成型方向对3D打印口腔义齿基托树脂材料物理性能及力学性能的影响

目的:分析成型方向对打印件的表面特征、弹性模量、挠曲强度及断裂韧性的影响及其与受力方向之间的关系,为口腔义齿基托树脂材料的临床应用提供科学依据和指导。方法:采用3D打印技术使用义齿基托树脂材料打印义齿基托树脂试样,试样形状及尺寸参考目前常规义齿基托材料检测标准。检测物理性能的试样为圆柱体(直径15 mm、厚1 mm),在Z轴的不同角度方向上(0°、45°、90°)进行打印。扫描电镜观察经不同方向打印后试样的表面微观形貌;试样经色稳定仪浸水光照后观察其颜色稳定性;利用粗糙度仪分析试样表面粗糙程度;用维氏硬度计测量硬度。检测力学性能的试样为长方体(检测弹性模量和挠曲强度:长64 mm、宽10 mm、高3.3 mm;检测断裂韧性:长39 mm、高8.0 mm、宽4.0 mm),分为W、H两组,W组以长×宽为底面,平行X、Y轴平面,自下而上沿Z轴开始打印,H组以长×高为底面,平行X、Y轴平面,自下而上沿Z轴开始打印,两组成型角度均分为0°、45°和90°,通过万能力学试验机研究其弹性模量、挠曲强度和断裂韧性。采用SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。结果:表面形貌和粗糙度与成型方向密切相关,0°、45°及90°试样之间差异具有统计学意义,0°试样表面最光滑(粗糙度<1μm),45°试样表面最粗糙(粗糙度>3μm)。0°试样硬度最佳[(196.13±0.20)MPa],与90°试样[(186.62±4.81)MPa]比较差异具有统计学意义(P<0.05)。试样的力学性能与打印方向也密切相关,W组45°试样的弹性模量、挠曲强度及断裂韧性与其他方向试样比较均为最高,差异具有统计学意义。弹性模量结果显示,H组中,45°试样弹性模量最高,与0°和90°试样比较差异具有统计学意义(P<0.05);W组中0°及45°试样高于90°试样(P<0.05);且W组0°及45°试样的弹性模量均显著高于H组0°及45°试样(P<0.05)。挠曲强度结果显示,H组各角度试样之间差异无统计学意义,W组中90°试样强度最小,与0°及45°试样之间比较差异具有统计学意义(P<0.05),且W组0°及45°试样的强度均显著高于H组0°及45°试样(P<0.05)。断裂韧性结果显示,H组各角度试样断裂韧性均低于义齿基托材料检测标准规定的1.9 MPa m1/2;W组45°试样最高,与0°及90°试样比较差异具有统计学意义(P<0.05),90°试样断裂韧性低于1.9 MPa m1/2。结论:成型方向为0°的试样在物理性能上相对较优,而45°试样具有最优的力学性能;以长×高为底面沿Z轴不同方向打印的试样(H组)以及以长×宽为底面沿Z轴90°打印的试样(W组90°)的断裂韧性尚不满足临床要求,提示3D打印义齿基托树脂性能受打印方向影响,只有各个方向打印试样的各项性能均满足义齿基托材料检测标准的最低要求,才可用于临床。

利用低温等离子体对热凝义齿基托树脂的表面改性

使用聚甲基丙烯酸甲酯制作样本 90 个;使用大气压低温等离子体激发装置产生等离子体(工作气体为 Ar/ O2);将样本根据处理距离不同分为 5 mm,10 mm,15 mm,20 mm,25 mm,30 mm,40 mm,50 mm,60 mm 组。使用 接触角测量仪测量处理前后各样本的接触角;使用三维形貌测量显微镜测量样本表面粗糙度值,观测表面形态;利 用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析;采用 X 射线光电子能谱(XPS)分析其表面元素价键改变。经 过等离子体处理后,样本表面接触角与处理前相比显著减小(P<0. 05),材料亲水性改善;处理距离不同,接触角不 同(P<0. 05);等离子体处理前后材料表面粗糙度和表面形态无明显变化;OES 结果显示等离子体活性成分中包含 O 自由基;XPS 分析表明,等离子体处理后材料表面 C/O 减小。利用低温等离子体的技术有可能成为一种新型义 齿基托树脂表面改性方法。

