如何提高复合树脂在后牙充填修复中的耐磨性？

（一）生物学性能

已有许多研究证明，无论是化学固化，还是光固化复合树脂，它们对牙髓均有一定的刺激性，其刺激性高于氧化锌丁香油粘固剂，与磷酸锌粘固剂和磷酸锌硅粘固剂类似。研究指出，在作牙本质深层充填修复时，只要先用氢氧化钙或氧化锌丁香油粘固剂垫底，则可避免复合树脂对牙髓的不良作用。

（二）化学性能

聚合固化后的复合树脂基本不溶于唾液，有一定的吸水性。

由于复合树脂在口腔环境中短时间内聚合固化，因而其聚合度和聚合转化率受到了限制。正是因为复合树脂的聚合不完全，材料内部存在尚未聚合的残余单体。这些单体的存在，不仅影响了复合树脂的机械强度，而且还是材料产生对牙髓刺激的主要原因。

下表中列出了几种光固化复合树脂的吸水率和残余单体的含量。（表75）

表75　光固化复合树脂的性能

（三）物理性能

与天然牙一样，复合树脂为热和电的不良导体。

复合树脂充填于牙体窝洞中聚合固化后，其体积将会发生变化。产生体积变化的原因主要来自两方面：

1.聚合收缩：一般说来，当单体聚合转化为大分子化合物后，将要产生不同程度的聚合体积收缩。复合树脂中虽然含有聚合前后不发生体积变化的无机填料，其仍然会产生一定程度的聚合体积收缩。现在将一些光固化复合树脂的聚合体积收缩率列入下表中，以供参考。（表76）

表76　几种光固化复合树脂的聚合体积收缩率

2.热膨胀系数与牙齿不一致：复合树脂中含有热膨胀系数较大的有机树脂，因而其热胀膨系数高于天然牙。现将几种复合树脂与人牙的热膨胀系数，列入表77中。

表77　几种材料的热膨胀系数

由于这种热膨胀系数的差异，当口腔温度随饮食温度发生变化时，充填于牙体中的复合树脂将与牙体发生不一致的体积变化。

复合树脂的这两种特性，在很大程度上决定了它与牙齿窝洞壁间的密合度。单纯以复合树脂充填于牙齿窝洞中，其密合度较差，窝洞边缘会产生裂缝，特别是经过冷热循环（5～60℃水中），由于窝洞边缘裂缝所产生的边缘泄漏更加严重，口腔中存在的微生物、唾液、食物残渣等将渗入缝隙中，引起牙齿过敏和继发性龋，最后造成充填物的松动、脱落。

一般来说，传统型和混合型复合树脂中的无机填料含量较多，故其聚合体积收缩和热膨胀系数，稍低于有机树脂含量较多的超微型复合树脂。前两者的聚合收缩率为0.5～1.5%，热膨胀系　数 为25～45×10-6/℃，后者分别为1.5～2.0%和26～40×10-6/℃。

（四）机械性能

复合树脂具有较高的机械强度，能承受一定的咀嚼力，质韧而不易脆裂折断，但其耐磨性较差。复合树脂与人牙以及其它修复材料的机械性能，列于下表中。（表78）

表78　几种材料的机械性能

注：上述数据除复合树脂外，其余均引自Bowen（1963）。

从表中可以看出，复合树脂的机械性能不仅优于其它修复材料，而且与天然牙的性质接近。

复合树脂的机械强度，与无机填料的含量和粒度有很大关系。一般说来，传统型和混和型复合树脂的机械性能，略优于超微型复合树脂。现将几种不同类型的复合树脂的机械强度列入表79中。

表79　几种复合树脂的机械性能

注：上述数据除复合树脂外，其余均引自Bowen（1963）。

从表中可以看出，复合树脂的机械性能不仅优于其它修复材料，而且与天然牙的性质接近。

复合树脂的机械强度，与无机填料的含量和粒度有很大关系。一般说来，传统型和混和型复合树脂的机械性能，略优于超微型复合树脂。现将几种不同类型的复合树脂的机械强度列入表79中。

表79　几种复合树脂的机械性能

注：以上数据为复合树脂固化后浸水24小时测得，引自Kai.M.（1986）。

复合树脂的机械强度在固化后的不同时间里呈现出不同的数值，其总趋势是时间愈长，强度愈高。在固化后的初期阶段（15分钟至1小时），其强度明显高于同阶段的银汞合金，1天后强度接近银汞合金，详细数据见表80。

