粘接及粘接材料

粘接及粘接材料,浙江大学医学院附属口腔医院 傅柏平,目录,粘接的基本知识,牙齿充填修复用粘接材料,固定修复用粘接材料,其他医疗用粘结材料,第一节 粘接的基本知识,粘接的基本原理,粘接（adhesion , bonding) ： 两个同种或异种的固体物质，通过介于两者表面的另一种物质的作用而产生牢固结合的现象 粘接剂（adhesive agents）： 能够将一种或数种固体物质粘接起来的材料 牙齿粘接剂（dental adhesives）: 粘接口腔修复体或口腔修复材料到牙齿硬组织表面的物质,粘接力的形成,粘接力(adhesive force)： 粘接剂与被粘物表面之间通过界面的分子相互吸引力、微机械锁结等机制将两个固体牢固地结合在一起，产生粘接力 化学吸附理论：粘接剂与被粘物之间有化学键（共价键和离子键）形成。 分子间作用理论：两个物体表面的原子或分子因范德瓦尔斯力的作用相互吸附，形成粘接力。（表面湿润）,微机械锁结理论：粘接剂渗透到多孔性表面，固化之后相互锁结。 静电吸引理论：界面电子发生迁移，在两侧产生接触电势，形成双电层而产生静电吸引力。 扩散理论：粘接剂与被粘物在界面上发生互溶，界面消失，变成了一个过渡区域。,接触角(contact angle)：被粘物表面充分润湿，可用接触角来表示。,粘接力形成的必要条件,接触角越小，液体在固体表面的润湿性能越好，反之，润湿性能越差。,粘接剂应具备的条件,有高强度、持久的粘接力。 在常温下35分钟快速固化，或光敏固化。 具有良好的生物相容性。 良好的物理机械性能。 化学稳定性好。 临床使用方便，技术敏感性低。,牙齿硬组织粘接的特殊性,牙釉质 组织学结构: 由釉柱和柱间质组成，表面有釉质护膜。 主要成分: 无机物96%97wt%，主要为羟基磷灰石结晶。,牙本质 组织学结构: 由牙本质小管、造牙本质细胞突起和细胞间质组成 主要成份: 70%无机物， 19%21%有机物(主体为胶原蛋白)， 9%11%水。胶原蛋白呈交织网状存在于管间牙本质及管周牙本质中,玷污层：牙本质表面15 m厚含有机物和大量无机物的玷污层。它较稳固 地粘附在牙本质上并堵 塞了牙本质小管，降低 了牙本质渗透性。,粘接的不利因素： 湿度：口腔内的空气湿度大，牙本质小管液体循环流动，不利于粘接接头的形成和稳定。 温度：材料与牙体组织热胀系数的不一致将产生热应力和边缘微漏。 微生物和酶：易导致粘接剂发生降解老化。,应力：在咀嚼过程中，粘接剂易因各种应力作用发生应力疲劳而破坏。 化学反应：口腔环境不能加压、加热，需快速固化，限制了许多粘接材料的应用。 临床操作：粘接修复有很强的技术依赖性。,被粘物表面处理的作用,除去表面污物及疏松层 提高表面能,增加表面积 改善被粘物的表面性质,磨削后的牙本质表面,酸蚀后的牙釉质表面,酸蚀牙本质表面暴露的胶原蛋白网,牙釉质的表面处理,牙釉质表面经磷酸溶液作用后，釉质表面脱钙，呈现为凹凸不平的蜂窝状结构,酸蚀剂种类和酸蚀时间,酸蚀剂(etchant) ：磷酸、乳酸、柠檬酸、丙酮酸、草酸、聚丙烯酸和稀硫酸等溶液。 恒牙釉质：1530秒。 乳牙以及氟斑牙：12分钟。 酸蚀完后，应用水流彻底冲洗15秒，吹干。 若酸蚀面被唾液污染，需重新酸蚀10秒。,牙本质的表面处理,机械预备后的牙本质表面有一层不利于粘接的玷污层。 