不同清洁方式对义齿树脂基托粗糙度的影响

目的:研究4种不同清洁方式对义齿树脂基托表面粗糙度的影响。方法:制作20个树脂圆片样本并随机分为4组。A组为对照组,样本置于清水中;B,C,D为实验组,其清洁方式分别为:牙刷+清水、牙刷+牙膏、义齿清洁片溶液。B,C组每次处理时间30 s,D组每次处理5 min,重复处理过程1080个循环。处理后对4组样品进行表面粗糙度的检测并对结果进行分析。结果:不同的清洁方式会对义齿树脂基托表面粗糙度产生不同影响,其中B,C组的树脂基托表面粗糙度明显大于A组(P<0.05),D组与A组间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:牙刷+牙膏组清洁义齿的方式对义齿基托的表面粗糙度影响较大;义齿清洁片溶液浸泡对义齿的基托表面粗糙度影响较小,不会对树脂基托表面造成明显划痕。

义齿树脂基托表面有机-无机杂化膜的制备与研究

本研究设计合成应用于义齿树脂基托表面的有机-无机杂化膜。由缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH560)和正硅酸乙酯(TEOS)共水解缩合制得杂化硅溶胶;由甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)三种单体共聚制得聚合物。两者利用KH560和GMA中的环氧基团进行交联,形成具有互穿网络结构的杂化膜。对膜层的硬度、附着性及抗破裂性等进行表征,并对覆膜后的基托树脂的光泽度、吸水性及溶解性进行测试。实验结果表明,杂化膜不仅具有良好的力学性能,而且提高了基托树脂的光泽度,降低了基托树脂的吸水性和溶解性,最终会提高基托综合性能。

操作因素对义齿树脂基托颜色影响的实验研究

目的:研究技工操作因素对义齿树脂基托颜色的影响。方法:将不同粉液比、充填时期、聚合温度、冷却出盒温度和搅拌方式成型的义齿树脂基托试件48个,用色差仪测定各实验组与对照组之间CIE L＊a＊b＊色差值ΔE,用Chroma色差分析软件分析各实验组与对照组之间颜色差异;同时,挑选三个观察者用肉眼观察各组颜色差异。结果:义齿树脂基托颜色的差异,主要存在于单体含量过低、充填过早、热处理升温过快、出盒温度过高、搅拌不充分组。结论:本研究为保持义齿树脂基托颜色稳定及正确的操作方法提供实验依据。

有机蒙脱土增强的纳米义齿基托树脂中残留甲基丙烯酸甲酯含量的测定及分析

目的:研究纳米义齿基托树脂在使用有机蒙脱土(OMMT)增强义齿基托的机械性能后,材料中OMMT的含量对固化后材料中残留甲基丙烯酸甲酯(MMA)含量的影响,并确定合适的OMMT的混合比例,使固化后材料的机械性能得到较好提高的同时残留MMA含量也在可接受的范围内。同时对该固化材料在水中MMA的释放量进行测定。方法:材料中残留的MMA用丙酮进行抽提,材料在水中释放的MMA用氯仿萃取。抽提液和萃取液用气相色谱测定其中MMA的浓度。结果:OMMT的量对固化材料中残留MMA的量有显著性影响(P<0.05),随着固化材料中OMMT的量的增加,残留MMA的量也逐渐增加。当OMMT的混合比例为1wt%时,不仅材料的机械性能的到了较好提升,材料中的残留MMA的量也在YY0270-2003标准(最大2.2wt%)范围内。放置于37℃水中7d后,MMA的释放量随时间的增加趋于稳定;观察3周,MMA水中释放量小于用丙酮抽提时所测得的残留MMA量。结论:固化材料中MMA的含量随着OMMT含量的增加而增加。材料在水中的MMA释放量小于用丙酮抽提时所测得的MMA量。

