口腔材料学 第六章 树脂基复合材料学习课件

第六章树脂基复合材料

杭州师范大学附属医院口腔科张琼树脂基复合材料

(resin-basedcompositematerials)

聚合树脂+增强材料(无机填料或纤维)分类I型:

涉及到牙齿合面(后牙复合树脂)II型:

除合面以外牙齿其它部位修复I类:

化学固化(自凝固化)

Ⅱ类:

通过外部能源(光、热)固化

Ⅲ类:

双重固化(dualcuring)1组：直接修复用2组：间接修复用

国家食品药品管理局规定:除了商业名称外，必须标注它的学名（复合树脂）及类型。

根据临床修复过程分类直接(direct):口腔内直接完成充填、固化，主要有复合树脂、复合体间接(indirect):在口腔外完成成形、固化，最后粘固到牙齿缺损部位,

制作嵌体、冠桥。第一节组成及固化反应

一、组成（一）树脂基质绝大多数是甲基丙烯酸酯类树脂

稀释剂三乙二醇二甲基丙烯酸酯

以环氧基为反应性端基的树脂（二）增强材料作用提高材料的力学性能改善耐磨耗性能减少体积收缩降低热膨胀系数

颗粒状填料长纤维

颗粒状填料填料粒度越小，材料的抛光性能越好圆形填料的抛光性能优于不规则外形的填料圆形填料能够更好地与树脂基质间均匀传递应力无机填料含量越多，材料的压缩强度越大，聚合收缩越小填料的表面处理无机填料需经过有机硅烷处理才能与树脂起化学结合，提高其性能。有机硅烷种类较多，常用的是甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）。(三)固化引发体系

1.化学引发体系大多为过氧化物—芳香叔胺引发体系过氧化物—过氧化苯甲酰(BPO)

芳香叔胺—N,N-二羟乙基对甲苯胺BPO二羟乙基对甲苯胺活性自由基

2.光固化引发体系光敏剂-还原剂引发体系，光敏剂—樟脑醌还原剂—甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

樟脑醌甲基丙烯酸二甲氨基乙酯460～510nm光活性自由基

3.热引发体系

过氧化苯甲酰活性自由基

60~80℃(四)其他成份

1.阻聚剂(inhibitor)

确保复合树脂在运输、贮存过程中不发生过早聚合

2.颜料

二、固化反应活性自由基引发的聚合(交联)反应

活性自由基第二节复合树脂一、分类（一）按无机填料的大小分类1.超微填料复合树脂初级粒子0.04um次级粒子0.4～0.7μm预聚合(prepolymerized)填料

超微填料复合树脂优点：优秀的抛光性和持久性，耐磨缺点：强度低，聚合收缩大适合于：

a.非应力承受区(Ⅲ、V洞、前牙贴面)b.瓷及复合树脂修复体小缺损的修补

c.覆盖于混合填料复合树脂之上

d.牙间隙的关闭常见超微填料型复合树脂DurafilVS(Kulzer)FiltekA110(3M-ESPE)Heliomolar(Ivoclar/Vivadent)Superlux(DMG)GradiaDirect

(GC)Renamel(Cosmodent)2.混合填料(hybridfiller)复合树脂

细混合填料复合树脂(midifilhybrid)

大填料(1~10um)+超微填料(0.04um)超细混合填料复合树脂(minifilhybrid)

大填料(0.5~5um)+超微填料(0.04um)微混合填料复合树脂(microhybrid)

大填料(0.2~3um)+超微填料(0.04um)混合填料(hybridfiller)复合树脂

细混合填料复合树脂超细混合填料复合树脂常见传统混合型复合树脂Charisma(Kulzer)EsthetX,PrismaAPH/TPH(Dentsply)Z-100,Z250,P60(3M)ClearfilAP-X,Beautifil(Kuraray)AelitefilBisfil2BBis-filM/PRenew微混合填料复合树脂纳米混合填料型(nano-hybrid)复合树脂

