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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、永久变形率低。多用于内层印模。
(二)聚醚橡胶 (Polyethers impression materiald)- 新型精密印模材料
由氧化乙烯基与四氢呋喃共聚而成,分子末端含有乙撑亚胺基,反应基团(简称环胺基),分子量:4000.
1.组成:
(1) 基质:聚醚橡胶、邻苯二甲酸二乙二醇酯.
(2) 催化剂:2.5-二氯苯磺酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯.
(3) 增塑剂、填料、颜料、香料:二氧化硅、甲基纤维素.
2.性能、特点:
(1) 韧性、硬度大于其它橡胶印模材料.
(2) 能吸收少量水分产生轻微膨胀低消自身收缩性,因此体积改变最小,精确度最高。因有吸水性,故不能放于潮湿地或水中,应立即灌模,避免体积过分膨胀。
(3) 流动性小,弹性差.
(4) 凝固时间5-7分钟.
(三)合成橡胶间的性能比较
永久变形 率(%)
压缩变形率(%)
流变性 (%)
抗撕裂强 度(g/Cm2)
收缩率(%)
绍氏硬度
聚硫橡胶
2-1
7
0.3
6300
0.19-0.39
30
羟基硅橡胶
0.5
5
0.1
4500
V
43
乙烯基硅橡胶
0.1
3
<0.04
4700
V
55
聚醚橡胶
1.1
2
<0.03
3600
V
62
NaAlg
1.5-2.5
350-700
琼脂
1.0
700-900
V. 印模石膏
一.组成:1.熟石.膏(CaSO4·1/2H2O)
2.可溶性材料
3.颜料:镉黄
二.种类
1。可溶性淀粉印模石膏:由淀粉经过氧化物、酸、酶、甘油处理后而形成淀粉衍生物。呈白色或谈黄色粉末,无味无嗅.
特点:在冷水中不溶解,而在热水中溶解,使石膏内部形成筛孔状结构,强度下降
2.硫酸铝铵印模石膏: 无色结晶体,有涩味.
特点: 在冷水中溶解度极小,在热水中迅速溶解.
三.用法:
1.托盘(无孔),涂凡士林——分离作用.
2,取出碎片,拼对放入托盘,用蜡固定.
3.石膏模型材料凝固后泡于热水中10分钟后脱模.
四.特点:体积稳定、印模精确、强度大.
五.用途:全口义齿印模.
Ⅵ. 氧化锌印模糊剂
优点:流动性好、变形率小、强度大.
缺点:无弹性、不能再现牙体倒凹.
用途:全口义齿第二次印模.
第三节 模型材料
▲模型材料:
模型材料应具备的条件:
1.有良好的流动性,凝固后体积稳定。
2.凝固后硬度大,抗压强度高,耐热性好。
3.凝固时间适当,操作取材方便。
常用口腔模型材料:
1.石膏——普通石膏、人造石、超硬人造石。
2.蜡——铸造蜡、基托蜡、工具蜡、塑料蜡.
Ⅰ 石 膏(Gypsum)
来源:石膏矿,属单斜晶系中的柱状或透镜状结晶
名称:雪花石膏、水晶石膏、纤维石膏、磷石膏等.
颜色:白、灰、褐、黄等,有色者多为含碳酸金属盐杂质.
一.种类:
1.生石膏——二水石膏、石膏石——CaSO4·2H2O.
2.煅石膏——半水石膏、熟石膏(Plaster)——CaSO4·1/2H2O.
3.硬石膏——无水石膏——CaSQ4.
三者在一定条件下可相互逆转
CaSO4·2H2O CaSO4·1/2H2O CaSO4 CaSO4 CaSO4 CaO+SO2↑
100-140℃ 140-200℃ 200-750℃ 750-l000℃ >1000℃
CaS O4·2H2O ——β-半水硫酸钙(燃石膏)敞开加热.
CaS O4·2H2O ——α-半水硫酸钙(人造石)1.3Kg/Cm2+2%琥珀酸钠密闭容器中蒸.
