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篇一:第七代树脂粘接剂
粘接材料(第七代牙本质粘接剂、自粘接树脂水门汀)
1、粘接材料的种类 按被粘物分类:牙釉质粘接剂和牙本质粘接剂
牙釉质粘接剂按应用类型:复合树脂-牙釉质粘接剂、修复体-牙釉质粘接剂(正畸附件) 牙本质粘接剂按应用类型:复合树脂-牙本质粘接剂
2、牙釉质粘接系统组成:
经典的牙釉质粘接剂,有表面处理剂、偶联剂和粘接剂组成。现代牙釉质粘接剂已发展为单瓶装的釉质粘接剂,而且是和牙本质粘接通用的。
树脂水门汀:固定修复体与牙齿间的间隙通常较大,仅用较稀的牙齿粘接剂难以将修复体牢固的粘接在牙齿上,通常需要在牙齿粘接剂与修复体间应用树脂水门汀。(下面详述)
3、牙本质粘接系统的发展
说明:
①因第1-3代粘接剂是不成功的产品,也未能在临床应用,故不再介绍。
②第七代牙本质粘接剂单组分,具有酸蚀、底漆、粘接、脱敏和消毒等多种功能;体积收缩低;酸蚀作用弱,较少并发牙本质过敏;操作步骤少,技术相对容易掌握,是当前口腔粘接材料的发展方向。
但自酸蚀粘接剂粘接强度较全酸蚀低,对于涉及釉质较多的窝洞,应选用全酸蚀类粘接剂。
4、粘接树脂水门汀的发展
树脂水门汀是指一类具有粘固或粘接性能的树脂基复合材料。与其他水门汀相比,具有高强度、高粘接性、低溶解性和美观等优点。根据处理方式的不同,树脂水门汀分为三种: ①全酸蚀类树脂水门汀:粘接前用全酸蚀粘接剂处理被粘接的牙面,再用树脂水门汀粘接。 根据有无填料分为无填料的树脂水门汀和有填料的树脂水门汀。
无填料的树脂水门汀也可以作为粘接剂使用,通常含有扩散促进单体,无填料树脂水门汀的粘接强度一般低于有填料树脂水门汀,但他的优点是可直接到牙齿上,省去了使用粘接剂的操作步骤。含填料的树脂水门汀需要与酸蚀-冲洗类粘接剂联合使用。
②自酸蚀类树脂水门汀:粘接前牙齿表面需要涂自酸蚀粘接剂,再用树脂水门汀粘接。 ③自粘接类树脂水门汀:这是最新的也是最流行的树脂水门汀。粘接前牙齿表面无需酸蚀或应用牙齿粘接剂,可直接用树脂水门汀粘接。
自粘接树脂水门汀是一种应用于牙本质粘接的理想的粘接材料,可以获得与传统树脂粘接系统相媲美的粘接强度、较低的边缘微渗漏;与其他类型的树脂水门汀不同,自粘接树脂水门汀具有很好的耐湿性,因而其粘接性能的持久性较好,也有效降低了对牙髓的刺激性,降低了术后敏感及操作的难度。
然而,自粘接树脂水门汀与牙釉质的粘接效果尚不甚理想,所以不推荐将自粘接树脂水门汀应用于牙釉质的粘接。
篇二:粘结材料,复合树脂
一、名词解释
粘接adhesion:两个同种或者异种的固体物质,通过介于两者表面的另一种物质的作用产生牢固结合的现象。
粘结剂bonding agents/adhesives:能够将一种或者数种固体物质粘结起来的材料。
接触角 contact angle:指通过液滴三相点(气、液、固)作曲面切线,切线与接触面一侧固体形成的夹角。
玷污层 smear layer:
混合层 hybrid layer:
二、简答
1. 简述粘接的结合要素和必要条件
1) 表面能
固体表面层的分子受力会产生向内收缩的力。这种力即为表面能。最大粘接力与固体表面能成正比。
2) 表面张力
液体表面层的分子受力会产生向内收缩的力,表面张力越大,粘接力越大。
3) 润湿和接触角
液体滴在固体表面可以铺展开来而获得一定的形状而平衡。润湿程度以接触角表示,接触角是指通过液滴三相点(气、液、固)作曲面切线,切线与接触面一侧固体形成的夹角。
