兩種口腔基托樹脂力學性能的比較研究

[摘要]目的：對兩種口腔基托樹脂材料的力學性能進行比較研究，為臨床工作提供理論依據。方法：對臨床使用的注塑基托樹脂和熱凝基托樹脂，按照其操作步驟要求進行試樣制備，測定其沖擊強度、彎曲強度、彈性模量和布氏硬度，并對斷面進行電子顯微分析。結果：注塑基托樹脂和熱凝基托樹脂的彎曲強度分別為（104.44±3.07）MPa，（93.29±6.18）MPa，（P＜0.05），沖擊強度為（6.01±0.50）kJ/mm3，（7.25±0.63）kJ/mm3，（P＞0.05），彈性模量為（2.1±0.2）GPa，（2.3±0.3）Gpa， （P＞0.05），布氏硬度為（12.17±0.93）kg/mm2，（20.07±1.39）kg/mm2，（P＜0.05）；兩種基托樹脂的微觀結構有明顯不同，注塑基托樹脂內部分布著許多粒徑顆粒。結論：由于兩種基托樹脂的制作工藝不同，兩者的力學性能存在一定的差異，注塑基托樹脂韌性佳而硬度較低，熱凝基托樹脂硬度高而脆性較大。建議臨床工作中，根據義齒類型選擇不同的基托樹脂，并且針對各自存在的問題進行針對性處理。

[關鍵詞]基托樹脂；力學性能

[中圖分類號]R783[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455（2011）02-0295-03

Comparative study on the mechanical properties of two denture resins

WANG Qin-zhou1，DENG Zai-xi2，LI Shi-bao2

（1.Medicine Tools Detection Conter of Shaanxi Province，Xi'an 710061，Shaanxi，China;2.Department ofProsthodontics，College of Stomatology， The Fourth Military Medical University)

Abstract: Objective To comparative study the mechanical properties of two denture base resins， and it provided theoretical foundation of clinical practises. Methods The flexural strength， impact strength，flexural elastic modulus and Brielle hardness of the two denture resins materials was measured on testing machine， the photos of the sections under the electron microscope was taken. ResultsThe flexural strength of Castapress denture resin and Thermo coagulation were(104.44±3.07)MPa，（93.29±6.18）MPa(P＜0.05)，impact strength were (6.01±0.50)kg/mm3，(7.25±0.63）kJ/mm3，(P＞0.05)，flexural elastic modulus were（2.1±0.2）GPa，(2.3±0.3)GPa，(P＞0.05)，Brielle hardness were (12.17±0.93)kg/mm2，(20.07±1.39)kg/mm2，(P＜0.05);two kinds of materials were obviously different in their micromechanisms，there were two much particles in Castapress denture resin. ConclusionCastapress denture resin has good flexural strength， but has low hardness，Thermo coagulation has good hardness，but has low flexural strength.

Key words: denture base resin; mechanical property

基托樹脂是口腔制作全口義齒和可摘局部義齒的主要材料。目前，臨床上使用的基托樹脂主要有熱凝基托樹脂和注塑基托樹脂兩種，兩種基托樹脂的制作工藝有許多不同，各自有著優缺點[1]。力學性能作為衡量基托樹脂的重要指標，目前關于這方面的相關文獻還比較少，本研究通過對兩種基托樹脂力學性能進行比較研究，為臨床工作提供指導。

1材料和方法

1.1 材料：注塑基托樹脂（沃特斯公司，荷蘭）和熱凝基托樹脂(登士柏齒科材料公司，美國)。

1.2 方法：參照ISO1567-1988標準，按照注塑基托樹脂與熱凝基托樹脂的操作步驟要求進行試樣制作，試樣內徑尺寸為0.6cm×0.4cm×6.0cm（如圖1）。注塑基托樹脂試樣的制作方法是：按照廠家推薦的1.5g:1.0ml的粉液比例調和，攪拌20s后，把樹脂灌注入成品模具中。按照該樹脂聚合的要求：把樹脂連同模具一起放入55℃的水中，在2.5Bar的壓力鍋中聚合30min后自然冷卻至室溫。熱凝基托樹脂試樣的制作方法是：按照廠家推薦的粉液比調和粉與液，待調和物進人面團期，充填入成品模具中，加壓后進行常規水浴聚合熱處理。按照該樹脂的標準熱處理程序：水溫升至70℃恒溫1.5h，然后升溫至100℃，保持1h之后自然冷卻至室溫。把聚合好的兩種基托樹脂試樣取出，用600#水砂紙磨平表面，用精度為0.02mm的游標卡尺測量試樣的尺寸。

1.2.1 彎曲強度的測試：在LJ-500型拉力試驗機上進行彎曲強度的測試，跨度為(4.0±0.05)cm，壓頭半徑為(0.25±0.O1)cm，壓頭速度為10mm/min，共測8個試樣。以下式計算彎曲強度，結果取均值。試樣斷裂以后，對斷面進行顯微掃描電鏡觀察。

注：P為最大載荷，L為跨度，b為試樣寬度，d為厚度。

1.2.2 彎曲彈性模量的測試：在In-stron1195型萬能材料試驗機上進行彈性模量的測試，跨度為(4.0±0.05)cm，壓頭半徑為(0.25±0.01)cm，壓頭速度為5mm／min，共測8個試樣。以下式計算彈性模量，結果取均值。