二.煅石膏的组成:粉粒形状不规则,有多孔性。
半水硫酸钙(75-85%)、生石膏、死石膏(5-8%)、其它杂质(4%).
三.凝固原理:过饱和溶液形成晶体的原理
CaSO4·1/2H2O+H2O——CaSO4·2H2O +3900卡/克分子(20-30℃)——晶体——附着于结晶核上——结晶——凝固.
四.性能:
(一) 凝固:
1.凝固时间:5-15分钟(初凝),30-60分钟(终凝).
2.影响石膏凝固速度的因素:;
(1) 与石膏的制法有关——生、死石膏及杂质的含量↑——结晶核数量↑——凝固速度↑.
(2)调合比:正常:理论值 100g粉:18.6m1水
实际值 100g粉:40-60m1水
原因:
1) 20℃时溶解度为0.9g/100m1.
2) 粉粒呈多孔状,吸水性大.
水过多: 凝固时间延长——强度下降——膨胀率减小,
水过少: 凝固时间缩短——强度下降——膨胀率增大.
(3) 调拌时间与速度
1) 速度越快——凝固越快
2) 在一定时间内调拌时间越长——凝固越快,通常<5分钟.当超出一定时凝固速度减慢、强度下降,甚至不凝.
(4) 温度
0-30℃ 凝固速度加快
30-50℃ 无显著变化
>50或<0℃ 凝固速度减慢
>85℃ 不凝固
(5) 加速剂与缓凝剂
1) ▲加速剂: 1-2%K2SO4、Na2SO4 KCl、NaCl等.
2) ▲缓凝剂:0.5%硼砂、碳酸钠、柠檬酸钠、钾等,
(二) 凝固膨胀
▲线性膨胀: 0.15—0.4%,体积膨胀达0.45-1.2%
膨胀出现时间: 在1小时内出现,24小时仍在继续.
1,凝固膨胀的机理:
(1) 反应热:
(2) 晶体膨胀
2.影响石膏凝固膨胀的因素:
(1) 水粉比 (2) 温度
3. ▲抗膨胀液(减膨剂): 减膨剂:硼砂
(1)组成:4%硫酸钾+0.6-1%硼砂+95%水,可使膨胀减小0.05-0.03%
(2)抗膨胀原理:
4%硫酸钾部分参于水合反应形成CaS O4·2H2O螯合物,另一部分存留于晶界间隙中,硫酸钾沸点高,水蒸发少,推动力弱.
4.增膨剂:醋酸钠,增膨1%以上.
(三) 石膏的强度(抗压强度和硬度)
1. 30分钟<1小时<24小时,
1小时,90Kg/Cm2, 24小时,240Kg/Cm2,布氏硬度7-8
2.干石膏>湿石膏
(四) 用法:
100g:40-60ml 体积比5:3,调拌1-1.5分钟,震荡排气灌模,由高处、边缘灌入.
Ⅱ 人造石(Dental stone)
特点:(1) 硬度大(2) 膨胀率小
石膏与人石膏的比较
煅石膏
人造石
(1) 分子结构不同
β-半水石膏,晶体呈不规则或半透镜状
α-半水石膏,晶体呈棱柱状
(2) 制作方法不同
由生石膏单纯加热煅烧
生石膏十2%琥珀酸钠十水加压(1.3Kg/Cm2),123℃维持 7小时,在120℃干燥4-5小时 后磨成粉(120目),加入适量硫酸钾、硼砂和颜料(茜素黄)
(3) 粉粒密度
有孔,密度小
无孔密度大
(4) 纯度
含生、死石膏和杂质
纯,无杂质及生、死石膏;
(5) 比重
小
大
(6) 粉水比
100g:40-60m1
100g:25-35m1
(7) 凝固时间
短,5-15分钟
长,20-30分钟
(8) 膨胀率
大,0.15-0.4%或0.5-1.0%
小,0.1-0.2%
(9) 硬度
小,布氏6-8
大,布氏10-12
(10) 抗压强度
小,90K g/Cm2/1小时
大,350Kg/Cm2/1小时
(11) 辅助成分
无
抗膨剂,缓凝剂
(12) 颜色
白色
多种颜色
(13) 用途
一般模型(研究模型)
各种修复体制作的工作模型
Ⅲ. 超硬人造石(超硬石膏)——改良型人造石
(Dental stone highstrenght)
(一) 特点:在水溶液中加热脱水,受热均匀,脱水均匀,晶体粗而短.