粘接剂必须与被粘物表面的原子或者分子形成广泛且紧密的接触,这要求粘接剂在固化前能够充分润湿被粘物表面,因此粘接力形成的必要条件是粘接剂能够充分润湿被粘物表面。
2. 粘接力形成的机制
1) 化学吸附理论
粘接剂与被粘物之间形成化学键,主要包括共价键和离子键。
2) 分子间作用力理论
存在于分子间,两个物体表面广泛紧密接触,形成强吸附力,包括范德华力、氢键和酸碱相互作用。
3) 微机械嵌合理论
粘接剂渗入并充满表面微孔和凹凸中固化后形成机械嵌合力,本质是一种摩擦力。
4) 静电吸引力理论
电子迁移,界面两侧产生接触电势,形成双电层而产生静电吸引力。
5) 扩散理论
界面生发生互溶,粘接剂和被粘物之间的界面消失。
3. 口腔环境对粘接剂的影响
1) 湿度
大量的唾液,粘接区100%潮湿度,牙本质小管内有液体循环流动。因此隔湿特别困难,难以形成干燥的粘接面。也不利于粘接接头长期保持良好的粘接强度。
2) 温度
3) 应力
4) 微生物和酶
5) 化学反应
6) 临床操作
篇三:粘接材料-new
第七章.粘接材料的应用方法
第一节.粘接基础
一.断裂与修复
1.断裂:许多材料都会因为各种原因而断裂,特别是脆性的物体。破碎的文物由于各种原因,完整的比例不大。
打碎的物体,每片内部仍有内聚力,所以它们仍保持完整,但是把碎片对在一起,仍然不能使它恢复完整,因为内聚力的作用范围小于缝隙的宽度(*图-各种力作用范围)。
另外,在显微镜下观察,可以发现断面很不规则,即使是玻璃的断面,仍很不规则(*图)。因此这种断面很难再重新接合到原来的位置。接触面之间会有空气的存在,对粘接也有不利影响。
一旦断裂发生,新的断裂表面会被环境因素污染,那些断面处的原子的内聚力被污染物饱和,因此阻止重新恢复原来的分子间作用。
2.断裂的修复:因为断裂的表面不能自行接合,因此,需要采用其它的方法使断面接合起来,对文物进行的断裂的接合,目的是使能够研究和展览。
通常情况下对断裂的修复方法有各种方法,如机械的方法,焊接的方法和粘接的方法。
机械的方法:缝合、螺丝、铆钉、暗钉等,机械方法改变物体外形。
焊接的方法:焊接包括锡焊、铜焊等,焊接包括对金属的焊接,另外还有对塑料的焊接,这种方法改变被焊物体接合面的性质。
粘接的方法:通过胶粘剂的粘接力使固体表面连接的方法叫粘接或胶接。 凡是把同种的或不同种的固体材料表面连接在一起的媒介物质统称胶粘剂。 粘接是各种接合技术中最复杂的一种。
粘接的'应用范围较广,应用条件选择范围宽。
粘接通过条件选择可不改变文物的现状与性质,因此更适宜于文物的修复。
二.粘接力的产生 1.化学键力 (1)共价键 (2)离子键 (3)金属键 2.分子间作用力
分子间作用力又称次键力,它包括范德华力和氢键力。范德华力又包括色散力、诱导力和取向力。
(1)取向力:极性分子和极性分子靠近时,二者的固有偶极因为取向而产生分子间的作用力,称为取向力。
(2)诱导力:极性分子和非极性分子靠近时,非极性分子被极性分子固有偶极所极化,产生诱导偶极,这种极性分子和非极性分子间的作用力称为诱导力。
(3)色散力:非极性分子之间瞬间偶极处在异极相邻时产生的作用力。 (4)氢键力:带有负电荷的原子Y与电偶极很大的极性键X-H间的静电吸引作用。它的作用能量比化学键小得多,比范德华力大,但属于同一个数量级。
3.界面静电吸引力
当具有电子供给体和电子接受体的两种物质接触时,都可以产生界面静电引力。
