瓷面處理對(duì)金屬托槽與瓷面粘接強(qiáng)度的影響

1、DOC格式論文，方便您的復(fù)制修改刪減瓷面處理對(duì)金屬托槽與瓷面粘接強(qiáng)度的影響(作者：?jiǎn)挝唬亨]編：)【摘要】目的研究瓷面的不同處理方法對(duì)金屬托槽與瓷面粘接強(qiáng)度 的影響。方法 150個(gè)烤瓷試件隨機(jī)分5組:(1)37%磷酸酸蝕1min;(2)9.6%氫氟酸(HF)酸蝕3 min;(3)氧化鋁微粒噴砂處理;(4)金剛 砂車(chē)針打磨；(5)表面未處理。根據(jù)是否使用硅烷偶聯(lián)劑分成2個(gè)小組, 每組15個(gè)試件。使用京津釉質(zhì)粘接劑粘接托槽。經(jīng)冷熱循環(huán)疲勞實(shí) 驗(yàn)后檢測(cè)抗剪切強(qiáng)度。結(jié)果未使用偶聯(lián)劑組的抗剪切強(qiáng)度，未達(dá)到臨床要求，使用偶聯(lián)劑后的抗剪切強(qiáng)度,9.6% HF組、打磨組、噴砂組比 較差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05

2、),與未使用偶聯(lián)劑試件比較差別有統(tǒng)計(jì)學(xué) 意義(P0.05)。結(jié)論9.6 % HF酸蝕、噴砂處理、打磨粗糙等方法處理 瓷面可提高粘接強(qiáng)度，處理后使用硅烷偶聯(lián)劑獲得滿意的粘結(jié)強(qiáng)度。 37%磷酸處理瓷面及單一使用偶聯(lián)劑不能達(dá)到臨床要求的粘結(jié)強(qiáng)度。【關(guān)鍵詞】正畸托槽；烤瓷修復(fù)體；硅烷類(lèi)；粘著性隨著成年病人正畸需求的提咼，正畸醫(yī)生經(jīng)常需要在烤瓷修復(fù) 體上粘接托槽或頰管，粘接強(qiáng)度與矯治效果密切相關(guān)。以往研究認(rèn)為， 只有粗糙表面而不使用硅烷不能達(dá)到滿意的粘接強(qiáng)度1,亦有研究顯示對(duì)瓷表面噴砂處理后粘接托槽可取得與酸蝕牙釉質(zhì)粘接托槽一樣 的粘接強(qiáng)度，可不使用硅烷偶聯(lián)劑2。許多評(píng)價(jià)瓷與樹(shù)脂間結(jié)合強(qiáng)度 的文獻(xiàn),對(duì)于

3、瓷表面各種處理方式的粘接效果得出不同的結(jié)論。筆者 探討以噴砂、機(jī)械打磨、酸蝕刻和涂布偶聯(lián)劑等不同方法處理瓷面，并使用京津釉質(zhì)粘接劑粘接托槽對(duì)粘接強(qiáng)度的影響。1材料和方法1.1材料及儀器VB鋼（美國(guó)VeraBond公司）;VMK95瓷粉與Vita Algent釉粉,釉液,50 噴砂材料（德國(guó)Vita公司）;Vacumat烤瓷爐, 噴砂機(jī)（日本賀利氏古莎齒科有限公司）；37%磷酸凝膠,上頜中切牙金 屬網(wǎng)底托槽（杭州西湖生物材料有限公司）；9.6%氫氟酸（HF,福州大學(xué) 化學(xué)教研組）;金剛砂車(chē)針F16R（日本松風(fēng)公司）;硅烷偶聯(lián)劑（Ceramic Primer,美國(guó)3M公司）;京津釉質(zhì)粘接劑（天津市