大填料(0.2~3um)+单分散纳米粒子填料

3.纳米填料(nanofilled)复合树脂

单分散纳米粒子填料+纳米粒子团簇(nanocluster抛光性能及保持表面光滑性能极佳纳米填料(nanofilled)复合树脂

纳米填料(nanofilled)复合树脂

纳米复合树脂力学性能与混合性复合树脂相当聚合收缩与混合性复合树脂相当抛光、耐磨耗性能与超微填料复合树脂相当（二）按操作性能分类1.流动性(flowable)复合树脂黏度小,容易充填入小窝洞固化后弹性模量低，刚性小，V类洞修复垫底，可以降低粘接界面的应力集中，减小边缘缝隙,提高边缘密合性，减少术后敏感的发生率。2.可压实(packable)复合树脂

一般复合树脂用于后牙不易压紧，使形成邻接点困难,易粘器械。

稠度大,不粘器械--含有大量的无机填料,收缩小具有可压实性，容易塑形且不易塌陷变形有些填料特殊：具有固位外形或为短纤维状容易形成临面接触点，后牙操作性能较好可压实型复合树脂的特点可压实型复合树脂的特点流动小，对牙齿的润湿性差，需要流通性树脂或玻璃离子水门汀垫强度高、硬度大，聚合收缩小具有固位填料的材料耐磨性较好抛光性能差适用于:后牙I、II、VI(近合远中)类洞充填修复（三）按应用部位分类

1.前牙(anterior)复合树脂2.后牙(posterior)复合树脂3.通用型(universial)复合树脂4.冠核(core)复合树脂5.临时性冠桥(temporarycrown&bridge)复合树脂后牙复合树脂定义:

合面较大缺损，弯曲强度>80MPa,抗折裂强度高，弹性模量大，优良的耐磨性能,年磨损量<50

m，具有射线阻射性。注意：后牙的缺损有大、有小。具有固位力外型的新型无机填料通用型(universial)复合树脂冠核(core)复合树脂

通常为化学固化或双重固化临时性冠桥(temporarycrown&bridge)复合树脂（四）根据临床修复过程1.直接修复复合树脂:通常的复合树脂

2.间接修复复合树脂

:制作全体、贴面等（五）根据固化方式

1.化学固化复合树脂

又称为自凝(self-curing)复合树脂,

为粉、液剂

或双糊剂双糊剂复合树脂（五）根据固化方式

2.光固化(light-curing)复合树脂（五）根据固化方式

3.双重固化(dualcuring)复合树脂二、性能

（一）固化特性

1.化学固化复合树脂的固化时间

2.光固化材料的固化深度(curingdepth)3.聚合程度聚合程度通常用双键转化率表示通常为55%~70%，间接修复复合树脂的双键转化率可达80%4.聚合收缩(polymerizationshrinkage)原因是，固化前树脂基质的分子间距离较大，固化后这些分子间形成了化学键，分子间距离缩短，导致宏观体积收缩。甲基丙烯酸树脂为基质的复合树脂的聚合收缩率一般为1.5%~4.0%，以环氧树脂为基质的复合树脂的体积收缩率较小，可小于1%。环氧基树脂聚合收缩<1%各种复合树脂体积收缩率收缩应力牙齿复合树脂（二）热膨胀系数

复合树脂的热膨胀系数明显大于牙齿硬组织的热膨胀系数。

(三)边缘密合性(marginalsealing)

又称为边缘适合性(marginaladaptation)

体积收缩+热膨胀系数的差异→边缘缝隙聚合收缩C=

粘接的洞壁面积未粘接的表面面积洞形因素(C-FactorValue)的影响材料和牙齿粘接界面上的收缩应力增加粘接面易于发生粘接破坏洞形因素值增加平面修复C=15C-FactorValue0.2BondedUnbonded两壁洞(IV、楔形缺损)C=24C-FactorValue0.5BondedUnbondedC-Factor0.5C-Factor0.5三壁洞(III类洞)C=33C-FactorValue1BondedUnbondedC=42C-FactorValue2BondedUnbonded四壁洞(II类洞)五壁洞(I、V类洞)C=51C-FactorValue5BondedUnbonded自由收缩为什么呢?