注：F為載荷，L為跨度，C為試樣寬度，D 為厚度，Y為撓度。

1.2.3 沖擊強度的測試：采用XJ-40型沖擊試驗機進行沖擊強度的測試，共測8個試樣，以下式計算沖擊強度，結果取均值。

注：A 為試樣斷裂所消耗的功，b為試樣寬度，d為試樣厚度。

1.2.4 布氏硬度的測試：在HW 187.5布洛維硬度計上進行布氏硬度的測試，硬度計壓頭為D2.5mm的鋼球，載荷612.5 N(62.5kg)，加載時間1min。每種材料測8個試樣，每個試樣測3個點，結果取均值。按下式計算布氏硬度：

注：P為載荷，D為壓頭直徑，d為壓痕直徑。

2結果

2.1兩種基托樹脂的力學性能見表1。

2.2 兩種基托樹脂斷面電鏡照片顯示兩種基托樹脂的微觀組織結構有明顯不同（如圖2～3）。

3討論

3.1 兩種基托樹脂力學性能的比較：彎曲強度是表示材料抵抗發生形變乃至折斷的能力[2]，也就是材料的韌性。義齒在咀嚼時，義齒基托會產生彎曲形變，長期反復的彎曲形變就可能導致疲勞性折斷，所以，基托樹脂的韌性越好，其抗疲勞的能力會越強。從彎曲強度的測試結果來看，注塑基托樹脂的彎曲強度明顯高于熱凝基托樹脂，說明注塑基托樹脂的韌性較好，是該樹脂的優點，熱凝基托樹脂的韌性較低，則脆性大，是該樹脂的缺點。從電鏡照片中發現注塑基托樹脂內部分布有許多粒徑顆粒，這些粒徑顆粒相互連接，從而使其韌性增強，與彎曲強度測試的結果一致，從這點也說明材料的力學性能與其內部的組成及結構是密切相關的。

沖擊強度是材料抵抗沖擊力的能力。義齒基托在口內一般不會遭受沖擊力，但患者將義齒意外落地造成折斷時有發生。從結果看，兩種樹脂同樣具有一定抗沖擊的性能。彈性模量是表示材料抵抗彈性正應變的能力，彈性模量愈大，材料愈不容易發生彈性變形，即表明材料的剛性愈大[2]。從結果看，兩種樹脂均具有一定的抗變形能力，受力后不易變形。

硬度是表示材料抵抗其他較硬物體壓入的性能，硬度越高表示材料耐磨性越好。由于基托樹脂主要作用并非如人工牙一樣需要有一定的耐磨性，從結果來看，注塑基托樹脂的硬度明顯低于熱凝基托樹脂，根據ISO 1567-1988標準，二者的硬度均達到了樹脂的基本要求。

通過對以上力學性能及微觀結構的分析，可以得出注塑基托樹脂的硬度稍低但韌性較好，熱凝基托樹脂的硬度較高但脆性較大的結論。

3.2兩種基托樹脂制作工藝的比較：熱凝基托樹脂的制作工藝是采用傳統裝盒、充填、加壓、100℃水浴聚合等多個步驟進行的。其不僅存在操作步驟多，工作時間長的缺點，而且樹脂的充填時機、加熱程序必須掌握合適，否則容易出現咬合增高的現象[3]。

近幾年臨床開展應用的注塑基托樹脂，其制作工藝是采用手調式硅橡膠制取義齒蠟型的印模，然后把調拌好的樹脂灌注入硅橡膠印模內進行加壓，在55℃水中聚合。注塑基托樹脂與熱凝基托樹脂相比，前者不需要裝盒、充填等步驟，不需要損壞原始工作模型，樹脂聚合后可以在原始模型上檢查義齒的適合性和咬合關系。這種工藝方法特別適合于附著體義齒的樹脂充填，因為采用裝盒的方法在壓榨器上加壓，極容易使附著體義齒固定部分的烤瓷牙發生損壞。同時，該方法還具有操作簡單，節約工作時間的優點。該方法存在的缺點是樹脂與人工牙結合稍差，義齒在使用過程中偶爾會出現人工牙脫落的現象。近年來，通過對人工牙組織面進行粗糙化處理，同時在人工牙組織面涂布粘結劑增強樹脂與人工牙的結合，使這個問題得到了有效解決。

總之，通過對兩種基托樹脂力學性能及制作工藝的比較，筆者認為兩種基托樹脂由于制作工藝的不同，在力學性能方面產生了一些差異，即注塑基托樹脂的硬度稍低但韌性較好，熱凝基托樹脂的硬度較高但脆性較大，但二者都能滿足臨床的要求。筆者建議使用者應該根據義齒類型選擇相應的基托樹脂材料，同時在操作過程中，針對不同基托樹脂存在的問題采取有針對性的處理。

[參考文獻]

[1]鄧再喜，張春寶，孫 翔，等.注塑法進行全口義齒充填[J].中華老年口腔醫學雜志，2009，7（4）：246-247.

[2]趙信義，施長溪，陳 萍.4種義齒基托樹脂力學性能比較[J].實用口腔醫學雜志，2003，19(6)：550-554.

[3]馬軒祥.口腔修復學[M].北京：人民衛生出版社，2005：245.

[收稿日期]2010-05-05 [修回日期]2010-11-10

編輯/何志斌