复合树脂作后牙充填修复，耐磨性差是其致命的弱点。复合树脂的磨耗机制尚不完全清楚，一般认为，复合树脂承受咀嚼力时，由于有机树脂与无机填料的弹性模量相差较大，应力主要在弹性模量较小的树脂间传递，从而造成低强度树脂被磨耗，填料逐渐暴露、脱落，如此循环，复合树脂的充填体积越来越小，以致于最后被完全磨掉。

表80　几种材料的机械强度随时间的变化

注：以上数据为复合树脂固化后浸水24小时测得，引自Kai.M.（1986）。

复合树脂的机械强度在固化后的不同时间里呈现出不同的数值，其总趋势是时间愈长，强度愈高。在固化后的初期阶段（15分钟至1小时），其强度明显高于同阶段的银汞合金，1天后强度接近银汞合金，详细数据见表80。

复合树脂作后牙充填修复，耐磨性差是其致命的弱点。复合树脂的磨耗机制尚不完全清楚，一般认为，复合树脂承受咀嚼力时，由于有机树脂与无机填料的弹性模量相差较大，应力主要在弹性模量较小的树脂间传递，从而造成低强度树脂被磨耗，填料逐渐暴露、脱落，如此循环，复合树脂的充填体积越来越小，以致于最后被完全磨掉。

表80　几种材料的机械强度随时间的变化(www.xing528.com)

注：Cr为ica压l-缩D强。度（MPa）；B为弯曲强度（Mpa）；银汞合金为Shofu Sphe-

如何在实验室中模拟口腔实际条件，测试出复合树脂的耐磨性，以指导研究和应用是相当重要的。传统的方法是，将复合树脂与磨料混在一起，在一定的负荷下进行研磨，最后测试树脂的磨痕深度或宽度。然而这些实验所得出的耐磨性数据，与临床观察结果是矛盾的。1983年Tani等报道了一种测试复合树脂耐磨性的新方法，其实验结果与临床观察极相近。下表列出了Tani的研究结果。（表81）

复合树脂的耐磨性，直接受到无机填料本身的耐磨性、粒度、含量以及表面处理效果的影响。从表中可以看出，传统型复合树脂的耐磨性较差，超微型复合树脂的耐磨性较好，与银汞合金类似。

表81　复合树脂的耐磨性

注：Cr为ica压l-缩D强。度（MPa）；B为弯曲强度（Mpa）；银汞合金为Shofu Sphe-

如何在实验室中模拟口腔实际条件，测试出复合树脂的耐磨性，以指导研究和应用是相当重要的。传统的方法是，将复合树脂与磨料混在一起，在一定的负荷下进行研磨，最后测试树脂的磨痕深度或宽度。然而这些实验所得出的耐磨性数据，与临床观察结果是矛盾的。1983年Tani等报道了一种测试复合树脂耐磨性的新方法，其实验结果与临床观察极相近。下表列出了Tani的研究结果。（表81）

复合树脂的耐磨性，直接受到无机填料本身的耐磨性、粒度、含量以及表面处理效果的影响。从表中可以看出，传统型复合树脂的耐磨性较差，超微型复合树脂的耐磨性较好，与银汞合金类似。

表81　复合树脂的耐磨性

（五）色泽性

对于修复前牙的复合树脂，其表面色泽和光洁度是一重要指标。

传统型复合树脂，一般以叔胺作为促进剂，长期使用后，由于叔胺的氧化，而导致材料轻微变色，而且此类材料中无机填料的粒度较大，不易进行表面抛光，只能涂覆不含填料的树脂获得表面光洁，其粗糙的表面容易沉积各种污物而导致材料的色泽变化。

混和型和超微型复合树脂中无机填料粒度较小，易进行表面抛光，同时表面不易沉积污垢。特别是光固化复合树脂，采用不含叔胺的引发体系，因而获得了更好的色泽稳定性。

（六）粘接性能

无论是修复前牙还是修复后牙的复合树脂，它们与牙体的结合能力，即粘接性能是一个十分重要的指标。

遗憾的是，由于复合树脂粘度太大，无法在牙面获得良好的润湿和铺展，而且复合树脂由于聚合所产生的体积收缩以及大大超过牙齿的热膨胀系数，导致复合树脂本身与牙体，特别是与牙本质缺乏足够的粘接性，如表82所示。