一次充填固化时的洞形因素值显然大于分层充填固化每一层的洞形因素值

水平分层固化(horizontalbuildups)斜向分层固化(obliquebuildups)naturallayeringconcept垂直分层固化(verticalbuildups)（四）力学性能性能混合填料复合树脂超微填料复合树脂纳米填料复合树脂可压实复合树脂流动性复合树脂牙釉质弯曲强度(MPa)弯曲模量(GPa)100~1608.0~1370~1103.0~6.9100~1557~1185~1308.0~1560~1002.6~5.080~110120~150压缩强度(MPa)压缩模量(GPa)径向拉伸强度(MPa)300~3505.5~8.350~70250~3202.6~4.830~50300~3405.0~7.850~65280~3705.8~9.040-65210~3002.6~5.933~4838430~5010~40断裂韧性(MPa•m½)1.5~2.20.5~1.31.4~2.11.5~2.3—0.7~1.1努氏硬度(MPa)500~600250~350450~600500~600—3430(五)耐磨耗性能(wearresistance)复合树脂磨耗机制具有固位外形的填料不易脱落→更加耐磨耗(六)吸水性(absorption)和溶解性(solubility)

7天吸水值应不大于40

g/mm3,溶解值应不大于7.5

g/mm3。吸水后容易使无机填料和有机树脂中可溶性成份析出，并可使有机树脂与无机填料间的化学键破坏，降低材料的强度和耐磨性能。（七）粘接性能

复合树脂本身黏稠度较大，在牙齿表面润湿性较差，因而复合树脂对牙齿的粘接性能较差，需要与粘接剂配合应用。

（八）色泽和抛光性

复合树脂固化后的色泽与牙齿接近。

（九）射线阻射性

（十）释氟性能（十一）生物学性能1.术后敏感原因有争论,多数学者认为并非是材料本身刺激牙髓的结果，而是复合树脂修复体边缘微渗漏所致.2.继发龋边缘微渗漏所致3.光损害注意防护三、应用

（一）适用范围可流动型复合树脂：1.微小洞型的修复

—I、Ⅲ、Ⅳ类洞和浅的V类洞2.复合树脂、瓷修复体小缺损的修补3.充填窝洞倒凹(blockingoutundercuts)4.瓷贴面的粘固5.窝沟及点隙封闭6.

纤维预浸夹板固定

卤光灯(halogens)

一般输出光线峰值波长在450~490nm左右，光强(功率密度)为400~850mW/cm2，卤光灯因品牌不同而有较大差异，产热较低，价格低，对各种复合树脂均能固化，固化速度较低。

特点:①高亮度，光强可达800mW/cm2;②波长分布窄，与樟脑醌的吸收波长吻合性高;③固化深度深，大于一般卤光灯及速效卤光灯;④发热小，对口腔软硬组织的热刺激小;⑤体积小，无电源线，携带方便;⑥风扇功率小，因此产生的燥音小;⑦寿命长;⑧不需外接电源，充电一次可照射43分钟。发光二极管光固化灯(lightemittingdiode,LED)传统混合型复合树脂性能特点

较好的力学性能+可接受的抛光性能兼顾前牙修复和后牙修复的要求能满足临床上的多数牙齿缺损的修复抛光性、耐磨耗性能差一些抛光性能更好微混合型(micro-hybrid)复合树脂TetricCeram,Seasons(Ivoclar)Venus(HeraeusKulzer)Point4,HerculiteXRV(Kerr)Filtek™LSLowShrinkPosterior

(3M)AeliteAll-Purpose(Bisco)Arabesk(VOCO)ClearfilMajestyEsthetic(Kuraray)纳米混合(nanohybrid)填料复合树脂VenusDiamond(HeraeusKulzer)TetricEvoCeram,IPSEmpressDirect(Ivoclar)HerculiteUltra，Premise(Kerr)Grandio(Voco)EsthetX®HD(Dentsply)

Paradigmnanohybrid（3M）BeautifilII(Shofu)Kalore(GC)纳米混合>微混合>传统混合混合型复合树脂性能比较可流动型(flowable)黏度小,容易充填入小窝洞固化后弹性模量低，刚性小，V类洞修复垫底，可以降低粘接界面的应力集中，减小边缘缝隙,提高边缘密合性，减少术后敏感的发生率。EnamelDentin流动性复合树脂复合树脂稠度大,不粘器械——含有大量的无机填料,收缩小具有可压实性，容易塑形且不易塌陷变形有些填料特殊：具有固位外形或为短纤维状容易形成临面接触点，后牙操作性能较好可压实型复合树脂的特点常见的可压实复合树脂Solitaire2(Hereaus-Kulzer)

Surefil，QuiXX(Dentsply)FiltekP60(3M)