绿色荧光蛋白转基因成纤维细胞与义齿基托树脂复合生长状况的活体观察

细胞与材料复合生长状况的活体动态监测可能理想地反映材料的体外生物相容性。本研究通过绿色荧光蛋白 (Green fluorescent protein,GFP)转基因技术成功标记了小鼠成纤维细胞 L 92 9。该荧光蛋白标记细胞与义齿基托树脂复合培养过程中 ,通过倒置相差显微镜和荧光显微镜活体动态监测了材料周围和材料表面细胞形态、增殖及其对材料的黏附等状况。结果发现 ,义齿基托树脂制备过程中残留的甲基丙烯酸甲酯单体表现了一过性的细胞毒作用 ,但该细胞毒作用可以通过树脂的短时间浸泡而得以消除。活体动态观察可以发现材料很轻微的毒副作用 ,表明细胞与材料复合生长状况的活体动态监测能更真实。

注塑微波法制作树脂基托对义齿精度的影响

背景:近年来,注塑微波聚合技术在临床应用越来越多,其制作义齿精度方面的研究在国内鲜见报道。目的:观察注塑微波方法对树脂基托义齿精度的影响。方法:用注塑微波法和水浴法分别制作上颌全口义齿各10个,然后在上颌第二磨牙远中部位切断义齿基托与标准模型,用数字显微镜测量上颌全口义齿基托组织面与标准模型之间共5个部位的间隙。结果与结论:注塑微波法制作的义齿5个部位的精度为:(200±32),(76±13),(69±15),(81±16),(187±27)μm,水浴法制作的义齿5个部位的精度为:(243±50),(100±26),(96±30),(109±32),(213±28)μm,两种方法在相同点处差异有显著性意义(P<0.05)。提示在精度方面,注塑微波法制作的义齿优于水浴法,并且注塑微波法聚合时间较水浴法明显缩短。

新型碳纳米管固相微萃取-气相色谱法测定义齿基托树脂中游离甲基丙烯酸酯类

采用顶空进样-固相微萃取-气相色谱法,以溶胶-凝胶技术涂渍碳纳米管新型固相微萃取探头(CNT-101),对国产自凝义齿基托树脂和进口自凝义齿基托树脂中的痕量游离甲基丙烯酸酯类进行了检测。实验中,对解吸温度、解吸时间、萃取温度、萃取时间、离子强度、搅拌速度等条件进行了优化。在样品用量8mL、解吸温度300℃、解吸时间1min、萃取温度室温、萃取时间30min、加入饱和氯化钠、搅拌速度1200r/min的条件下进行了气相色谱法测定,3种甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯)峰面积的相对标准偏差(RSD,n=5)<5%,在20～2000μg/L浓度范围内呈良好的线性关系(r>0.99),方法检测限为4.7～48.3ng/L。该方法集萃取、富集、进样于一体,简便、灵敏,检测限低,适用于义齿基托树脂中微量游离甲基丙烯酸酯类的检测。

纳米义齿基托树脂的制备及挠曲性能的研究

目的在聚甲基丙烯酸甲酯粉（PMMA）中添加有机改性的蒙脱土制备纳米义齿基托树脂,以增强义齿基托树脂的挠曲性能。方法将蒙脱土经十六烷基三甲基溴化铵改性,形成有机化改性的蒙脱土,将其加入牙托粉中形成混和粉,混和粉与热凝牙托水调和后经加热固化形成纳米义齿基托树脂。用X射-线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）表征了固化后材料的结构,用三点挠曲试验测量固化后材料的挠曲强度和挠曲弹性模量。用一维方差分析法评价有机化蒙脱土的量对挠曲强度的挠曲弹性模量的影响。结果 XRD、TEM证实当蒙脱土在混合粉中的量为3%和5%时,蒙脱土在PMMA基质中形成部份剥离和插层结构;当蒙脱土在混合粉中的量为3%时,挠曲强度达最大,进一步增加蒙脱土的量,材料的挠曲强度降低。当混和粉中有机蒙脱土的量在1%~10%时,挠曲弹性模量随有机蒙脱土的量增加而增加。一维方差分析表明当混和粉中有机蒙脱土的量为3%时,实验组的挠曲强度与挠曲弹性模量均存在显著性差异（n=5,P〈0.05）。结论牙托粉中蒙脱土的量对义齿基托树脂的挠曲性能有显著性影响。

