口腔材料学讲义.doc

06级口腔材料学讲义 第一节 概述 口腔修复材料学是专门研究口腔疾病防治中各种修复材料的成分、制法、性能和用途的学科。属于医用材料学及口腔材料学的一部分。它涉及物理学、化学、生物学、机械学、矿物学、冶金学、高分子化学及医学等学科内容。己成为一门独立的学科——属于边缘学科。 一、口腔材料发展史 公元前400—300年，古墓中发现用骨、木制作人造牙。 公元前200年，我国古墓中发现类似的人造牙。 1600年，出现金、银丝固定象牙的固定修复体。 1728年，出现用象牙制作的牙和基托。 1746年，出现整体铸造金牙冠。 1756年，蜡和石膏的出现用于取印模。 1788年，出现瓷制全口义齿以及黄金人工种植牙。 1866年，硫化橡胶出现，代替象牙制作基托。 1894年，硝酸纤维素出现用于修复鼻缺失。 1910年，明胶甘油化合物出现用于软性颌面缺损的修复。 1937年，出现热固化型PMMA(塑料)代替硫化橡胶制作基托。 1940年，纯钛和钛合金出现用于修复体制作。 1950年，PMMA、复合树脂出现用于修复体制作。 1855年，出现室温固化型硅橡胶印模材料。 1974年，出现光固化复合树脂、粘接材料。 1978年，出现羟基磷灰石生物陶瓷用于口腔种植修复。 随后出现聚砜、聚丙烯等韧性、弹性极强的隐形义齿牙科材料。 二、 口腔修复材料学的分类 (一) 按材料的性质分类： 有机材料、无机材料 (二) 按材料的用途分类： 印模材料、模型材料、高分子聚合物(塑料、光固化材料)、烤瓷材料、合金材料、耐火包埋材料、粘固粘接材料、种植材料、磨平磨光材料、其它辅助材料。 (三) 按材料与口腔组织接触形式分类： 接触式、非接触式 (四) 按材料的应用部位分类： 植入人体材料、非植入人体材料 三、材料的性能 （一）物理性能 （二）机械性能 （三）化学性能 （四）生物性能 四、 口腔修复材料学的内容 印模材料、模型材料、高分子聚合物(塑料、光固化材料)、烤瓷材料、合金材料、耐火包埋材料、粘固粘接材料、种植材料、磨平磨光材料、其它辅助材料。 四．要求： 撑握修复材料的基本理论、性能、用途以及其中某些重要的成分和使用方法。 第二节 口腔印模材料 概念：▲印模： ▲口腔印模： ▲口腔印模材料(Impression material)： 一．印模材料的特点： 在一定条件下具有良好的流动性和可塑性，而在另一种条件下可塑性基本或完全消失。 二．印模材料的分类： (一) 按固化方式不同 ▲化学固化型 ▲温度固化型 ▲常温定型——利用材料自身的可塑性，在常温下加压成型，撤去压力后则成为型。 (二) 按材料固化后的弹性不同 ▲弹性印模材料 ▲非弹性印模材料 (三) 按材料固化后的可逆性 ▲可逆性印模材料 ▲非可逆性印模材(一次性印模材料) 非弹性印模材料： 1．可逆——印模膏、印模蜡、印模油泥。 2．不可逆——氧化锌印模膏、印模石膏(硫酸铝铵印模石膏、可溶性淀粉印模膏) 弹性印模材料： 1．可逆——琼脂体印模材料 2．不可逆印模材料(IrreUerSible nyddroColloids)： (1) 合成橡胶印模材料：(聚硫橡胶、硅橡胶、聚醚橡胶)． (2) 纤维素醚印模材料： (3) 海藻酸盐印模材料：(海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸胺)． 琼脂体、纤维素醚、海藻酸盐印模材料是水胶体类印模材料(Rersible hydrocolloids) ▲分散体系：指一种颗粒状物质均匀分散在一种具有连续结构的物质内部 形成的体系。 颗粒状物质——不连续相——分散相． 连续结构物质——连续相——分散介质 1．