AELITELSPackablecomposite(BISCO)HeliomolarHB(Ivoclar-Vivadent)ProdigyCondensable(Kerr)ALERTCondensable(Jeneric-Pentron)Glacier(SouthernDentalIndustries)SynergyCompact(Coltene/Whaledent)Definite(Degussa)后牙复合树脂定义:

合面较大缺损，弯曲强度>80MPa,抗折裂强度高，弹性模量大，优良的耐磨性能,年磨损量<50

m，具有射线阻射性。注意：后牙的缺损有大、有小。后牙复合树脂Surefil，QuiXX(Dentsply)Solitaire2(Kulzer)FiltekSupremePosterior(3M/ESPE)

AELITELSPosterior(Bisco)ClearfilMajestyPosterior

(Kuraray)GradiaDirectPosterior(GC)HeliomolarHB(Ivoclar-Vivadent)Filtek™Silorane低收缩后牙复合树脂

修复类型及推荐的复合树脂修复类型推荐的复合树脂I类洞通用型、纳米、后牙复合树脂*、复合体(后牙用)*II类洞通用型、纳米、后牙复合树脂、复合体(后牙用)*III类洞通用型、纳米、超微填料型、复合体IV类洞通用型、纳米V类洞通用型、超微填料型、复合体MOD后牙复合树脂修复类型及推荐的复合树脂修复类型推荐的复合树脂牙颈部缺损流动型、复合体乳牙修复流动型、复合体桩核制作冠核型、后牙复合树脂暂时性修复暂时性型高龋发危险的患者玻璃离子、复合体应用技术——牙髓保护剩余牙本质厚度<1mm，洞底发红可硬化氢氧化钙水门汀-仅局限于需保护处再用光固化玻璃离子水门汀(垫底型)

或流动性流动性复合体垫底。应用技术——分层充填固化技术为什么要分层充填固化?光固化复合树脂固化深度有限<2.0mm分层充填固化可提高充填物边缘密合性美观性如何降低界面收缩应力材料因素：选用收缩小、流动性大的材料洞型因素：？固化因素：软起动(soft-start)光固化灯用流动性复合树脂或复合体垫底分切固化技术(split-incrementtechnique)

分切固化技术(split-incrementtechnique)GIC或自凝复合树脂粘接剂在未固化前沿中央裂沟分切材料L-形充填物向粘接面收缩L-形充填物向粘接面收缩最后充填沟缝并光照固化若不分切，则粘接界面承受很大的收缩应力，边缘产生白线。

C=51C-FACTOR5十字分切后，使C值降为0.5应用复合树脂表面封闭剂(sealant)可提高耐磨性和边缘封闭性能

操作注意点：打磨调合后酸蚀充填物表及相邻牙齿1～2，15～20秒，冲洗吹干，涂一薄层表面封闭剂，光照固化。应用表面封闭剂体外磨耗400000次后边缘情况。未应用表面封闭剂体外磨耗400000次后边缘情况。整体充填固化(bulkfilling)材料—界面收缩应力小固化深度大≥

4mm充填性能好——适当的流动性强度好——抗压强度、耐磨耗性能整体充填复合树脂整体充填复合树脂VenusBulkFill(Kulzer)TetricEvoCeramBulkFill(Ivoclar)SureFilSDRFlow(Dentsply)SonicFill(Kerr)流动性复合体垫底材料复合树脂或银汞合金应用技术——应用流动性复合树脂(体)材料进行洞衬垫底常见的流动性复合体材料IonositBaseliner(DMG)DyractFlow(Dentsply)VitrebondPlus(3MESPE)XR-Ionomer(Kerr)Zionomer(Den-Mat)FujiLiningCementLC(GC)以IonositBaseliner光固化垫底材料为代表具体介绍流动性复合体垫底材料IonositBaseliner光固化垫底材料的特点光固化单组分,不需调和。双固化模式：光固化+玻璃离子体反应膨胀1%～2%,补偿复合树脂聚合收缩IonositBaseliner光固化垫底材料的特点释放Zn、F离子,抑菌、防龋及防术后敏感。IonositBaseliner光固化垫底材料的特点与牙本质起反应,既能与复合树脂粘接，又能与牙本质粘接IonositBaseliner光固化垫底材料的特点溶解率低，防止细菌侵入。具有射线阻射性，有助于诊断。小型注射管包装，使用极为方便。单糊剂型，不需调和。间接复合树脂的应用最后一层(切端)完成