三种自粘接树脂水门汀抗压强度的对比测定

张 鹏 管红雨

近年来，全瓷修复体凭借其良好的生物相容性、逼真的色泽、良好的美学特性等优点，越来越受广大口腔医师以及患者的青睐。临床上用于全瓷修复技术的粘结剂主要为树脂水门汀[1]，它不仅自身具有较好的机械强度、低水溶性和可配色等特点，而且具有较好的粘接性能，为修复体提供足够的固位力，使修复体与基牙成为一个整体，有效地增强其抗折强度，确保了修复体的使用寿命。传统树脂水门汀操作步骤复杂，并且技术敏感性高，而自粘接树脂水门汀是一种新型粘接材料，其无需配套粘接剂，将酸蚀剂、底涂剂、粘接剂以及树脂水门汀糊剂合为一体，粘接过程一步完成，减少了操作步骤，从而较大程度上降低了操作的技术敏感性[2]。市场上可供选择的自粘接树脂水门汀种类较多，机械强度是其能否应用于临床的先决条件，而抗压强度是评价树脂水门汀机械强度的指标之一[3]。本研究以临床上常用的Unicem和MaxcemElite为对照，对新产品SmartCem2的抗压强度进行评估，为临床选择适宜的树脂水门汀提供参考依据。

1.材料和方法

1.1 材料 SmartCem2自粘接树脂水门汀、LED光固化灯(登士柏公司，美国)，Unicem自粘接树脂水门汀(3M公司，美国)，MaxcemElite自粘接树脂水门汀(Kerr公司，美国)，Instron 3365万能试验机(Instron公司，美国)，金相砂纸(浙江武义恒宇仪器有限公司)，电子数显卡尺(精度0.01mm，江苏靖江量具有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 试件制备 根据ISO9917标准[4]，制备高8.0mm、内径4.0mm的圆柱形树脂试件。制备两个半圆柱形聚四氟乙烯模具，先将足够量的树脂分别分层充填到两个模具中，然后将模具对合，两端加玻璃板压平。以光固化灯沿各个方向分别光照40s，待树脂固化后分离模具，取出树脂试件。三种自粘接树脂水门汀的固化方式为光固化和自凝固化的双重固化。为了达到最大固化水平，每个样本在取出后再沿各个方向分四层固化，光照40s。固化后，其中1组37℃蒸馏水浴24h(n=5)；另外一组37℃蒸馏水浴30d(n=5)，试件两端用600目砂纸打磨，电子数显卡尺测量试件直径。

1.2.2 抗压强度测试 根据美国国家标准规定的抗压强度标准[5]，使用万能试验机测试试样的抗压强度，加载速度为1.0mm/min，记录试件断裂时的破坏值F(N)，根据公式(1)计算

(CS为抗压强度，d为圆柱体样本的直径)

1.3 统计学分析 采用SPSS13.0软件对试件的抗压强度值进行单因素方差分析和组间两两比较的LSD-t检验分析，检验水准α=0.05。

2.结果

SmartCem2，Unicem，MaxcemElite在固化24h和固化30d测得的抗压强度见表1。单因素方差分析结果显示：三组树脂水门汀固化24h和30d时总体均数的差异有统计学意义，P＜0.05。LSD-t检验结果(表2)显示：试件水浴24h，抗压强度由高到低排序为MaxcemElite＞SmartCem2＞Unicem，组间差异均有统计学意义，P＜0.05；水浴 30d，SmartCem2的抗压强度较24h组明显提高，且高于Unicem 和MaxcemElite，P＜0.05，而 Unicem 和MaxcemElite间无统计学差异，P＞0.05。

表1 三种树脂水门汀抗压强度的单因素方差分析(MPa，n=10，)

表1 三种树脂水门汀抗压强度的单因素方差分析(MPa，n=10，)

表2 三种树脂水门汀的抗压强度的两两均数间比较(LSD-t)

3.讨论

自粘接型树脂水门汀作为一种新型的粘接材料，在传统树脂水门汀的基础上进行了改良，将酸蚀剂、底胶、粘接剂，树脂水门汀糊剂集于一体，只需一步操作，即缩短了临床治疗时间，减少了术后敏感性，因此日益受到临床医师的青睐。

