Constic自粘接流动树脂挠曲强度及压缩强度的检测

刘永红 刘振丽 王世霞 张志勇

Constic 自粘接流动树脂是一种即酸蚀、粘接、充填于一体的新型三合一流动树脂，其无机填料含量达到重量百分比的65%，成分中含有钡基玻璃离子，X 线阻射，有良好的流动性，具有一定强度，生物安全性好。牙齿和充填材料在咀嚼过程中常受到一种复杂的机械应力，即一种包括张力、剪切力、压力和扭力的综合性应力[1]。充填材料在应力作用下产生压缩应变、挠曲应变等，导致材料断裂，这是充填失败的主要原因[2]。而与材料断裂相关的一些机械性能，常用挠曲强度、压缩强度来评价[3]。本研究通过体外实验方法，比较Constic 自粘接流动树脂与临床中常用的FiltekTMSupreme Ultra 树脂及Spectrum TPH3树脂三种材料间挠曲强度和压缩强度，观察材料的优劣性，为Constic 树脂的临床应用提供理论依据。

资料和方法

1.材料和仪器

Constic 自粘接流动树脂（DMG 公司，德国）；FiltekTMSupreme Ultra 流动树脂（3M 公司，美国）；Spectrum TPH3 复合树脂（Dentsply 公司，美国）；电子式万能试验机（深圳万测试验设备有限公司）。

2.实验方法

（1）挠曲强度：①制备模具：制备不锈钢模具，模具的中空部分为长25mm、宽2mm、高2mm 的长方体。②分组：A 组：Constic 自粘接流动树脂；B 组：FiltekTMSupreme Ultra 流 动 树 脂；C 组：Spectrum TPH3 复合树脂。③制备试件：在模具的内表面及盖玻片的一个面均匀涂布薄层分离剂，待分离剂自然风干后将三种树脂材料填入模具内，使模具内充满材料并稍有富余，充填完成后在模具上面覆盖一张盖玻片，轻轻按压盖玻片将多余的树脂材料排出模具外，并保证试件上下表面水平，使盖玻片涂有分离剂的一面与树脂材料相接触。用光固化灯对其光照固化，每个区域照射20s 后取下试件，用600 钼的砂纸去除多余的树脂飞边。制作完成后的试件应避免一切表面磨损和撞击。每种树脂制作10 个试件。④挠曲强度的测试：将制备好的试件在37℃生理盐水中恒温水浴24h。用游标卡尺精确测量每一个挠曲强度试件的个别宽度和高度，精确到0.02mm。将待测试件的两端固定在电子式万能试验机的夹具上，两支点间的长度为20mm，使用半径为2mm 的弯曲压头、1MPa 的预载及1mm/min 的加载速度对材料进行垂直加压，记录试件断裂时的最大加荷值。挠曲强度值：δ=3FL/2BH2[F：最大加荷值（N），L：两支点间的距离（mm），B：试件宽度（mm），H：试件高度（mm）]。

（2）压缩强度：①制备模具：用聚四氟乙烯制备内径4mm、高6mm 的中空圆柱体模具，使之两端相通。②分组：A 组：Constic 自粘接流动树脂；B 组：FiltekTMSupreme Ultra 流 动 树 脂；C 组：Spectrum TPH3 复合树脂。③制备试件：在模具的内表面及盖玻片的一个面均匀涂布薄层分离剂，待分离剂自然风干后将一张盖玻片放置于模具底部，使盖玻片上涂布分离剂的一面与树脂材料相接触。将三种树脂材料分别填入模具内，使模具内充满树脂材料并稍有富余，充填完成后在模具上覆盖另一张盖玻片，轻轻按压盖玻片将多余的树脂材料排出模具外，并保证试件上下表面平整。用光固化灯在模具的上下两面分别光照20s 后，从模具中取出试件，用600 钼的砂纸去除多余的树脂飞边。制作完成后的试件应避免一切表面磨损和撞击。每种树脂制作10 个试件。④压缩强度检测：将制备好的试件在37℃生理盐水中恒温水浴24h 后，用游标卡尺精确测量每一个试件的个别直径，精确到0.02mm，在电子式万能试验机上采用5N 的预载、1mm/min 的加载速度对试件进行垂直加压，记录试件发生断裂时的最大加荷值。压缩强度P＝F/S[P：抗压强度（Mpa），F：试件断裂时的最大加荷值（N），S：圆柱体试件的面积（mm2）]。