在金属胶粘体系中,由于金属对电子的亲合力低,容易失去电子,而聚合物对电子亲和力高,容易得到电子,因此电子可从金属转向非金属,在界面产生接触电势,并形成双电层产生静电引力。
4.机械作用力
当充满被粘表面的缝隙及凹凸处的液态胶粘剂固化后,界面便产生啮合力,从而提高了胶粘强度。
三.粘接理论
目前还没有建立一个完整的粘接理论,现有的对粘接机理解释的理论有几种。 1.吸附理论 2.化学键理论 3.扩散理论 4.静电理论 5.机械理论
四.粘接现象的理论解释
为什么两个界面接触后能发生胶粘?哪些界面能在接触后产生胶粘?这与物质界面的本性有关,应该从被粘接两界面间结构的相互作用来认识。
以高聚物为基材(*)的胶粘剂,其胶粘能力则由高聚物表面结构和被粘体表面结构的相互作用决定,从高聚物结构出发,可以分为大分子聚集体作用和化学反应两个方面。
1. 大分子聚集体的作用
网状结构由线形聚合物经过交联而形成。线形聚合物是由链节(*)经过化学键联结成的大分子聚集体。链节含有各种各样的官能基团,不同的链节其内聚能不同,其中-CH2-集团的内聚能最小,为0.68千卡/克分子(*),由链节重复组成的大分子其内聚能将是多个链节内聚能的总和,而相互作用将比单个链节的作用强很多倍(*)。
当链节含有较大内聚能的基团如
N
和
O
N
等时,由于能形成氢键,大分子之间的相互作用更大。
聚合物的分子量越大,链节重复的平均数越多,大分子之间的相互作用越大。 当聚合物与被粘界面接触后,两界面基团间表面能(*)之差越大,两个界面间产生的相互作用越小,胶粘强度越低。但是,如果两个界面基团之间相互作用,生成离子键、络合键,有时能达到很大的键合能。
基团间的距离,对它们的相互作用有很大影响,一般与相互间距离的3次方成
反比。
2. 化学反应
胶粘剂与被粘界面之间若能生成化学键,则能较大地增加两界面的相互作用。 纤维素含有羟基,可以与环氧树脂或异氰酸酯等相互作用,进行如下反应:
OH+CH2
O
CHO
CH2
CHOH
虽然碳氢化合物有可能与金属直接进行化学反应(*),如在无氧时羧基聚合物因自由电子作用可与金属反应,但是大多数条件下,聚合物胶粘剂都是与金属表面的氧化膜相互作用,在金属-聚合物界面形成离子键,如金属与含羧基或羟基基团的聚合物接触时,常常生成这类键:
OH+OCN
R
NHR
MeO+R
MeOHOCOR
(离子-偶极键)
金属表面的氢氧化膜与环氧树脂进行如下反应:
Me
OH+CH
MeO
CH2
CH
聚酰胺—金属体系中还可以形成配价键:
CH2
CO
CH2
在含有三价氮的胶粘剂中,金属-胶粘剂界面间最可能生存这种类型的键。 上述离子-偶极键和氢键在聚合物-金属界面间为最普遍的相互作用类型。 玻璃表面结合着羟基基团,一、二、三价金属氧化物,红外光谱已查出玻璃表
-1
面的游离羟基基团特征强吸收波数为3720cm,另外,玻璃表面有一层吸附水,厚度足有几百埃,在真空中加热400-500℃仍难分出这样的水分。
玻璃表面的含有羟基,因此聚合物中含有羟基、羧基、环氧基、异氰酸酯等极性基团时,能与玻璃表面上的羟基形成氢键、离子-偶极键,且易起化学反应。
与环氧基团反应如下:
Si
OH+CH2
CHSiO
CH2
CHOH
与羟基的反应如下:
Si
OH+HO
RSi
OR
+H-O-H
与异氰酸酯的反应:
Si
OH
+O=C=N
SiOC=ONH
在玻璃表面上的SiO2基团与酚醛树脂的次甲基醇基团作用,能生成离子键。