分子分散：颗粒直径＜1毫微米所形成的体系——真溶液． 2．胶体分散：颗粒直径在l-100毫微米所形成的体系——胶体溶液． 3．粗分散：颗粒直径＞100毫微米形成的体系——悬浊液、乳浊液． 1m＝10-3mm＝10-6um＝10-9mu＝10-12nm＝10-15nu＝10-18Å ▲水胶体——以水作为分散介质构成的体系 胶体如何形成： ▲溶胶 ▲凝胶 凝胶的组成： 凝胶转变成溶胶的机制： 理想印模材料应具备的条件： 1．无毒、无刺激作用 FDI(国际牙医联盟)、ADA(美国牙医学会)、ANSI(美国国家标准学会、ISO／TC-106(国际标准化组织)、中国标准技术委员会(1987年成立)ISO／TC-99。 (1) 细胞毒性试验： (2) 溶血试验： (3) 急性全身中毒试验： (4) 粘膜刺激试验： (5) 致敏反应试验： (6) 植入试验：(皮下植入试验、骨内植入试验)． (7) 牙髓刺激试验： 2．有适当的流动性和可塑性． 3．有良好的尺寸稳定性，无体积改变，变形率＜2.5％ 4．有良好的弹性和强度． 5．凝固时间适当，一般在3-5分钟． 6．与模型材料无化学反应，易分离 7．操作简单，取材方便，经济． 8．有良好的贮存稳定性． Ⅰ．海藻酸盐弹性印模材料 (Alglhate impression materiald) 来源：褐色大海藻(马尾藻)——胶粘质——盐酸处理——NaOH、KOH， 三乙醇胺——海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸胺——干燥、脱水、粉碎成絮状． 主要化学成分：β-d-甘露糖醛酸的聚合体(线性聚合体)． 分子量：3200-25万。 温度升高、时间长易发生降解反应． 一. 海藻酸钠印模材料NaAlg (一) 组成： A．糊剂型(糊状NaAlg、交结剂粉 二水硫酸钙) B．粉剂型+水． 1．糊剂组成(糊剂型) (1) 海藻酸钠：碱性PH7.7、粘度500-1000厘泊．分子量大小与粘度、 弹性及强度成正比，海藻酸钠溶于水——形成水胶体． (2) ▲缓凝剂：磷酸三钠、无水碳酸钠 缓凝机制： (3) ▲增塑剂——硼砂(四硼酸钠) 作用：增加材料的弹性和韧性，使粘度增加流动性减小，加速凝固，防腐。 用量与作用结果成正比 (4) ▲填料：硅藻土、陶土、滑石粉、氧化锌、沉降碳酸钙． 作用： 1) 支撑作用 2) 增加材料硬度和强度． (5) ▲指示剂 酚酞 作用：指示反应情况． (6) ▲防腐剂 甲醛、麝香草酚． (7) ▲调味剂 香精、薄荷油． (8) 水 2．▲交结剂——促凝剂——二水硫酸钙 (二) 凝固原理 (三) 用法： 1．比例 常温下 糊:粉 2:1 (体积比) 冬天 1:1 夏天 3:1 2．调拌时间 30秒． 3．凝固时间 3-5分钟． (四) 影响凝固速度的因素 l、糊粉比例 粉增加——凝固加快． 2．温度影响 温度增加——凝固加快． (五) 性能 复制性 永久变形率 挠曲强度 抗压强度 撕裂强度 线条较清楚 1.5-2.5％ 8-15Pa 0.5-0.7Kg/C㎡ 350-700g/ C㎡ ▲挠曲强度——材料内部抵抗外力产生弯曲变形的能力． (六) 优缺点： 1．优点： (1) 有弹性、易取模． (2) 印模清晰、准确、表面光滑． (3) 操作方便、易与模材分离 2．缺点： 失水收缩、吸水膨胀． 要求：取模后立刻灌模或浸泡在2％K2SO4溶液中。时间＜15分钟． 粉剂型NaAlg 同糊剂型。 二．海藻酸钾印模材料(粉剂型) (一) 组成：与NaAlg基本相同 粉剂型迟缓剂为焦磷酸四钠，除外含有氟钛酸钾——改良剂． 