【摘要】  目的 探討光照射強(qiáng)度對(duì)雙重固化樹脂粘接劑與硅烷偶聯(lián)劑處理后的玻璃陶瓷間粘接耐久性的影響。方法 選取Linkmax HV(LMHV)、Nexus 2(NX2)、Variolink Ⅱ HV(VLⅡHV)3種雙重固化樹脂粘接劑，使之與硅烷偶聯(lián)劑處理的玻璃陶瓷粘接，接受800、310、80 mW·cm-2光強(qiáng)度照射后，制作成微剪切試件，然后在水儲(chǔ)存1、90 d后，接受剪切實(shí)驗(yàn)。使用單因素方差分析每種粘接劑的數(shù)據(jù)。結(jié)果 水儲(chǔ)存90 d后，在所有光照射強(qiáng)度下，3種樹脂粘接劑與玻璃陶瓷間的粘接強(qiáng)度降低，但光照射強(qiáng)度的減弱并沒(méi)有加速其粘接強(qiáng)度的降低，相反接受310 mW·cm-2光強(qiáng)度照射的LMHV和80 mW·cm-2光強(qiáng)度照射的NX2獲得了比800 mW·cm-2光強(qiáng)度照射條件更好的粘接強(qiáng)度。結(jié)論 光照射強(qiáng)度的減弱對(duì)雙重固化樹脂粘接劑與硅烷偶聯(lián)劑處理的玻璃陶瓷間的粘接耐久性沒(méi)有影響。

【關(guān)鍵詞】  雙重固化樹脂粘接劑; 陶瓷; 光照射強(qiáng)度; 水儲(chǔ)存; 粘接強(qiáng)度

Effect of irradiation intensity on dual-cured resin/ceramic bond durability MENG Xiang-feng1，2, LIU Xiao1, LUO Xiao-ping1, GU Ning2. (1. Dept. of Prosthodontics, The Affiliated Stomatological Hospital of Nanjing University, Nanjing 210008, China; 2. Jiangsu Key Laboratory for Biomaterials and Devices, School of Biological Science and Medical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)

[Abstract] Objective To evaluate the effect of light irradiation intensity on bond durability of dual-cured resin luting agents to silanized ceramics. Methods Linkmax HV(LMHV), Nexus 2(NX2), Variolink Ⅱ HV(VLⅡHV) asdual-cured resin luting agents were bonded to silanized GN-Ⅰ glass ceramics, and irradiated by 800, 310 and 80 mW·cm-2light intensity to form micro-shear test specimens. After 1, 90 d water storage, micro-shear bond strength of silanized resin/ceramic luting agent were measured. Data of each resin luting agent were analyzed by one-way ANOVA. Results90 d water storage decreased significantly the bond strength of all test groups, and the weak of irradiation intensity did not deteriorate this reduction of bond strength of luting resin/cermaic, oppositely in which LMHV irradiated by 310 mW·cm-2 light intensity and NX2 irradiated by 80 mW·cm-2 showed the higher bond strength than that irradiated by 800 mW·cm-2. Conclusion The weak of irradiation intensity does not affect the bond durability of dual-cured resin luting agents to silanized ceramics.

[Key words] dual-cured resin luting agent; ceramics; irradiation intensity; water storage; bond strength

