兩種改性方法聯(lián)合應用對樹脂基托性能的影響①

王欣榮，孫嫻靜

(佳木斯大學附屬第二醫(yī)院 ，黑龍江 佳木斯 154002)

兩種改性方法聯(lián)合應用對樹脂基托性能的影響①

王欣榮，孫嫻靜

(佳木斯大學附屬第二醫(yī)院 ，黑龍江 佳木斯 154002)

目的：研究將四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)和低溫等離子體技術(shù)(NTP)聯(lián)合應用對樹脂基托性能的影響。方法：實驗組向樹脂基托中添加1%、3%、5%的T-ZnOw并且用低溫等離子體設(shè)備照射10min，萬能力學試驗機檢測對機械性能的影響，并檢測處理后對基托吸水性和溶解性的作用。結(jié)果：與空白對照組和陰性對照組相比，實驗組A組彎曲強度、拉伸強度均有所提高(P<0.05)，吸水值降低有統(tǒng)計學差異(P<0.05),溶解值無明顯改變。結(jié)論：T-ZnOw和低溫等離子體技術(shù)聯(lián)合應用可改善樹脂基托機械性能和物理性能。

四針狀氧化鋅晶須；低溫等離子體技術(shù)；樹脂基托；機械性能；物理性能

聚甲基丙烯酸甲酯( polymethyl methyacrylate，PMMA) 作為義齒基托材料，因其操作簡便、易于加工成型等優(yōu)點被廣泛用于口腔活動義齒制作，但其機械性能的缺陷常會使義齒斷裂、折斷，而且唾液中的水分子可以發(fā)揮增塑劑的作用，長期侵蝕會使材料發(fā)生吸水和溶解現(xiàn)象，繼而使其機械性能再次下降[1]。T-ZnOw因其獨特的三維立體結(jié)構(gòu)，容易在材料中均勻分布，可增強復合材料的各向同性，從而改善材料的性能，但在以往應用過程中常出現(xiàn)團聚現(xiàn)象。低溫等離子體技術(shù)(NTP)是一門新興的技術(shù)，因其易操作、加工速度快、處理效果好等優(yōu)點在材料表面改性處理中得到廣泛的應用，但其長效性不確定。所以本課題旨在取長補短將兩者聯(lián)合應用，檢測其作用于樹脂基托后對其機械和物理性能的影響。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

四針狀氧化鋅晶須、低溫等離子體處理設(shè)備、義齒基托樹脂Ⅱ型、萬能力學試驗機、電子天平、恒溫水浴箱。

1.2 實驗方法

1.2.1 試件制備與分組

實驗分為四組：即A組實驗組T-ZnOw和低溫等離子體聯(lián)合處理，B、C組分別為T-ZnOw和低溫等離子體單獨處理組，D組空白對照組。在相對濕度為(50±5)%、常溫(23±2)℃的條件下，將T-ZnOw 按0%、1%、3%、5%的質(zhì)量比加入到自凝牙托粉中，按粉液比例2:1均勻調(diào)伴，按照測試項目不同制備不同尺寸大小的試件，打磨拋光，每組各5個，共160個試件，然后A組和C組經(jīng)直流電低溫等離子體設(shè)備通入98%Ar+2%O2處理10min。

1.2.2 彎曲強度測試

試件尺寸為65mm×10mm×2mm，共40個，將試件放置于萬能力學試驗機上，在試件正中央上方施壓直至試件斷裂，記錄斷裂時最大載荷值，加載速度為1mm/min、跨距40mm，按δ= 3FL /2bh2進行計算，δ表示彎曲強度( MPa)，F(xiàn)試件破壞臨界力值( N)，L：跨距( mm)，b試件寬度( mm)，h：試件高度( mm)。

1.2.3 拉伸強度測試

試件為直徑3mm,高30mm的柱狀體，共40個，在萬能力學試驗機上進行拉伸強度測試，兩端拉動速度為 2mm/min，記錄試件扯斷時的負荷量。按照下列公式計算：δ=P/πr2，δ表示拉伸強度( MPa) ，P：試件破壞時最大負荷量( N)，r：試件斷裂面半徑(mm)。

1.2.4 吸水值和溶解值測試

試件尺寸為直徑50mm，厚度2mm，共40個，在烘干器中烘干試件，進行試件質(zhì)量恒定記為m1，然后將試件浸入恒溫水浴箱中浸泡7d，取出后用干凈濾紙吸干表面明顯可見的水分，空氣中晃動15s，自水浴箱中取出后1min時進行稱量，記為m2,最后將試件再次烘干直至質(zhì)量再次恒定，記為m3，按照吸水值和溶解值公式進行計算，吸水值=(m2-m3)/v，溶解值=(m1-m3)/v，v代表試件體積。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用 SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，P<0.05有統(tǒng)計學差異。