不同清洁方式处理义齿树脂基托后的SEM观察

目的:采用扫描电子显微镜对不同清洁方式处理后的义齿树脂基托表面进行观察以分析不同清洁方式对义齿树脂基托的影响。方法:制作圆形树脂基托样本(14mm×14mm×3mm)16个,随机分为4组,A组为对照组置于清水中,B、C、D组为实验组,其处理方式及时间分别为:牙刷+清水组/30s、牙刷+牙膏组/30s、义齿清洁片溶液浸泡组/5min,重复该处理过程1080次。结果:结果显示B、C组树脂基托表面呈现条纹状摩擦沟及划痕结构改变,C组变化尤为明显,A组及D组无明显改变。结论:牙刷+牙膏清洁方式对义齿基托表面形态改变较为明显,义齿清洁片溶液浸泡对基托表面影响较小,几乎不会对其表面造成明显裂纹及划痕。

无铅压电陶瓷与义齿基托树脂结合强度的研究

制备了3种不同类型的无铅压电陶瓷,包括钛酸钡(BT)、钛酸铋钠(BNT)、铌酸钾钠(KNN),用XRD对无铅压电陶瓷进行物相分析;将这3种无铅压电陶瓷与义齿基托树脂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粘接,通过粘接剪切强度测试评价了无铅压电陶瓷与义齿基托树脂间的粘接强度。实验结果表明,3种不同的无铅压电陶瓷与义齿基托树脂之间的粘接剪切强度值有统计学的差异(P<0.05),由高到低依次为KNN>BNT>BT;所采用的无铅压电陶瓷与义齿基托树脂之间有良好的粘接性能;粘接破坏形式主要为内聚性破坏。研究结果为无铅压电陶瓷与义齿基托树脂将来在口腔临床治疗中的应用提供了重要的实验依据。

不同聚合方式义齿基托树脂的体积稳定性研究

目的:了解快速水式液压热聚合义齿基托材料的体积稳定性,探讨此材料对义齿修复的作用。方法:采用新型水式液压自控牙用树脂聚合器、常规水浴法及气压式多用途牙用树脂聚合器3种方法将塑料聚合成马蹄形测试件,用以模拟无牙牙合的情况,进行体积稳定性的测试和对比分析。结果:通过3种聚合方法固化的义齿基托材料的收缩和变形程度无显著性差异。(各种方法热处理后的马蹄形测试件与其对应蜡型在整体方面的比较:AB:液压组与气压组间t=1.027,P>0.05,液压组与水浴法组间t=0.639,P>0.05,水浴法组与气压组间t=0.342,P>0.05;AC:液压组与气压组间t=0.556,P>0.05,液压组与水浴法组间t=0,P>0.05,水浴法组与气压组间t=0.556,P>0.05;在BC方面,液压组与气压组间t=0.536,P>0.05,液压组与水浴法组间t=0.741,P>0.05,水浴法组与气压组间t=1.250,P>0.05。在局部宽度方面的比较:A1A2:液压组与气压组间t=0,P>0.05,液压组与水浴法组间t=1.103,P>0.05,水浴法组与气压组间t=1.103,P>0.05;B1B2:液压组与气压组间t=0.319,P>0.05,液压组与水浴法组间t=0.368,P>0.05,水浴法组与气压组间t=0.735,P>0.05;C1C2:液压组与气压组间t=0.447,P>0.05,液压组与水浴法组间t=0.447,P>0.05,水浴法组与气压组间t=0.894,P>0.05。