4、合成材料工業(yè)研究所）; 疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)（美國(guó)Instron公司）;電熱恒溫水浴鍋（上海醫(yī)療器械五廠）。1.2方法1.2.1制備烤瓷試件選擇VB烤瓷鋼光滑平整的截面，經(jīng)噴砂粗糙后, 將Vita、VMK95瓷粉與蒸餾水?dāng)嚢韬笾糜诳敬射撘欢?，輕輕震蕩去除 氣泡,瓷面制成平面后按指定的程序燒烤并上釉。挑選 150個(gè)表面光 滑、無(wú)氣泡及隱裂的試件備用。1.2.2分組根據(jù)瓷面不同處理方式將烤瓷試件按隨機(jī)數(shù)字表法分為 10組海組15個(gè)試件。A1、A2組用37%磷酸酸蝕1 min;B1、B2組 用9.6%HF酸蝕3 min;C1、C2組距瓷面1 cm處用50 氧化鋁 微粒在1.14 kg壓力下噴砂處理3 s;D1

5、、D2組用金剛砂車(chē)針打磨至 釉質(zhì)光澤消失；E1、E2組瓷面未處理。各組處理后均用無(wú)油水氣沖洗 瓷面15 s,壓縮空氣吹干20 s。A1、B1、C1、D1、E1組用京津釉質(zhì) 粘接劑常規(guī)粘接；A2、B2、C2、D2、E2組涂布薄層硅烷偶聯(lián)劑，并 吹成薄層,30 s后用京津釉質(zhì)粘接劑粘接。1.2.3托槽粘接粘接托槽時(shí)按臨床使用要求調(diào)拌京津釉質(zhì)粘接劑，輕 輕按壓，直至托槽底板和烤瓷表面均勻接觸，清除托槽周?chē)绯龅恼辰?材料，由一位醫(yī)生在室溫下操作。粘接后 10 min,烤瓷試件置于37 C 恒溫水浴箱中水浴24 h,在5 C與55 C水浴箱之間進(jìn)行冷熱水溫度 循環(huán)實(shí)驗(yàn),在每個(gè)水浴箱中停留時(shí)間30 s,

6、一循環(huán)周期60 s,循環(huán)1 000 次。1.2.4粘接強(qiáng)度檢測(cè)試件取出后用疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗剪切強(qiáng)度測(cè) 定。置備一夾具牢固固定試件，使托槽槽溝與桌面平行。實(shí)驗(yàn)機(jī)的運(yùn) 動(dòng)臂固定一剪切刀刃，使剪切刀刃能夠通過(guò)托槽翼，并且剪切方向和托 槽槽溝垂直。刀具以1 mm/min的速度勻速向下剪切，直到托槽被剪 下（圖1）。托槽脫落時(shí)所受到的剪切力值被實(shí)驗(yàn)機(jī)記錄，單位為N。用 游標(biāo)卡尺計(jì)算托槽底板面積為 2.96 mm X3.88 mm = 11.4848 mm2, 計(jì)算出抗剪切強(qiáng)度，單位為MPa。1.2.5計(jì)算瓷破裂指數(shù)（PFI）試件破壞后，用放大鏡（10倍）對(duì)瓷面 的破壞程度進(jìn)行觀察，記錄PFI3。PFI為

7、:0表示瓷面完整或與粘接 前比較無(wú)變化；1表示瓷破壞局限在釉質(zhì)表層或瓷表面；2表示外形有 明顯破壞,需復(fù)合樹(shù)脂修復(fù)或重新更換修復(fù)體；3表示瓷面破壞，金屬冠 暴露。1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件處理。數(shù)據(jù)采用析因設(shè)計(jì) 的方差分析，進(jìn)行Student Newman Keuls檢驗(yàn)。PFI采用 Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)。以P0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1A1組和E1組各15個(gè)試件在冷熱循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)托槽全部脫落。其余各組金屬托槽與瓷面抗剪切強(qiáng)度見(jiàn)表1。經(jīng)兩兩比較，不同處理方法各組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P0.01),與未使用硅烷偶聯(lián)劑組比較， B2、C2與D2組與其差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