第二节.对粘接剂的要求
一.胶粘剂的条件
许多高聚物都具有粘接性,但要作为粘接剂,必须满足以下条件:
(1)粘接与被粘接的物体之间必须能很好地润湿,只有使粘接剂在物体表面充分扩散,充分接触,才能使物体表面涂满粘接剂,这是粘接的首要条件。
(2)粘接剂要有良好的粘接能力,即在粘接剂和被粘物之间要有较大的吸引力。 (3)粘接剂在粘接时能够流动,以后又能固化,固化后不易蒸发,不易变形,并有很高的强度。
二.胶粘剂的要求 1.胶粘的强度
粘接的强度包括两个部分,胶粘剂的内聚力和胶粘剂与被粘表面的结合力。 胶粘的强度应该能够使破碎的部分结合在一起,并能经受搬动等力的作用。 胶粘剂的强度太高容易在外力作用下导致新的断裂面形成。
胶接强度的评价可以通过抵抗张力、剪切力、撕裂能力表示。后者只有在被粘接材料柔软的情况下有用。
2.粘度
低粘度的胶粘剂通常只用来做胶粘面的隔离剂。
对于多孔的材料,粘度更为重要。低粘度的胶粘剂会被吸进碎片内部,使断面残留的部分不易形成好的粘接。
碎片对胶粘剂的吸收引起如下问题: 在断裂面两侧形成难看的阴影; 在将来很难去除;
由于吸收胶粘剂的部分和其它部分强度不同,因此,在外力的作用下,容易形成新的断裂面。
因此使用的胶粘剂应该有一定的粘度。
高粘的胶粘剂可以通过调节溶剂实现,也可以使用高分子量的树脂,或使胶粘剂固化一段时间再使用,例如环氧树脂的使用。
3.颜色和透明度
胶粘剂的颜色和透明度相对不重要。因为很多情况下胶粘剂是在内部使用的,而且胶粘过程完成后还要进行最后的修饰过程。
但是在被粘材料是透明物质的的情况下,胶粘剂的选择就很重要。 4.与被粘材料的相容性
胶粘剂在使用过程中和胶接完成后的时段内不应该有很大的收缩。
胶粘剂应该与被粘材料有相似的热膨胀系数,尤其是在冷热变换快的环境中。 例如动物胶就会引起脆弱陶器的破坏,表现为将颗粒拉离胶粘面。
另外胶粘剂之间的相容性也应该注意。人们发现硝酸纤维素和环氧树脂混合会形成亮黄的色斑。
5.对环境的适应性和耐久性
胶粘剂应该具有耐久性,这样可以减少因胶粘破坏产生的破坏,并减少重复粘接的频率,重复的粘接不但浪费文物保护工作者的时间,而且带来损坏的可能性。
选择的胶粘剂应该能够经受环境因素的影响,如温度、湿度、光线的作用,同时对霉菌的破坏有抵抗能力。
胶粘剂的耐久性和应用环境有很大的关系,例如性能不稳定的硝酸纤维素胶粘剂在内部的使用是合适的;
胶粘剂在极限环境中的粘接功能是重要的,例如醋酸乙烯酯乳液在潮湿的环境中的使用;
在高温的环境中,玻璃化转变温度低于环境温度时不宜使用。 6.可逆性
可逆的胶粘剂:Paraloid B -72,HMG cellulose nitrate 不可逆的胶粘剂:epoxy resin,polyster resin(溶胀去除);polyvinylacetate emulsion(暂时使用)。
第三节.粘接过程及影响因素
一.粘接过程 1.胶粘剂的选择 2.胶接面的准备 3.胶粘剂的涂覆 4.胶粘剂的固化
二.影响粘接的因素
影响粘接强度的因素包括粘接剂的性质、被粘材料的性质以及粘接的工艺条件。 1.粘接剂的影响
(1)极性和内聚能密度 (2)分子量和分子量分布
粘接剂本身的分子结构和分子量大小等对粘接效果都有影响。
高聚物分子量较小:熔点低,粘度小,有利于润湿,粘附性好;但是过低的分子
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