玻璃陶瓷可通過(guò)在長(zhǎng)石質(zhì)陶瓷中加入白榴石晶體來(lái)增加強(qiáng)度，因此它們比長(zhǎng)石質(zhì)陶瓷具有更好的抗折斷性能。但玻璃陶瓷仍屬于傳統(tǒng)硅酸鹽基陶瓷，其表面的硅含量高，因此能夠通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑與樹脂粘接劑產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合。目前，口腔常用的硅烷偶聯(lián)劑的主要成分是γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane，γ-MPTS)。硅烷偶聯(lián)劑在陶瓷表面吸附的作用機(jī)制主要是物理吸附理論和化學(xué)吸附理論，理論認(rèn)為硅烷偶聯(lián)劑分子在吸附過(guò)程中發(fā)生3個(gè)反應(yīng)：1)γ-MPTS的水解反應(yīng)，γ-MPTS分子中的硅氧烷基生成活性更高的硅醇基;2)水解后γ-MPTS分子中的硅醇基與硅酸鹽基陶瓷表面羥基間發(fā)生吸附反應(yīng);3)水解后γ-MPTS分子中硅醇基之間的自身固化反應(yīng)。γ-MPTS的有機(jī)功能基既能夠和樹脂產(chǎn)生共固化，也能夠和粘接性樹脂單體形成共交叉混合層[1]。硅烷偶聯(lián)劑在長(zhǎng)期耐久性實(shí)驗(yàn)中—Si—Si—化學(xué)鍵的水解劣化被認(rèn)為是導(dǎo)致陶瓷樹脂粘接強(qiáng)度降低的主要原因。目前，玻璃陶瓷修復(fù)體普遍使用雙重固化復(fù)合樹脂粘接劑進(jìn)行粘接。雙重固化復(fù)合樹脂粘接劑的開發(fā)目的是為了結(jié)合光和化學(xué)固化的優(yōu)良特性，利用快速的光固化來(lái)獲得良好的最初固位，然后通過(guò)化學(xué)固化來(lái)完成在窩洞深處或更厚修復(fù)體下樹脂粘接劑的進(jìn)一步固化。但即使在雙重固化條件下，雙重固化樹脂粘接劑的固化度仍然受到光強(qiáng)度的影響[2]。只有在光強(qiáng)度極弱的情況下，雙重固化樹脂粘接劑的化學(xué)固化作用才能得到一定的發(fā)揮，但化學(xué)固化作用仍然無(wú)法完全彌補(bǔ)因光強(qiáng)度的減弱所造成的物理和機(jī)械特性的降低[3]。對(duì)于復(fù)合樹脂粘接劑來(lái)說(shuō)，其不足的固化除了能夠影響其物理和機(jī)械性能外，也能影響到它的水吸收性和溶解性，這將增加其與陶瓷界面—Si—Si—化學(xué)鍵水解劣化的危險(xiǎn)性。目前，只有少數(shù)的研究探討了粘接劑的不足固化對(duì)樹脂/陶瓷粘接耐久性的影響，但由于實(shí)驗(yàn)方法(微抗拉/微剪切)和實(shí)驗(yàn)條件(水儲(chǔ)存/冷熱循環(huán))的不同，故得出了相互矛盾的結(jié)論[4-5]。本研究旨在探討不同的光照射強(qiáng)度對(duì)雙重固化樹脂粘接劑與玻璃陶瓷間粘接強(qiáng)度耐久性的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

可切削陶瓷塊(GNⅠ，GC公司，日本)，顏色A3，主要化學(xué)成分是二氧化硅、氧化二鉀和三氧化二鋁，主要預(yù)成晶體leucite K2O·Al2O3·4SiO2。磷酸溶膠(GC公司，日本)，高強(qiáng)度鹵素?zé)?森田公司，日本)，Instron 5566S萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(Instron公司，美國(guó))。3種雙重固化樹脂粘接劑和硅烷偶聯(lián)劑的主要成分見表1。