抗压强度是衡量材料力学性能的重要指标，代表材料抵抗压缩载荷而不破裂或发生屈服的能力[6]，它不仅是检测树脂机械强度的重要指标之一，也是粘结材料临床性能的重要预示指标[7]。树脂水门汀需具有足够的抗压强度，才能抵抗各个方向咬合力的作用，防止材料受力时发生断裂，造成修复体的脱落，进而影响修复体的使用寿命。SmartCem2，Unicem和MaxcemElite均为自粘接树脂水门汀，Unicem和MaxcemElite凭借其良好的机械及粘接性能，已广泛应用于临床。而SmartCem2是登士柏公司最新研发的双固化自粘接树脂水门汀，主要组成成分包括三甲基丙烯酸脲烷酯、乙氧基双酚-A-甲基苯烯酸酯、双重/三重功效稀释剂、光引发系统和自凝引发系统、69%的充填物(玻璃+硅胶)。

周菊妹[3]研究显示，人牙釉质的抗压强度为384MPa，牙本质为297MPa。表1及表2结果显示，水浴24h后，MaxcemElite的抗压强度为346.11±22.17MPa，高于牙本质抗压强度，而SmartCem2为280.14±16.40MPa，高于临床常用且粘接性能较强的Unicem，接近牙本质抗压强度，并且其抗压强度高于ADA的规定标准(＞70MPa)，提示其具有足够的抗压强度，符合临床应用的要求。陈治清[8]研究证实，树脂的单体转化率直接影响其机械性能，树脂固化操作完成后虽已结固成形，但尚未完全聚合，固化1d后聚合度达到90%以上，表1结果显示，水浴30d后，Unicem抗压强度无明显改变，提示其在水浴24h后单体转化率达到最大，已达到自身的最高抗压强度。而MaxcemElite的抗压强度由346.11±22.17MPa降至206.74±27.40MPa，其抗压强度明显降低，原因有待进一步研究分析。水浴30d后SmartCem2的抗压强度(360.61±14.04MPa)较水浴24h有明显的提高，其原因可能是随固化时间的延长，树脂的聚合更加完全，从而增加其机械强度[9]。SmartCem2在本实验中水浴30d后抗压强度有明显提高，然而是否已达到其最大的抗压强度值，则需要延长水浴时间做进一步研究。

树脂水门汀的性能与树脂基质、无基填料的种类及含量以及基质和填料之间的偶联等因素有关。在一定范围内，无机填料的含量越高，复合树脂的机械性能越好[11]，Stephen[12]比较了填料含量为79wt%的Prdoigy(Kerr Corp)树脂和填料含量为50wt%的FloResrore(Den-Mat Corp)树脂，发现Prodigy树脂的压缩强度、弯曲强度和硬度等均高于FloResrore树脂。SmartCem2、Unicem、MaxcemElite的填料含量(体积比)分别为69%、70%和大于70%，其中MaxcemElite填料的含量最高，根据上述研究认为其具有最好的机械强度，而表1结果显示，MaxcemElite的压缩强度值仅在水浴24h时高于SmartCem2、Unicem，随着水浴时间的延长，降至SmartCem2以下，可见其在充分聚合情况下抗压强度值并不高于SmartCem2，这提示填料的含量并不是影响树脂水门汀抗压强度的决定性因素，但引起这一现象的具体原因仍需进一步研究；而在填料的成分方面，理论上，复合树脂填料中存在的间隙是造成其机械强度不足、耐磨性差、聚合体积收缩较大等缺点的原因之一，纳米材料渗入到空隙中可产生增韧作用，其增韧机制是由于纳米填料与树脂基质之间形成有序结构，同时树脂基质与填料通过离子键结合构成填料之间的桥接关系，可以轻易将所受应力传递到树脂基质中。因此渗入空隙中的纳米填料大小及分散度对材料的机械性能有直接影响[13,14]。实验结果表明，SmartCem2的抗压强度明显高于其他两种材料(P＜0.05)，可能与其成份中含有纳米级填料(16nm的4.2%硅胶填料)有关。

综上所述：与临床上常用的自粘接树脂水门汀Unicem和MaxcemElite相比，SmartCem2具有最高的抗压强度，并且固化30d较24h时可获得更佳的抗压性能。

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