4种室温固化基托材料的力学性能比较

　　作者：孙世群,王晓容,刘晓秋,贾春丽　　作者单位：吉林大学口腔医院修复科

　　【摘要】 目的：比较4种室温固化基托材料的力学性能，为临床应用提供理论依据。方法：根据ISO1567标准，使用不锈钢模具制备试样，在试验机上测定材料的弯曲强度、弹性模量、冲击强度、布氏硬度。结果：4种室温固化PMMA材料(Tokuyama、日进、贺利氏、上齿)的弯曲强度顺序为：日进≥上齿≈贺利氏>TOKUYAMA。弹性模量和冲击强度的顺序为：日进≈上齿≈贺利氏>TOKUYAMA。布氏硬度的顺序为：日进≈上齿>贺利氏≈TOKUYAMA。结论：4种室温固化基托材料相比较 TOKUYAMA弯曲强度最低，日进的弯曲强度近似最高。日进、上齿与贺利氏三者的弹性模量和冲击强度相似，TOKUYAMA弹性模量和冲击强度最低。日进与上齿的硬度高于贺利氏与TOKUYAMA。

　　【关键词】 室温固化;基托;力学性能

　　Comparison of four kinds of room curing denture material mechanical properties

　　SUN Shi-qun,WANG Xiao-rong，LIU Xiao-qiu，et al

　　(Hospital of Stomatology，Jilin University，Changchun 130021，China)

　　Abstract：ObjectiveTo compare the mechanical properties of four kinds of room curing denture materials for clinical work to provide the theoretical basis.MethodAccording to the ISO1567 standard，with the stainless steel molds prepared　samples.Flexural strength，elastic modulus，impact strength and Brinell hardness were measured on the test machine.ResultsThe four kinds of room temperature curing PMMA materials as Tokuyama (TO)，Nisshin (NI)，Heraeus (HE)，hanghai

　　Dental (SH) of the bending strength in the order：NI ≥ SH ≈ HE >TO.Elastic modulus and impact strength in the order：NI≈ SH ≈ HE >TO.Brinell hardness in the order：NI ≈ SH> HE ≈ TO.ConclusionThe four kinds of room curing denture materials flexural strength are compared：TO approximate dates into the lowest flexural strength，NI maximum.Elastic modulus and impact strength of NI，HE and SH is similar，TO is the lowest.The hardness of NI and SH are higher than HE and TO.

　　Key Words:Room curing;Denture;Mechanical property

　　自20世纪40年代室温固化PMMA应用于口腔义齿修复以来，由于其良好的工艺性能、机械性能、操作简单、价格便宜等优点，是口腔临床中最常用的修复材料之一[1]。主要应用于全口义齿的重衬、制作暂基托、个别托盘、正畸矫正器、颌面导板、将附着体零部件粘固于基托中等，由于口腔中各种复杂力的作用，需要其具有较高的抗弯强度，包括压缩强度、弯曲强度、冲击强度，同时要求材料在受力时形变要小[2]。国内外学者对数种常用加热固化型PMMA材料的机械性能进行大量研究，但对于室温固化PMMA材料的机械性能研究尚未见有文献报道。近年来，一些新型的室温固化PMMA材料相继在国内广泛应用。本研究选择了4种具有代表性的室温固化PMMA材料，对其力学性能进行了比较，以期为临床选择室温固化PMMA材料提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料：选择4 种室温固化PMMA材料分别为上海齿科产PMMA(上齿，单纯型)、贺利氏产PMMA -Meliodent(贺利氏，纤维型)、日进产PMMA-自然(日进，纤维型)、Tokuyama产PMMA-REBASEⅡ(TOKUYAMA，硬衬型)。

　　1.2 方法：根据ISO1567标准，在室温20℃情况下，按厂商提供的粉液比例调拌，将单体倒入专用调拌杯中，然后缓慢倒入牙托粉，轻轻震荡，使粉充分浸入单体中，以2 r/s的速度顺时针均匀搅拌10 s，加盖放置至面团期早期，加压填入模具，固化后取出试件。用粒径约30 μm的标准金相砂纸对试件各面进行湿磨，使其光滑平整，高和宽度达到尺寸要求。在材料试验机上测定材料的弯曲强度、弹性模量、冲击强度、布氏硬度。

　　1.2.1 弯曲强度测试：试件尺寸为60 mm×20 mm×5 mm，每种材料制作试件10个。在CSS-44100电子万能材料试验机上进行测试，跨度为(4.0±0.05) cm，压头半径为(0.25±0.01) cm，压头速度为5 mm/min。以下式计算弯曲强度：δ(弯曲强度)=1.5PLbd2，式中P为最大载荷，L为跨度，b为试样宽度，d为厚度。在进行弯曲强度测试的同时，试验机测试出弹性模量值。

　　1.2.2 冲击强度测试：试件尺寸为60 mm×5 mm×4 mm，每种材料制作试件10个。在简支梁冲击试验机上进行测试，根据下式计算冲击强度：α(冲击强度)=Anb · d，式中An为试样断裂所消耗的功，b为试样宽度，d为试样厚度。

