝、微孔和典型的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)（或稱蜂窩狀結(jié)構(gòu)），在陶瓷表面呈不規(guī)則分布[7]。

目前處理全瓷修復(fù)體常用的酸蝕處理劑為5%～10%的氫氟酸[8]。Addison等[9]通過對氫氟酸濃度和酸蝕時間的研究得出用 5%或 10%氫氟酸酸蝕陶瓷45s或90s的處理方式最為合理；同時認為氫氟酸濃度越高，會使陶瓷的強度下降，酸蝕時間越長，瓷表面的粗糙度反而會降低。

由于氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷中玻璃基質(zhì)含量很少，所以酸蝕對氧化鋁瓷的侵蝕效果不如對硅酸鹽陶瓷明顯[10]；而對氧化鋯濤瓷的粘結(jié)幾乎沒有促進作用。

3.噴砂

陶瓷表面噴砂處理是利用氧化鋁砂粒在一定噴射壓力下的機械打擊作用使瓷表面凹凸不平，增大陶瓷表面粗度，增加粘接面積，從而有利于陶瓷與粘接劑的機械嵌合力的提高[11]。常用的噴砂條件一般是50um氧化鋁砂粒，氣壓為0.4Pa。

Re等[12]探討適合牙科氧化鋯陶瓷黏結(jié)的表面處理方法發(fā)現(xiàn)，用1 10um氧化鋁噴砂處理的氧化鋯陶瓷的黏結(jié)強度最高。噴砂是適合牙科氧化鋯陶瓷黏結(jié)的表面處理方法。

噴砂的壓強和時間不宜過大、過長，過量的噴砂導(dǎo)致碎片的形成和大量陶瓷成分的丟失，會損害修復(fù)體的黏結(jié)邊緣封閉性和適合性。Kern等[13]認為長石質(zhì)陶瓷在噴砂時導(dǎo)致碎片的形成和大量陶瓷成分的丟失，影響修復(fù)體的邊緣封閉性和適合性，因此對硅酸鹽瓷粘結(jié)前處理不推薦使用噴砂。

4.機械打磨

機械打磨可以粗化瓷表面，但金剛砂車針的打磨程度不易控制，臨床上較少單獨使用，一般結(jié)合其他表面處理方法一起使用效果更佳。

5.硅涂層

牙科全瓷體系按主要成分不同可分為氧化鋁基陶瓷、硅酸鹽基陶瓷和氧化鋯基陶瓷 3類。其中氧化鋁基陶瓷和氧化鋯基陶瓷由于特殊結(jié)構(gòu)，表面缺乏Si—OH基團而無法與硅烷偶聯(lián)劑形成化學(xué)鍵，通常需要在硅烷化處理前先利用硅涂層進行表面改性以獲得良好的化學(xué)結(jié)合力[14]，改性的目的是為了增加陶瓷表面的Si-OH基團含量，從而使硅烷偶聯(lián)劑的功效得以發(fā)揮，硅涂層結(jié)合硅烷偶聯(lián)劑可以顯著提高氧化鋯基陶瓷和氧化鋁基陶瓷與樹脂的黏結(jié)強度[15]。

6.聯(lián)合使用

對于不同的全瓷材料，需要不同的表面處理方法以獲得最佳的黏結(jié)效果。如前所述，硅烷偶聯(lián)劑確實能提高瓷和樹脂之間的黏結(jié)強度，尤其是與氫氟酸酸蝕配合使用可以使黏結(jié)強度顯著提高，并且可以縮短酸蝕時間，使黏結(jié)更加持久可靠。酸蝕、噴砂、硅烷偶聯(lián)劑等表面處理都能提高硅酸鹽瓷與樹脂的粘結(jié)強度；但其中只有噴砂處理對氧化鋁瓷和樹脂的粘結(jié)強度有影響；而氧化鋯瓷與化學(xué)固化樹脂粘結(jié)時，各種表面處理方式間無顯著性差異。

綜上所述，表面處理可活化瓷表面，提高表面自由能，擴大黏結(jié)面積，增強瓷與樹脂的黏結(jié)。目前常用的表面處理方式主要有機械打磨、噴砂、酸蝕、硅烷偶聯(lián)劑處理、硅涂層及幾種方法的聯(lián)合使用等。由于各類陶瓷產(chǎn)品的成分和結(jié)構(gòu)有差異，故選擇瓷表面處理技術(shù)時也應(yīng)當各有不同。

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The effect of surface treatments on the bonding strength of dental ceramics

All porcelain restoration is widely used in dentistry for its good esthetic character and biocompatibi lity and becomes the trend of development of prosthodontics.All porcelain restoration uses composite resin adhesive to teeth，and the reasonable and valid surface treatment techniques of porcelain materials are the first important e lement between porcelains and resins.In this paper，several surface treatment methods of dental ceramics were revie wed.

ceramics；bonding strength；surface treatment methods

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1672-5018（2017）02-004-2