(二) 制作方法:在135-145℃,2-3Kg/Cm2压力下,加入0.5%琥珀酸钠和
30%CaCl2,在水中加热脱水,干燥,粉碎而成.
(三) 性能:
1.晶体大,为短粗柱状
2.粉水比为100g:20-25m1或5:1或4:1.
3.凝固时间 10-15分钟
4.抗压强度 500Kg/Cm2/1时,1100Kg/Cm2/24小时.
6.膨胀率0.05-0.07%
7.硬度 布氏硬度17
混水比率对石膏孔隙的影响
混水率(水粉比)
孔隙率%
0.25 (人造石、超硬人造石)
1-3
0.30 (人造石)
15.3
0.35 (人造石)
20.3
0.40 (煅石膏)
25.3
0.50 (煅石膏)
35.3
0.60 (煅石膏)
45.3
1.0 (煅石膏)
85.3
超硬人造石性能比较
1h抗压强度
Kg/C㎡
24 h抗压强度
Kg/C㎡
ADA 1h
抗压强度
Kg/C㎡
布氏硬度
膨胀率(%)
混水率(水粉比)
煅石膏
90
240
>90
6-8
0.45-1.2
0.4-0.6
人造石
350
700
>200
10-12
0.1-0.2
0.25-0.35
超硬人造石
500
1100
>350
17
0.05-0.07
0.20-0.25
Ⅳ 牙用蜡(Wax)
用于制作修复体雏型的模型材料.
一.种类:
1.天然蜡
(1) 动物蜡:蜂蜡(Bees wax)、虫蜡、鲸蜡.
(2) 植物蜡:棕搁蜡(Carnauba wax)、椰子蜡.
(3) 矿物蜡:石蜡(Paraffin wax)、地蜡(Ceresine wax).
2.合成蜡:
3.天然树脂:松香、玛达树脂.
4.合成树脂:低分子聚乙烯、塑料蜡(EVA树脂).
二.口腔用蜡——合成蜡、合成树脂
特点:脆性小、韧性大、流变性大、可塑性好、硬度和熔点随意、收缩率小,易气化(500℃)残渣少、物理、化学性能稳定
三.口腔用蜡的种类:按用途分
(一) 铸造蜡:
1.嵌体蜡:软、中软、硬、中硬、超硬嵌体蜡,色泽多样.
2.普通铸造蜡:蜡网、蜡线条、蜡片
(二) 基托蜡(红蜡片):
1.常用蜡片(深红色)——冬用蜡 软化温度: 38-40℃,质地较软、较薄、
2.夏用蜡片(粉红色) 软化温度46-49℃,质地较硬、较厚
3.工具蜡:粘蜡、咬合蜡、印模蜡(压形蜡).
4.▲塑料蜡(EVA蜡)
四. 蜡的通性:
(一) 硬度、抗压强度 (25℃时 kg/cm2)
棕榈蜡(1660)>嵌体蜡(640)>石蜡(245)、地蜡>蜂蜡(70).
(二) 熔点范围与软化温度:
1.▲熔点范围:石蜡42-62℃;棕榈蜡84-90℃.
2.▲软化温度:使蜡变软可塑形的温度.
(三) 蜡的膨胀与收缩:
蜡在溶化与凝固过程中会发生体积的改变,膨胀率与收缩率成正比
蜡的膨胀收缩率:在20-38℃时:
石蜡(1.3%)>蜂蜡(0.52%)>嵌体蜡(0.42)%>棕榈蜡(0.2%).