3.数据统计及分析

使用SPSS 21.0 统计软件进行数据分析，本实验中数据均为计量资料，且满足正态性及方差齐性，故统计描述使用（±S），组间比较使用方差分析，进一步两两比较使用SNK 法检验，检验水准为α＝0.05（双侧），P＜0.05 有统计学意义。

结 果

单因素方差分析结果显示，A 组的挠曲强度值与B 组及C 组相近，三组间无统计学差异（P＞0.05）；三种材料的压缩强度比较有统计学差异（P＜0.05），两两比较的结果显示，A 组材料压缩强度显著小于B 组和C 组（P＜0.05），而B、C 两组间的压缩强度比较无统计学差异（P＞0.05），见表1。

表1 3 种材料挠曲强度及压缩强度测试结果

讨 论

Constic 自粘接流动树脂打破了传统的酸蚀剂、粘接剂加复合树脂的充填方式，有效地将粘接剂成分融入到了流动树脂中，不需要使用酸蚀剂及粘接剂，减少了操作流程，节约其操作时间。同时，Constic自粘接流动树脂还具有传统流动树脂的优点，有较好的低粘性及窝洞适应性[4～6]。自粘接流动树脂集粘接与修复材料于一体，将修复技术带到了一个新的领域。

挠曲强度反映的是材料承受复杂应力时耐弯曲的程度。有学者对树脂充填窝洞的临床病例进行总结，发现充填材料折断现象逐渐有增加的趋势[9]，而挠曲强度是用来评价与断裂相关的机械性能[10]，是指树脂材料在静态载荷下发生断裂时所能承受的最大力值[11]。树脂材料的挠曲强度值越高，越能抵抗口腔内的复杂应力，也就能够避免充填后折裂现象的发生，能最大程度的提高修复成功率。

测试挠曲强度在制备试件时，表面有裂纹、气泡等缺陷也会使材料本身的数值发生改变，与其真实值之间产生较大的差异，从而会影响实验结果[12]。因此，我们在制备过程中，应认真仔细地按照统一标准进行制备，尽量避免气泡等缺陷的产生，制作完成后避免对试件表面的磨损，减少因人为因素产生的实验误差，尽可能使得测量结果真实有效。

我国医药行业标准规定，用于口腔龋损充填的聚合物材料其挠曲强度应不低于80Mpa，本实验中测得的Constic 自粘接流动树脂的挠曲强度值最小为101.09±18.18Mpa，已远远超过这一标准，符合临床对树脂材料挠曲强度的要求，且与临床常用的两种树脂比较，组间无统计学差异，可知Constic 树脂具有一定的抗折裂能力，用于龋洞充填后在口腔内行使功能时，能够抵抗咀嚼时产生的复杂应力。

压缩强度是材料在抵抗同轴方向相反的应力作用下不产生永久破裂的能力，是评价树脂材料本身承载能力的重要指标[13]。压缩强度能够充分地模拟材料在咀嚼功能下所承受的牙合力，是反应材料机械性能的又一指标[14]。在咀嚼食物时，后牙的牙合面会受到各种复杂应力的作用，在这些力中咀嚼压力是不容忽视的一种应力，若充填材料的压缩强度较差，在承受咀嚼压力时，则容易因咀嚼力过大而发生损坏从而导致充填治疗的失败[15]。

树脂材料压缩强度的大小与树脂基质及无机填料的含量、种类及体积等因素有很大的关系，无机填料能增加材料的强度和韧性，因此在适宜范围内树脂中添加的无机填料的含量越高，其压缩强度越大，越能承受较大的咀嚼压力，但树脂的流动性将越差[16]。本实验中Constic 树脂无机填料的含量达到重量百分比的65%和体积百分比的38%；FiltekTMSupreme Ultra 树脂中无机填料的含量达到重量百分比的65%和体积百分比的46%，而Spectrum TPH3 复合树脂无机填料的含量达到重量百分比77.5%和体积百分比的57.1%，因此Constic 树脂的压缩强度值低于其它两种树脂。

Constic 自粘接流动树脂使用前毛刷涂布洞壁25s，比酸蚀剂及粘接剂停留时间短，省略了磷酸酸蚀、冲洗及干燥的步骤，应用简便，可以直接充填，从而大大缩短了操作时间，同时也减少了酸蚀过程中唾液污染牙面的机会，因此对于特殊人群Constic 自粘接流动树脂相较于传统树脂更适合作为充填材料修补牙体缺损。