2 結(jié)果

機械性能分析得，彎曲強度和拉伸強度測試A、B組與D組相比均有統(tǒng)計學差異(P<0.05),C組與D組比較無明顯差異，A組與B、C組比較彎曲強度和拉伸強度增加，有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，見表1。吸水值和溶解值的數(shù)據(jù)分析得,A組、C組與空白對照組D組相比吸水值降低，有統(tǒng)計學意義(P<0.05),B組與D組對比吸水值無明顯差異，A組與陰性對照組B組相比吸收值降低有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，A、B、C、D四組溶解值之間相互無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，見表2。

表1 兩種改性方法聯(lián)合應用對樹脂基托機械 性能的影響

注：與空白組相比較有統(tǒng)計學差異*(P<0.05)。

表2 兩種改性方法聯(lián)合應用對樹脂基托吸水值 和溶解值的影響

注：與空白組相比較有統(tǒng)計學差異Δ(P<0.05)。

3 討論

從保護剩余牙齒和經(jīng)濟條件方面考慮，對于牙列缺損和牙列缺失病例大多數(shù)患者依然選擇可摘局部義齒和全口義齒的修復方法來治療。但臨床上常見因義齒表面被氧化、反復摘戴使其機械疲勞、材料物理性能不穩(wěn)定等因素導致樹脂基托斷裂的情況。為了解決上述問題，近年來有多位研究人員對樹脂基托進行了改性處理[2～5]。T-ZnOw為白色疏松粉末狀，具有獨特的立體四維顯微結(jié)構(gòu)，能夠在基體材料中均勻分布，從而改善材料各項性能，目前廣泛用于增強材料耐磨、抗老化、抗沖擊、抗菌等方面[6]。沈麗娟等[7]通過比較添加不同量T-ZnOw晶須和載銀無機抗菌劑對復合樹脂力學性能和抗菌性影響，得出結(jié)論5%T-ZnOw可明顯提高復合樹脂的力學性能和抗菌效果。低溫等離子體是利用氣體放電作為處理手段的科學，是近幾年興起的一個具有重大醫(yī)學應用前景的研究領(lǐng)域，目前在口腔領(lǐng) 域主要應用于根管消毒、牙齒美白、抑制癌細胞、促凝血等方面[8]，而且被廣泛應用于高分子材料表面改性[9]。但在以往的研究應用中發(fā)現(xiàn)，T-ZnOw因其為晶須材料，需要使用硅烷偶聯(lián)劑改性，并且隨質(zhì)量比的增加在材料中時常出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，從而對基體材料的改性效果產(chǎn)生影響。所以本實驗旨在結(jié)合兩者的突出特點來改善樹脂基托的表面性能。

本實驗通過對樹脂基托機械性能測試得，A、B組與D組相比彎曲強度和拉伸強度均有所提高，C組與D組相比無差異，A組和B組隨著T-ZnOw添加量的增加彎曲強度、拉伸強度都逐漸升高，A組當T-ZnOw添加量為5%時彎曲強度從(71.74±1.81)MPa增加到(86.70±2.36)MPa、拉伸強度從(42.78±1.20)MPa增加到(54.98±1.05)MPa。義齒基托的吸水性和溶解性等物理性能的改變是影響其尺寸穩(wěn)定性的主要原因，臨床上后期常有因義齒與黏膜密合性不良導致義齒不穩(wěn)定而復診重襯的患者，其原因首先是因為牙槽骨吸收引起，其次便是因為義齒材料物理性能不穩(wěn)定，長期在唾液環(huán)境中浸泡而導致的材料吸水和溶解而引起，本實驗通過對義齒基托吸水值和溶解值的分析可得，實驗組A組與陰性對照組B組、空白對照組D組相比吸水值下降，各組溶解值無明顯改變。由表2中數(shù)據(jù)可以得出義齒基托吸水值和溶解值均在國家規(guī)定范圍內(nèi)，即均滿足義齒基托在37℃恒溫水浴箱中浸泡7d后其吸水值≤32μg/mm3,溶解值≤8.0ug/mm3的規(guī)定[10]。綜上所述，將T-ZnOw和低溫等離子體技術(shù)聯(lián)合應用可改善樹脂基托的機械性能和物理性能，兩者聯(lián)合應用后對樹脂基托抗菌性能和其他力學性能的影響將有待于進一步研究后方可證實，以期為臨床應用提供理論依據(jù)。

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佳木斯大學研究生科技創(chuàng)新項目，編號：LM2015_062。

王欣榮(1991～)女，陜西銅川人，在讀碩士研究生。

孫嫻靜(1966～)女，黑龍江佳木斯人，本科，主任醫(yī)師，碩士研究生導師。E-mail：761502014@qq.com。

R783.1

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1008-0104(2017)04-0055-02

2016-06-19)