▲流变性(流动性)与温度、时间的关系 (在30-40℃停留10分钟)
1.流变性:石蜡(89%)>蜂蜡(74%)>嵌体蜡(0.2%)>棕榈蜡(0%).
2.同一蜡在同一温度下的流变值随时间延长而增加.
(四) 蜡的弹性:
棕榈蜡>嵌体蜡>石蜡、地蜡>蜂蜡.
在37℃时嵌体蜡具有恢复原来形态的特性称为逾限弹性或记忆弹性. ▲
(五) 蜡的灰粉:
>500℃时蜡挥发、烧尽,残留灰粉重量<0.01-0.1%.
嵌体蜡与基托蜡性能比较
嵌体蜡
基托蜡
雕塑性好
更好
熔点高50-70℃
低常用蜡40℃,夏用蜡50℃
韧性小
韧性大
硬度大
硬度小
热膨胀率小、精确度高
热膨胀率大、精确度差
价高
价低
用途:用于精密修复体的蜡型制作
用途:用于精密修复体以外的蜡型制作
蜡的组成
石蜡%
地蜡%
蜂蜡%
棕榈蜡%
达玛树脂%
松香%
铸造蜡
60
10
5
25
基托蜡
70-80
少量
20
少量
粘蜡
66
17
17
EVA塑料蜡:
是指含有4%-6%EVA塑料(聚乙烯与醋酸乙烯的共聚物)的基托蜡或嵌体蜡.
特点:强度大、弹性好、韧性大不易折断、热膨胀率小精确度高、雕刻性好、表面光滑、熔点高.
组成:
1.聚乙烯:塑料作用:基质、硬度大.
2.醋酸乙烯:作用:增塑——改变材料的柔韧性.
(1) 当含量<12%时,共聚物呈坚韧半透明热塑性塑料,不能熔于蜡中。
(4) 当含量增高时在12-40%时,共聚物呈柔软弹性胶状物,此时在
100-130℃时能与蜡混熔,从而改善了传统蜡的性能。
通常EVA中醋酸乙烯含量在20%-30%时效果最好。
EVA在蜡中的含量为4-6%时效果最佳.
第四节 高分子聚合物——塑料(Plastic)
概念:
▲高分子聚合物:——由许多低分子化合物通过共价键结合,形成分子量在l万以上的大分子化合物。也称聚合物或高聚物。
由许多高分子聚合物聚合形成的物质——称为高分子材料。▲如:合成树脂、合成橡胶、合成纤维等,
由一种单体分子或低分子化合物合成的聚合物——称为聚。▲如聚乙烯、聚乙烯醇等.
由两种单体或低分子化合物合成的聚合物——称为树脂或共聚物。▲如酚醛树脂。
由两种以上的树脂合成的聚合物——称为复合树脂。▲
来源:1930年,由德国Hass公司发明塑料,
1937年,德国Kulzer公司用▲悬浮聚合法(Suspension Polymerigation)又称珠状聚合(Bead Polymerigation)制成牙托粉用于口腔修复。
我国40年代后期开始使用
1.塑料的优点:
(1) 无毒、无味、无刺激.
(2) 固化前有良好的流动性和可塑性.
(3) 固化后常温下不易变形,易抛光.
(4) 质量轻,化学稳定性好.
(5) 操作简单易修理,有一定的机械强度.
(6) 颜色多样.
2.缺点:
(1) 热传导性差,影响口腔感觉.
(2) 耐磨性差,有吸水性.
(3) 热膨胀率较大,热变形率大.
3.分类:
(1) 根据固化方式不同分为
1) 热固化型树脂:
2) 常温固化型——化学固化型树脂:
3) 光固化型树脂:可见光固化树脂、紫外光固化树脂.
4) 注塑固化型树脂:聚碳酸酯树脂、聚砜树脂.