8、(P0.01)。表1金屬托槽與瓷 面粘接抗剪切強(qiáng)度結(jié)果2.2PFI及瓷破損率見(jiàn)表2。使用硅烷偶聯(lián)劑前后各組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意 義(P0.05)。表2托槽脫落后的瓷破裂指數(shù)及瓷破損率 n=15與B1、 C1、D1 組比較，P0.05.3討論通常托槽與烤瓷表面的粘結(jié)力并不需要達(dá)到最大，最理想粘結(jié)力是 足夠力量以抵抗咀嚼力和正畸力，而在托槽去除后不影響烤瓷表面的 完整。要提高托槽與瓷面的粘接強(qiáng)度，簡(jiǎn)單而有效的方法是增加粘接 面積。對(duì)瓷面的常規(guī)表面處理方法有噴砂、機(jī)械打磨、酸蝕刻等。以 往研究顯示68 MPa是足夠的正畸力4,本實(shí)驗(yàn)以此作為研究使用的 標(biāo)準(zhǔn)。3.1打磨去釉可使烤瓷表面粗化，增加粘接面積,提高

9、粘接強(qiáng)度。本實(shí) 驗(yàn)D1組選擇金剛砂磨頭去除釉質(zhì)，肉眼可見(jiàn)長(zhǎng)的劃痕,C1組采用 50100 g的氧化鋁微粒噴砂，陶瓷表面均勻平滑細(xì)致。兩組抗剪切 強(qiáng)度差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)，與E1組比較，粘接強(qiáng)度有所提高，但不 能達(dá)到正畸力要求。3.2適度酸蝕可增加表面粗糙度，使粘接面積增大，同時(shí)蝕 刻可使裂紋底部變圓滑、變淺，降低應(yīng)力集中，從而增加粘接強(qiáng)度。目 前最常用的酸蝕劑為 37%磷酸(H3PO4)和5%10%HF;前者用于托 槽與牙齒粘接時(shí)的酸蝕，已成為處理牙面的常規(guī)手段，后者在口外處理 瓷面以提高其粘接性也較常用，但由于較強(qiáng)的腐蝕性，在口腔內(nèi)的使用 較為謹(jǐn)慎。常規(guī)的硅酸鹽系陶瓷，其結(jié)構(gòu)中含有

10、較多的Si_O鍵,HF可 以與長(zhǎng)石瓷的硅相選擇性的結(jié)合形成水溶性的氟硅石(SiF6),從而形成不規(guī)則的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，增加機(jī)械固位的作用56。本實(shí)驗(yàn)用9.6%HF 酸蝕瓷面，沖洗吹干后立即顯示失去釉質(zhì)光澤，呈均勻平整的表面，較為細(xì)致。B1組抗剪切力為(4.633 .477)MPa,未達(dá)到臨床要求的粘結(jié) 強(qiáng)度，說(shuō)明單純用HF酸蝕所達(dá)到的機(jī)械固位力不能達(dá)到滿意的粘接 強(qiáng)度，這與Kocadereli的研究結(jié)果相一致1。37%磷酸酸蝕后的瓷面 更加光潔,托槽在冷熱循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)全部脫落，表明常規(guī)用于牙釉質(zhì) 粘接的方法，即37%磷酸酸蝕粘接面的方法對(duì)烤瓷修復(fù)體無(wú)效。以往 有研究顯示,磷酸能清潔瓷表面，酸化堿

11、性瓷面，同時(shí)增加接著使用的 硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)活性，處理時(shí)并不把磷酸沖洗去除1,7。本實(shí)驗(yàn)A2 組抗剪切力較E2組增大，兩組差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但A2組抗剪切強(qiáng)度 距臨床正畸力的要求有較大差距，可能與磷酸的處理和選擇的粘接劑 有關(guān)。3.3目前硅烷偶聯(lián)劑已被廣泛地應(yīng)用于處理硅酸鹽系全瓷材料的粘 接面,以增強(qiáng)其與樹(shù)脂粘接劑的結(jié)合強(qiáng)度。硅烷偶聯(lián)劑的分子一端為 可聚合的甲基丙烯酸酯基團(tuán)，能與樹(shù)脂中的機(jī)質(zhì)發(fā)生共聚反應(yīng)，另一端 含有水解的硅氧基團(tuán)，能與瓷表面吸附的水形成SO鍵,從而將瓷與樹(shù) 脂牢固的結(jié)合在一起，顯著提高粘接效能6。本實(shí)驗(yàn)中各組使用硅烷 偶聯(lián)劑后，抗剪切強(qiáng)度均有顯著提高,B2組的抗剪切強(qiáng)度達(dá)到臨