表82　几种复合树脂的粘接抗张强度（MPa）

（五）色泽性

对于修复前牙的复合树脂，其表面色泽和光洁度是一重要指标。

传统型复合树脂，一般以叔胺作为促进剂，长期使用后，由于叔胺的氧化，而导致材料轻微变色，而且此类材料中无机填料的粒度较大，不易进行表面抛光，只能涂覆不含填料的树脂获得表面光洁，其粗糙的表面容易沉积各种污物而导致材料的色泽变化。

混和型和超微型复合树脂中无机填料粒度较小，易进行表面抛光，同时表面不易沉积污垢。特别是光固化复合树脂，采用不含叔胺的引发体系，因而获得了更好的色泽稳定性。

（六）粘接性能

无论是修复前牙还是修复后牙的复合树脂，它们与牙体的结合能力，即粘接性能是一个十分重要的指标。

遗憾的是，由于复合树脂粘度太大，无法在牙面获得良好的润湿和铺展，而且复合树脂由于聚合所产生的体积收缩以及大大超过牙齿的热膨胀系数，导致复合树脂本身与牙体，特别是与牙本质缺乏足够的粘接性，如表82所示。

表82　几种复合树脂的粘接抗张强度（MPa）

复合树脂单独用作牙釉质缺损修复，通过牙面的酸蚀处理，可以获得一定的粘接强度。然而对于牙本质缺损的修复，特别是作龋洞充填，如此低的粘接强度不能获得与牙体的良好结合，即使制备一定的固位型以增大机械嵌合力，其粘接修复效果也较差。

复合树脂与银汞合金不同，它聚合固化后，将会产生较大的体积收缩，再加之温度变化时与牙齿体积变化的不一致，用复合树脂充填的牙体窝洞必然会出现较大的边缘裂缝。Bowen等研究指出，复合树脂聚合所产生的收缩应力为5.19～7.65MPa，仅此一种剥离应力，就足以使复合树脂在牙体窝洞中逐渐松动和脱落。

所以，要获得良好的修复效果，必须采用粘接剂提高复合树脂与牙齿的结合性能。目前，随着各类粘接材料的大力研究开发，已有越来越多的粘接剂，大大改善了复合树脂对牙齿的粘接性能。使用粘接剂后，复合树脂与牙釉质的粘接强度已达到14.7～19.6MPa，与牙本质达到8.82～17.64MPa。

粘接剂的使用，不仅明显提高了复合树脂与牙齿的粘接强度，而且还显著减小了材料与牙本质窝洞间的边缘裂缝。图72说明了这种效果。

复合树脂单独用作牙釉质缺损修复，通过牙面的酸蚀处理，可以获得一定的粘接强度。然而对于牙本质缺损的修复，特别是作龋洞充填，如此低的粘接强度不能获得与牙体的良好结合，即使制备一定的固位型以增大机械嵌合力，其粘接修复效果也较差。

复合树脂与银汞合金不同，它聚合固化后，将会产生较大的体积收缩，再加之温度变化时与牙齿体积变化的不一致，用复合树脂充填的牙体窝洞必然会出现较大的边缘裂缝。Bowen等研究指出，复合树脂聚合所产生的收缩应力为5.19～7.65MPa，仅此一种剥离应力，就足以使复合树脂在牙体窝洞中逐渐松动和脱落。

所以，要获得良好的修复效果，必须采用粘接剂提高复合树脂与牙齿的结合性能。目前，随着各类粘接材料的大力研究开发，已有越来越多的粘接剂，大大改善了复合树脂对牙齿的粘接性能。使用粘接剂后，复合树脂与牙釉质的粘接强度已达到14.7～19.6MPa，与牙本质达到8.82～17.64MPa。

粘接剂的使用，不仅明显提高了复合树脂与牙齿的粘接强度，而且还显著减小了材料与牙本质窝洞间的边缘裂缝。图72说明了这种效果。

图72Silux复合树脂联用几种粘接剂后的窝洞边缘封闭性。粘接剂包括：B—Clearfil Bond，C—SCotchbond， D—NPG—GMA/PMDM，E—Super Bond，F—Gluma.A为未用粘接剂的对照组。

图72Silux复合树脂联用几种粘接剂后的窝洞边缘封闭性。粘接剂包括：B—Clearfil Bond，C—SCotchbond， D—NPG—GMA/PMDM，E—Super Bond，F—Gluma.A为未用粘接剂的对照组。