5) 微波固化型树脂:
(2)根据硬度不同分为
1) 普通塑料:
2) 硬质塑料、超硬塑料(复合树脂):
3) 软衬塑料:
一.热凝塑料(热固化型甲基丙烯酸甲酯)(Poiymethyl Methacrylate)
▲热凝塑料:
(一)组成:
1.甲基丙烯酸甲酯(Methyl Methacrylate):——液体.
2.聚甲基丙烯酸甲酯(珠状体):——颗粒状固体.
3.引发剂:在聚合反应中能产生自由基(能量),使单体或低分子物质活化的物质.
4.▲阻聚剂:指能阻止单体吸收能量产生自由基,从而阻止单体聚合的物质.
5.▲着色剂:指能使材料着色,模拟各种组织颜色的物质.
6.模拟血管网:指能模拟粘膜下毛细血管的人造纤维.
1.甲基丙烯酸甲酯(单体,商品名.牙托水,MMA)
(1) 分子式: CH 2=C2H3—COOCH3
(2) 性能: 无色透明液体,透光度90%,有味、易燃、易挥发,沸点100.3℃,比重0.94,在光、热、紫外线、有机过氧化物及微波的作用下,可相互聚合成固体——聚合体(简称PMMA).
聚合体的形式:
1) ▲均聚体:由同一种单体或低分子化合物聚合形成的聚合体。
特点:收缩率大、强度低
2) ▲共聚体:、由两种或两种以上的单体或低分子化合物聚合成的聚合体。特点:收缩率小、强度大
2.聚甲基丙烯酸甲脂(商品名牙托粉,PMMA)——均聚体
珠状固体,溶于MMA、丙酮、氯仿.二甲苯等有机溶剂中
(1) 分子式: (CH=C2H2—COOCH3)n
(2) 聚合方法:
名称
聚合体的形状
用诊
1)整体聚合
块状
有机玻璃、标本、工艺品
2)溶液聚合
液状、糊状
涂料、油漆
3)悬浮聚合(珠状聚合)
颗粒状、珠状
修复体制作
4)面团聚合
面团状
同上
(3) 聚合体在聚合中的作用:
1) 改变MMA的性状,使材料具有可塑性.
2) 起支架、填料作用,防止或减少MMA在聚合时的收缩.
(4) MMA的聚合原理:
1) 聚合条件:
a.单体或低分子化合物中必须存在有不饱和键。如:双键.三键.环状键.
b.必须有使不饱和键解离或断开的因素——能量。
如:使C—C断开需70千卡、C=C断开需100千卡,故使C=C键断开成—C—C—键需要30千卡.
通常获能的方式有:
i.化学能:
ii.物理能: 热能、光能、射线能、微波能.
2) 聚合过程
a. 获能阶段 (链引发) b.反应进行阶段 (链增长)
单体——活化单体——链锁反应开始分子量增大链增长——达一定分子量反应终止
M——物理、化学能——M*+5-8千卡——M+M+…+M
c.反应终止阶段(链终止)
——聚合体+12.9千卡
诱导期—————聚合初期—————聚合中期—————聚合后期
▲聚合度:指分子间能聚合连接的数量
相同或不同分子,在不同条件下的聚合度不同
▲聚合转化率:指单体或低分子化合物聚合成高分子物质数量.
诱导期:聚合转化率为0。原因:自由基能量被阻聚杂质所终止或消耗.
聚合初期:聚合转化率在10-20%。原因:阻聚杂质耗尽,单体开始正常聚合.
聚合中期:聚合转化率在50-80%。原因:聚合出现自动加速现象
聚合后期:聚合转化率在90-95%。
反应终止的原因:
外因;温度过高、引发剂浓度过大。
内因:分子链之间相互碰撞或撞击容器壁而失去活性.
PMMA聚合物的分子量越大,聚合物的强度和硬度也越大.
3.▲引发剂:(过氧化苯甲酰) BPO.
BPO在常温下分裂速度较慢,在60-80℃时能迅速分裂成两个自由基并产生30千卡热量,使单体活化聚合。用量为0.25-0.6%,目的是提高聚合转化率,减少单体残留
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