　　1.2.3 布氏硬度测试：试件尺寸为60 mm×20 mm×5 mm，每种材料制作试件6个。在HB-3000布洛维氏硬度计上进行测试，硬度计压头为直径2.5 mm的钢球，载荷612.5 N(62.5 kg)，加载时间1 min。每个试样测3个点，结果取均值。按下式计算布氏硬度：HB(布氏硬度)=2PPD(D-D2-d2)，式中P为载荷，D为压头直径，d为压痕直径。

　　2 结果

　　采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，4种室温固化PMMA材料的力学性能比较。4种室温固化PMMA材料的力学性能

　　3 讨论

　　3.1 弯曲强度：结果显示日进≥上齿≈贺利氏>TOKUYAMA。TOKUYAMA弯曲强度最低，日进的弯曲强度近似最高。义齿基托材料受力时形变大，会产生形变挤压口腔内其他正常部位，使患者产生不适。在口腔环境中，材料受力时，通常不存在即刻造成材料破坏的应力，是反复长期处于咀嚼应力下产生弯曲形变，因此弯曲强度更能反映材料在口腔环境中的受力情况。根据国际标准规定，用作义齿基托聚合物的室温固化PMMA材料，要求其弯曲强度不低于60 MPa[3]。

　　对于TOKUYAMA弯曲强度未达到标准要求，可能原因有两个：①由于其为硬衬型室温固化PMMA材料，可能加入了增塑剂，使其强度降低;②其流动性较低，无面团期，制作试件时产生微小气泡。具体原因有待于进一步研究其化学成分。

　　日进和贺利氏都是纤维型室温固化PMMA材料，日进的弯曲强度优于贺利氏，可能原因有两个：①纤维含量、长度或质地不同，导致弯曲强度不同;②可能其液剂中加入一定量的高沸点丙烯酸酯，裸视观察可见日进透明度高。具体原因有待于进一步研究其化学成分。

　　3.2 弹性模量：结果显示日进≈上齿≈贺利氏>TOKUYAMA。TOKUYAMA弹性模量最低。弹性模量表示材料抵抗弹性正应变的能力[4]。弹性模量愈大，材料愈不易发生弹性形变，即表明材料的刚度愈大，韧性愈差。由于弹性模量与挠度成反比，并考虑试件厚度等因素的影响，因此弹性模量比挠度更能准确地反映材料的力学性能[5]。

　　日进、上齿、贺利氏、TOKUYAMA弹性模量都符合国际标准规定的不低于1 500 MPa[3]。TOKUYAMA弹性模量最低，韧性最好，适用于牙槽嵴低平呈刃状的患者重衬，改善疼痛及功能。

　　3.3 冲击强度：结果显示日进≈上齿≈贺利氏>TOKUYAMA。TOKUYAMA冲击强度最低。冲击强度最能反映材料的柔与刚，已逐渐被公认为义齿基托材料最主要的机械性能指标之一[2]。

　　上述两项研究结果发现：弹性模量和冲击强度顺序结果相同，可能两者间具有相关性，且本研究得出与曹丽云等学者研究相同的结果：含有纤维类的PMMA材料的冲击强度、挠度、弯曲强度明显增加[6]。

　　3.4 布氏硬度：根据室温固化PMMA材料的特性，选择测试布氏硬度以衡量其表面硬度，结果显示日进≈上齿>贺利氏≈TOKUYAMA。硬度是材料表面区域性抵抗变形和断裂的能力[4]。

　　根据本实验的结果，综合分析其各项指标，认为：①日进与贺利氏的价格、弹性模量、冲击强度及耐磨损性能接近，两者应用范围广，适合用于将附着体的阴性部件粘固于基托组织面中及正畸矫治器、颌面导板等的长期修复以及各类临时性修复;②TOKUYAMA因其具有一定的弹性和塑性，更适合于口腔条件差的全口义齿重衬。对弯曲、冲击强度要求相对较低的暂基托和个别托盘，上齿应用于此两项临时性修复的各项条件更为合理。

　　【参考文献】

　　[1]Nagai E，Otani K，Satoh Y.Repair of denture base resin using woven metal and glass fiber：effect of methylene chloride pretreatment[J].J Prosthet Dent，2001，85 (5)：496.

　　[2]陈治清.口腔材料学[M].北京：人民卫生出版社,1995:18-61.

　　[3]国家食品药品监督管理局.YY0270-2003牙科学-义齿基托聚合物[M].北京:中国标准出版社,1995：67.

　　[4]徐恒昌.口腔材料学[M].北京：北京大学医学出版社,2005:9-53.

　　[5]王潇婕,张玉梅,孙延,等.添加纳米二氧化钛的树脂基托性能测试[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2007,17 (4):192.

　　[6]曹丽云,郑斌，黄剑峰，等.氧化锆纤维增强PMMA-PMA基复合材料的制备[J].稀有金属材料与工程,2007,36(A01):781.