1.2 試件的制備

使用平行研磨儀在預(yù)制的0.6 mm厚的透明基托塑料片(10 mm×8 mm)上打出3個(gè)直徑為0.9 mm的孔。使用慢速切割機(jī)準(zhǔn)備3種厚度的可切削陶瓷片(大小為10 mm×8 mm，其厚度分別為1.05、2.05、3.05 mm)。用手在240、400、600、800目水磨碳化硅砂紙上將陶瓷片厚度調(diào)整到1.00、2.00、3.00 mm。超聲清洗30 s后，使用37%磷酸溶膠處理瓷片30 s，水洗，吹干，然后涂布GCCP，待用。將基托塑料片放在貼了不透明膠布的玻璃板上，將樹脂粘接劑填滿透明基托塑料片上的孔中，然后將表面處理過(guò)的1.00、3.00 mm厚瓷片按壓在基托塑料片上，多余粘接劑從瓷片和塑料片間的縫隙被擠出后，周圍使用不透明硅橡膠封閉，800 mW·cm-2高強(qiáng)度鹵素?zé)敉高^(guò)陶瓷片對(duì)粘接劑進(jìn)行光照40 s(圖1)。按照先前研究的計(jì)算結(jié)果[2]，800 mW·cm-2透過(guò)1.00、3.00 mm厚瓷片之后，光強(qiáng)度被減弱為310、80 mW·cm-2。2.00 mm厚瓷片的試件使用透明玻璃薄片，其試件制作后被翻轉(zhuǎn)使粘接劑直接接受800 mW·cm-2強(qiáng)度的光照射。照射后去除玻璃片和基托塑料片，在瓷片上形成3個(gè)高度大約0.6 mm的樹脂柱。使用1/4號(hào)HP不銹鋼球狀慢速車針修去每個(gè)樹脂柱周圍多余的粘接劑，使每個(gè)樹脂柱與陶瓷表面形成約0.9 mm直徑的圓形粘接區(qū)。每種粘接劑的試件分為2個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的試件數(shù)為12個(gè)，分別接受37 ℃水儲(chǔ)存1、90 d。圖 1 試件的制備Fig 1 Preparation of the specimens

1.3 剪切強(qiáng)度的測(cè)試

將試件通過(guò)502膠水黏固在自制器具上，然后將器具安裝在Instron 5566S萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，使用2號(hào)縫合線(直徑為0.3～0.349 mm)沿著樹脂柱粘接區(qū)的界面，通過(guò)抗拉實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)樹脂柱與陶瓷的粘接界面進(jìn)行剪切加載，加載速度為1.0 mm·min-1，直至粘接界面斷裂。加載過(guò)程中，縫合線、樹脂柱及加載頭均保持一條直線。測(cè)試精度為0.1 MPa。剪切粘接強(qiáng)度的計(jì)算公式為：剪切粘接強(qiáng)度/MPa=剪切壓力/N÷粘接面面積/mm2。使用50倍立體顯微鏡觀察試件的斷裂模式。斷裂模式分為4型，A型：陶瓷/界面/粘接劑混合斷裂，其中陶瓷的內(nèi)聚斷裂超過(guò)粘接面積的50%;B型：陶瓷/界面/粘接劑混合斷裂，其中陶瓷/粘接劑的界面斷裂超過(guò)粘接面積的50%;C型：界面/粘接劑混合斷裂，其中陶瓷/粘接劑的界面斷裂超過(guò)粘接面積的50%;D型：陶瓷/粘接劑界面斷裂。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 11.5軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)用單因素方差分析法對(duì)每種粘接劑的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

各實(shí)驗(yàn)組粘接強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果見表2。水儲(chǔ)存1 d后，3種樹脂粘接劑與玻璃陶瓷間的粘接強(qiáng)度沒(méi)有受到照射強(qiáng)度的影響(P>0.05)。水儲(chǔ)存90 d后，各實(shí)驗(yàn)組的粘接強(qiáng)度均顯著降低，但照射強(qiáng)度的減弱沒(méi)有加速3種樹脂粘接劑與玻璃陶瓷粘接強(qiáng)度的降低。VLⅡHV在3種照射強(qiáng)度下與玻璃陶瓷的粘接強(qiáng)度間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);LMHV在310 mW·cm-2照射強(qiáng)度下與玻璃陶瓷的粘接強(qiáng)度明顯高于在800 mW·cm-2照射強(qiáng)度下的粘接強(qiáng)度;NX2在80 mW·cm-2照射強(qiáng)度下與玻璃陶瓷的粘接強(qiáng)度明顯高于在800 mW·cm-2照射強(qiáng)度下的粘接強(qiáng)度。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的粘接斷裂模式見表3。水儲(chǔ)存1 d后，試件粘接斷裂模式主要為A和B型，以及少數(shù)的C型。水儲(chǔ)存90 d后，試件的A和B型粘接斷裂模式明顯減少，相應(yīng)的C和D型粘接斷裂模式出現(xiàn)增加，特別是VL II HV，其粘接斷裂模式均為D型。

來(lái)源：《華西口腔醫(yī)學(xué)雜志》