不同芳香胺对II型聚甲基丙烯酸甲酯义齿基托树脂固化性能的影响

目的研究不同芳叔胺对Ⅱ型聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)义齿基托树脂聚合过程中固化时间和固化温度等固化性能的影响,选取一种最佳引发用胺。方法本文设计了一种较为简单的实验装置,其中加热装置和温度计用来控制调节实验过程中的环境温度,发泡聚苯乙烯塑料作为Ⅱ型PMMA义齿基托树脂的反应容器,数位温度计用以记录实验过程中Ⅱ型PMMA义齿基托树脂体系的固化温度。结果在相同实验条件下,5种不同芳叔胺的Ⅱ型PMMA义齿基托树脂体系的固化参数不同。含有N,N-二(2-羟乙基)对甲苯胺的体系固化时间最小,固化温度最大值最高,温度依赖性最小。结论①本文设计的在线温度检测实验装置研究Ⅱ型义齿基托树脂聚合过程中的温度变化的研究方法可行,可以直接用于指导实践工作。②选择N,N-二(2-羟乙基)对甲苯胺(DHPT)为最佳的引发用胺。

添加氧化石墨烯对义齿基托树脂细胞毒性及抗菌性能影响的研究

目的:研究添加不同浓度的氧化石墨烯对义齿基托树脂的细胞毒性及抗菌性能的影响。方法:将质量分数0.25wt.%、0.5wt.%、1wt.%的氧化石墨烯分别添加到义齿基托树脂中作为实验组,无添加的基托树脂作为对照组。应用扫描电镜及傅里叶红外光谱仪对各组样品进行形貌及理化表征检测;采用CCK-8法检测各组对小鼠成纤维细胞L929增殖的影响及细胞毒性分级,采用活/死细胞双染色法检测各组对L929细胞活性的影响;采用薄膜密贴法检测各组对变形链球菌、伴放线放线杆菌和白色念珠菌的抗菌率,并应用扫描电镜观察各组样品表面3种菌的粘附生长情况。结果:扫描电镜可见添加浓度为0.25wt.%和0.5wt.%的氧化石墨烯可在基托树脂中均匀分散;与对照组相比,各实验组对L929细胞的增殖和活性均无显著影响(P> 0.05);各实验组对变形链球菌、伴放线放线杆菌和白色念珠菌均有显著抗菌作用(P<0.05),且随氧化石墨烯添加浓度增加,抗菌作用增强(P<0.05);扫描电镜可见各实验组表面菌形态变形甚至死亡。结论:添加0.5wt.%氧化石墨烯的义齿基托树脂无细胞毒性,且对变形链球菌、伴放线放线杆菌和白色念珠菌具有显著抗菌作用。

微波聚合法对义齿基托树脂力学性能影响的研究

目的研究微波聚合方法对义齿基托树脂力学性能的影响。方法分别用微波聚合和水浴聚合方法制作63.0 mm×10.0 mm×2.5 mm的树脂试样各10个,经过10 000次冷热循环后,用电子万能试验机测量其弯曲强度和弯曲模量;同法制作同样规格的树脂试样各10个,用电子万能试验机测量其拉伸强度。结果微波法和水浴法制作的义齿基托树脂弯曲强度分别为(76.18±15.56)MPa和(73.06±13.01)MPa,差异无统计学意义(t=0.534 2,P>0.05);弯曲模量分别为(1 709.10±98.76)MPa和(1 699.21±90.23)MPa,差异无统计学意义(t=0.568 2,P>0.05);拉伸强度分别为(42.19±1.12)MPa和(44.35±1.22)MPa,差异无统计学意义(t=0.627 4,P>0.05)。结论微波聚合方法制作的义齿基托树脂力学性能与水浴法制作的相当,但微波法聚合时间较水浴法明显缩短。