12、床要 求,C2組的抗剪切強(qiáng)度最大，顯示HF酸蝕瓷面與噴砂是較為理想的處 理方式。以往有研究認(rèn)為硅烷化比酸蝕和噴砂更重要，單獨(dú)使用硅烷偶聯(lián)劑就可達(dá)到臨床要求的粘接強(qiáng)度8。而本實(shí)驗(yàn)中,E2組抗剪切強(qiáng) 度僅為(1.331 ).577)MPa,顯示單一使用硅烷偶聯(lián)劑并用京津釉質(zhì)粘 接劑粘接托槽不能達(dá)到臨床要求的粘接強(qiáng)度。3.4本實(shí)驗(yàn)中，在未使用硅烷偶聯(lián)劑時(shí)，除了 B1組出現(xiàn)6%瓷破損率 外，其余均未出現(xiàn)。而使用硅烷偶聯(lián)劑后，瓷破損率大大增加，兩組差別 有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=9.875,P0.05),而噴砂瓷破損率較 HF處理瓷面小。 顯然,使用硅烷偶聯(lián)劑后，瓷面破損及重新修復(fù)的機(jī)率增加，臨床醫(yī)生 需謹(jǐn)慎對(duì)

13、待。由于口腔內(nèi)溫度變化較大，對(duì)粘接強(qiáng)度的影響不容忽視。 研究表明未經(jīng)冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)的樣本的平均抗剪切強(qiáng)度明顯高于經(jīng)冷 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)的樣本9,因此本實(shí)驗(yàn)各組數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)范存暉的同類(lèi)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果相比較低10。3.5本實(shí)驗(yàn)使用的粘接劑一一京津釉質(zhì)粘接劑是以芳香族雙甲基丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂為主要原料的室溫固化型牙釉質(zhì)粘合劑，是常用的正畸 粘接劑。在臨床托槽與牙面的粘接中均取得了成功 ，實(shí)驗(yàn)顯示使用京 津釉質(zhì)粘接劑與硅烷偶聯(lián)劑組合使用，可達(dá)到適宜的粘接力，同時(shí)瓷面 的破壞較少。處理瓷面較為理想的方法是噴砂或氫氟酸酸蝕，并同時(shí)使用硅烷偶聯(lián)劑，單一使用磷酸或硅烷偶聯(lián)劑無(wú)法滿足臨床要求。選 擇不同粘接劑對(duì)粘接強(qiáng)度的影響有待

14、進(jìn)一步研究?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 Kocadereli l,Canay S,Akca K. Tensile bond strength ofceramic orthodo ntic brackets bon ded to porcelain surfacesJ. Am JOrthod De ntofacial Orthop, 2001,119(6):617620.2 Chu ng K,Hsu B,Berry T,et al. Effect of san dblasti ng on the bond stre ngth of the bon dable molar tube bracket.J Ora

15、l Rehabil, 2001,28(5):418 424.3 Bourke B M,Rock W P. Factors affecting the shear bond stre ngth of orthod on tic brackets to porcelai n J. Br J Orthod, 1999,26(4):286 290.4 Whitlock B O,Eick J D,Ackerman R J,et al. Shear stre ngthof ceramic brackets bonded to porcelainJ. Am J OrthodDen tofacial Orth

16、op, 1994,106(4):358364.5 Kato H,Matsumura H,Atsuta T. Bo nd stre ngth and durability of porcelain bonding systems J . J Porsthet Dent, 1996,75(2):163 J68.陳治清,管利民.口腔粘結(jié)學(xué)M.北京:北京醫(yī)科大學(xué)、中國(guó) 協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1992:154 _156.7 Wolf D M,Powers J M,O eefe K L. Bo nd stre ngth of composite to etched and san dblasted porcelai nJ. Am J Den tistry, 1993,6(3):155 ”58.8 Hooshmand T,vanNoort R,Keshvad A. Bond durability of the resin bonded and silane t