目前去除玷污层的方法： 20%37%磷酸酸蚀、酸性单体酸蚀、螯合剂。 酸蚀剂或酸性单体溶解或部份溶解玷污层，并使牙本质表层脱矿。,金属的表面处理,金属表面易被污染或氧化，不易形成牢固的粘接。 常用的处理方法有打磨、喷砂、化学蚀刻、电解蚀刻 常用的蚀刻剂有: 氢氟酸、浓硝酸、浓硫酸、1%高锰酸钾和3%硫酸的混合物、36%盐酸和61%硝酸混合物。 摩擦化学（tribochemical application）的方法可在贵金属表面形成二氧化硅涂层，再用硅烷偶联剂处理，增强贵金属表面的粘接强度。,陶瓷的表面处理,常用的表面处理方法： 打磨、喷砂（所有的陶瓷） 氢氟酸蚀刻（硅酸盐类陶瓷） 特殊底涂剂（ 氧化铝瓷和氧化锆瓷 ）,塑料的表面处理,机械打磨 溶剂溶胀（牙托水或氯仿）,第二节 牙齿充填修复用粘接材料,牙齿充填修复用粘接材料,主要用于牙体缺损和龋损的直接树脂充填、龋病的预防和牙本质脱敏。,粘接材料的种类,按被粘物分类：釉质粘接剂、牙本质粘接剂 按用途分类：牙釉质粘接剂、牙本质粘接剂、窝沟封闭剂、渗透树脂和正畸粘接剂 按固化类型：化学固化（自固化）、光固化和双重固化,牙釉质粘接剂的一般组成,粘接性单体,粘接性单体(adhesive monomer)是一类分子结构上含有能与牙齿组织形成化学键或较强分子间作用力的基团，同时又能与树脂聚合的单体。,4-META,MDP,粘接机制,树脂突(resin tag)：微树脂突（micro- tag）、纳米树脂突（nano-tag）共同构成微机械锁结结合力。 分子间作用力、配位键。,性能,固化时间：光敏或自凝，约1.55分钟。 粘接强度：酸蚀-冲洗类较自酸蚀粘接剂的粘接强度大，耐久性（durability）也较好。粘接强度可达到2035Mpa。 氟的释放：有些粘接剂在口腔环境中可缓慢释放氟离子，具有防龋的功能。,牙本质粘接剂,也可用于粘接牙釉质，因此又称为牙齿粘接剂(dental bonding agent)。 牙齿粘接剂分为两大类： 酸蚀-冲洗类(etch and rinse) 自酸蚀类(self-etching),牙齿粘接剂的分类及构成,牙本质粘接剂的分类及组份,酸蚀-冲洗类 自酸蚀类,三步法 两步法 两步法 一步法,组 份 酸蚀剂 酸蚀剂 底涂剂 粘接剂 底涂剂 粘接剂 粘接树脂 粘接树脂 玷污层 去除 去除 溶解 溶解或部分溶解,粘接机制,混合层(hybrid layer)结构： 是粘接剂与牙本质间的过渡结构，其内既有牙本质的胶原纤维网状结构，又有渗入胶原纤维网状内的粘接剂。,混合层形成机制,酸蚀-冲洗类 酸蚀使牙本质表层脱钙，胶原蛋白纤维网暴露，粘接剂穿过暴露的胶原纤维网抵达未脱钙的牙本质，固化后形成混合层。粘接剂与牙本质牢固粘接。,自酸蚀类 底涂剂或粘接剂使玷污层溶解或部份溶解，并渗入其中及其下的牙本质，在所形成的混合层中聚合。玷污层是否完全溶解取决于粘接剂的酸性。,性能,粘接强度：粘接强度可达到1330Mpa。 牙本质部位和结构：患者年龄、修复性牙本质、牙本质小管的密度、直径不同，均会影响粘接强度。 粘接剂的质量：品牌 、保存。 临床操作因素：酸蚀、干燥程度、粘结剂涂布、固化程度、污染。,耐久性（durability）： 水分、胶原纤维蛋白降解和树脂自身的降解均会影响牙本质粘接的耐久性。 