作用：(1) 使凝胶成微酸性，可提高胶体的回弹性． (2) 能加速模型材料石膏的凝固，使其表面光洁、致密、硬度增加。 (二) 性能：各项指标均优于NaAlg Ⅱ．琼脂印模材料（可逆、弹性、水胶体） (Agar impression materiald) 1952-1954年应用最多的印模材料． 原因： 1．特点： (1) 可逆性 (2) 溶化后流动性好，凝固后弹性大、韧性强，印模精确度高，不易变形． (3) 失水收缩(1.0%，吸水膨胀0.1-0.5％＜NaAlg． 2．用途：主要用于口腔外高精度的铸造修复中(制作铸造耐火模型时用) 原因： 1) 加温复杂． 2) 印模不易取全． 3) 降温烦锁． 4) 时间长 3．性能：优于海藻酸盐印模材料 永久变 形率 抗挠曲 强度 抗压强度 抗撕裂强度 复制性 (精确度) 藻酸盐 1.5-2.5％ 8-15Pa 0.5-0.7Kg/㎡ 350-700Kg/C㎡ 线条较清晰 琼脂 1.0％ 4-15Pa 0.8 Kg/C㎡ 700-900Kg/C㎡ 很清晰 4．组成： (1) 琼脂：由红色海藻提练而成． 化学成分：半乳聚糖硫酸酯——起凝塑作用． (2) ▲交联剂：硼砂或纤维素，作用与NaAlg中相同 0.5％ZnO——可增加材料的粘塑性和强度。 (3) 硫酸钾：可提高石膏表面硬度，加速凝固 (4) 甘油：降低和调节交联密度． (5) 0.7％柠檬酸钠：促进交联作用． (6) SiO2、硅藻土、滑石粉：增加材料硬度、降低流动性． (7) 防腐剂：五氯苯酚钠． (8) 水：凝胶分散介质——分散剂． Ⅲ． 打样膏(红膏) 一．主要成分： 1．帖二烯树脂——杜仲树分泌． 2．蜡、填料(滑石粉、锌钡白)+松香． 3．三硬酯酸甘油酯． 二．性能： 具有橡胶和树脂双重特性． 1．预热变软、预冷变硬，软化温度——55-70℃． 2．热传导性差 3．软化时流动性差，硬固时无弹性． 4．硬化时体积收缩变形率大 三．用途：制作个别托盘，或研究模． 四．用法及注意事项： 五．优缺点： 1．优点：操作简单，可反复使用，价廉． 2．缺点： (1) 无弹性 (2) 易变形、准确性差． (3) 易发生交叉感染——最致命的缺点 Ⅳ． 合成橡胶 一、应用情况 1955年 二．种类：聚硫橡胶、硅橡胶(羟基硅橡胶、乙烯基硅橡胶)、聚醚橡胶。 (一)硅橡胶印模材料(Silicone rubber impression materiald) 1．特点： (1) 耐热性(-150—+300℃) (2) 化学稳定性 (3) 生物组织相溶性 2．性能： (1) 弹性好、韧性大． (2) 体积稳定、收缩率小、准确性高． (3) 凝固时间5-6分钟，可反复灌模不变形． 3．类型： (1) 缩合型硅橡胶(羟基硅橡胶) 组成： 1) 二羟基聚二甲基硅氧烷(基质)：为线状生胶含四个乙氧基官能团，呈半透明粘胶液，粘度5000厘泊，分子量为20-30万。 2) 硅酸乙酯(交联剂) 3) 辛酸亚锡(催化剂) 4) 填料：硅微粉(气相SiO2、超微SiO2)、滑石粉、碳酸钙、石蜡粉，含量相对较多。 5) 颜料 反应过程： 二羟基聚二甲基硅氧烷+硅酸乙酯——(辛酸亚锡)——乙醇+硅橡胶(网状弹性固体聚合物) 特点：有副产物，强度低，收缩率大，精确度低，多用于外层印模。 (2) 加成型硅橡胶(乙烯基硅橡胶) 组成一 1) 甲基乙烯基硅氧烷．含双键结构——基质 2) 硅烷齐聚物(氢硅油)——交联剂 3) 氯铂酸盐(贵金属氯化物)——催化剂 4) 填料：相对较少 5) 颜料 反应过程： 甲基乙烯基硅氧烷+氢硅油——(氯铂酸盐)——网状固体硅橡胶。 特点：较前者强度大、体积稳定、永