不同热凝义齿基托树脂对基托表面亲水性及力学性能的影响

目的研究不同热凝义齿基托树脂对基托表面亲水性及力学性能的影响,以提高义齿基托的表面特性及弯曲特性的新思路和新方法。方法选择平均分子量及平均粒径不同的4种粉剂:D-100M(甲基丙烯酸甲酯聚合物粉),聚甲基丙烯酸甲酯聚合(D-250M),聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物(D-300),聚甲基丙烯酸乙酯聚合物(D-250E),作为研究对象,将各组粉剂和4种单体(MMA,i-BMA,EHMA,HEMA)分别配对聚合成15种不同材料的试件,进行周期性浸泡,随后置于恒温干燥箱0、14、30、90、180、360天后,测定表面接触角及弯曲性能。结果浸泡前各组试件之间的差异有统计学意义(P<0.05)。浸泡后各材料之间的接触角变化显著不同;弯曲强度及弯曲弹性模量的差异有统计学意义(P<0.05)。随着时间推移,甲基丙烯酸甲酯组(MMA)的弯曲强度显著高于其他组(P<0.05);单体MMA和EHMA+HEMA组浸泡至360天时弯曲强度无显著变化;其余组的样本浸泡至30天后弯曲强度明显上升。结论适当组成成分的搭配对热凝义齿基托的表面亲水性、弯曲强度及弯曲弹性模量有很大影响,恰当的组合能改进热凝义齿基托的表面特性及力学性能。

不同聚合方法对基托树脂挠曲强度影响的实验研究

目的在实验室条件下比较2种义齿基托树脂经过4种聚合方法处理后基托树脂的挠曲强度,为临床选择适宜的聚合方法提供依据。方法用金属模具制备相同尺寸的蜡型96个,失蜡后使用2种品牌的义齿基托树脂填胶,用4种方法进行热处理使其固化,用万能力学实验机检测基托树脂的挠曲强度,用双因素方差分析和多重比较进行统计学处理。结果两种基托树脂的挠曲强度具有显著差异(P<0.01),不同聚合方法间基托树脂的挠曲强度除电热法与一组水浴方法存在显著差异外,其余组间无显著差异。结论基托树脂的挠曲强度和材料的性能有关,不同聚合方法对基托树脂的挠曲强度没有显著影响。

抗菌涂层材料对义齿基托吸水性和溶解性与单体渗出的影响

目的 :研究义齿基托树脂表面抗菌涂层对基托吸水性和溶解性以及单体渗出的影响。方法 :根据YY 0270-2003标准,测量4种基托树脂涂膜前、后的吸水值和溶解值,应用索氏提取法测量固化后基托树脂的交联度;利用气相色谱法测量基托树脂涂膜前、后的单体渗出量。采用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:具有抗菌涂层的基托材料的吸水值、溶解值和单体渗出量明显减少。4种材料中,贺利氏树脂的交联度最高,日进和山八树脂次之,新世纪树脂最低。结论:义齿基托树脂的吸水值、交联度和单体渗出量之间存在一定联系,即交联度较大时,吸水值减少,甲基丙烯酸单体渗出量也相应降低。抗菌涂层可以提高树脂基托的综合性能。

聚酰亚胺共混改性增强义齿基托材料的力学性能研究

目的研究聚酰亚胺共混改性聚甲基丙烯酸甲酯义齿基托树脂的力学性能。方法对自行合成的聚酰亚胺(添加质量百分比分别为0,0.4%,0.6%,0.8%,1%)与PMMA义齿基托树脂共混得到的改性基托树脂进行三点弯曲强度试验、断面形态扫描电镜观察和冷热循环试验。结果聚酰亚胺改性基托树脂抗弯强度在适当共混配比(0.6%)下可达(99.84±3.07)MPa,显著高于未改性树脂的抗弯强度(87.95±5.01)MPa,提高13.5%(P<0.05)。经过冷热循环后其增强效果依然显著(P<0.05)。结论添加一定量的聚酰亚胺共混改性PMMA基托树脂能获得理想的增强效果。