纳米渗漏（nanoleakage） 牙本质龋损或缺损的树脂充填临床使用寿命大约56年。,术后敏感（post-operative sensitivity）：显著少于酸蚀-冲洗类粘接剂 技术敏感性 ： 操作步数少，时间短，技术敏感性低 生物学性能： 粘接剂聚合后几乎没有副作用的危害。牙本质厚度少于0.5mm时，可激惹牙髓。,粘接材料的应用类型,牙体缺损修复： 釉质和牙本质的缺损修复 牙列缺损修复 ： 金属翼板粘接桥 牙颌畸形矫正： 正畸托槽直接粘接技术 龋病防治 ：窝沟封闭剂，渗透树脂 骨缺损修复 ： 骨缺损、骨折以及人工关节粘接固位 软组织粘接修复 ： 牙周手术止血敷料和创口的粘接，人工假体与颌面软组织的粘接固位,第三节 固定修复用粘接材料,固定修复用粘接材料,金属修复体粘接用底涂剂 陶瓷修复体粘接用底涂剂 树脂水门汀,金属修复体粘接用底涂剂,非贵金属用底涂剂：主要含有酸性的功能性单体如MDP，4-META等。 贵金属用底涂剂：主要由含硫的酸性粘接性单体组成。,VBATDT（6-vinylbenzyl-n-propyl amino triazine dithione，6-乙烯苯甲基-n-丙基氨基三氮杂苯二硫酮）,贵金属用底涂剂,10-MDDT (10-methacryloyloxydecyl 6,8-dithiooctanoate，10甲基丙烯酰氧基癸基6，8-二硫辛酸酯),贵金属用底涂剂,陶瓷修复体粘接用底涂剂,硅酸盐陶瓷用底涂剂：由硅烷偶联剂和挥发性溶剂组成。 作用原理：硅烷偶联剂水解后与陶瓷表面反应生成硅氧键（-Si-O-Si-）,氧化锆及氧化铝陶瓷用底涂剂 氧化铝瓷/氧化锆瓷的底涂剂（如AZ primer）其主要成份为膦酰乙酸或膦酰丙酸单体,氧化铝瓷和氧化锆瓷能耐受氢氟酸的腐蚀,含MDP (甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯)底涂剂 AZ primer 可直接粘接氧化铝瓷和氧化锆瓷,树脂水门汀,具有粘接性能的树脂材料 结合特定的底涂剂和处理方法，能对釉质、牙本质、牙骨质、陶瓷和合金进行粘接。 可以分为全酸蚀树脂水门汀、自酸蚀树脂水门汀和自粘接树脂水门汀。,酸蚀-冲洗类树脂水门汀（etch & rinse resin cements）： 酸蚀，涂粘接剂，再涂树脂水门汀。 如Variolink II、Nexus 2、SuperBond C&B。,自酸蚀树脂水门汀(self-etch resin cements)： 涂自酸蚀粘接剂，再用树脂水门汀粘接。 如Panavia F、ResiCem 、Dyract Cem plus。,自粘接树脂水门汀（self-adhesive resin cements）： 直接用树脂水门汀 粘接。 如玻璃膦酸酯水门 汀RelyX Unicem。,双糊剂型树脂水门汀的组成,性能,固化反应：光敏固化后仍有较长时间的自凝固化。光照固化深度不少于1.5mm，丁香酚能影响树脂水门汀的固化 。 粘接性能：粘接效果优于无机水门汀。 吸水性和溶解性：较传统水门汀低。 膜厚度：薄膜厚度不超过50m，大多数为1030 m。,颜色及稳定性：水门汀的颜色会影响粘接后修复体的颜色美观性。 操作性能：酸蚀-冲洗类技术敏感性大，自酸蚀树脂水门