用来制作人工牙的树脂依然是以聚甲基丙烯酸甲酯材料为主，近年来为了提高强度和硬度、改善耐磨性，多添加经过特殊处理的填料，有些填料本身也是高分子材料，但是有些填料则是无机填料，这实际上已经属于复合树脂的范畴。更有一些材料采用了互贯网络聚合物（interpenetrate polymer network，IPN）材料，同时添加无机填料，其强度、硬度以及耐磨性都达到了相当高度。
除了制作义齿人工牙的材料以外，随着固定修复以及材料科学的进步，能够与金属结合并制作固定修复体的树脂也相继出现。
一、人工牙树脂应当具备的性质
1．无臭、无味、无毒、无刺激。
2．化学性质稳定，不易变色或着色。
3．足够的机械强度、硬度和耐磨耗性。
4．与基底材料牢固结合。
5．与天然牙色相似。
6．用于固定修复时要具有较小的聚合收缩和热膨胀系数，与金属联合应用时应与金属产生良好的结合。
目前为止没有任何材料能同时满足以上所有要求。
二、常用材料
1．聚甲基丙烯酸甲酯材料 制作人工牙冠的聚甲基丙烯酸甲酯材料与制作基托的材料没有什么区别，尤其是制作临时冠时，材料成分上仅仅针对颜色有所调整，但由于成品人工牙的制作在工业环境下完成，原材料的选择余地较大，在高温、高压等有利于聚合的条件下聚合程度也相应提高，聚合后材料的分子量可以达到200万以上，是义齿基托热聚合后的两倍，已经属于超高分子，因此由聚甲基丙烯酸甲酯材料制作的人工牙物理机械性能上普遍优于义齿基托，树脂基托与人工牙性能比较见表1-5。
为了进一步提高树脂牙的硬度和耐磨性，有些产品采用了添加有机填料的方法。这些有机填料通常是巨大高分子材料的颗粒。分子量增加时材料的玻璃化转变温度、强度都会随之上升，这样就会对树脂牙的性能带来积极的影响。但是无论如何，单纯的高分子材料的硬度、强度都是有限的，所以要进一步提高人工牙的性能只能从复合材料上入手。
表1-5 树脂基托与人工牙的性能比较
2．缩醛树脂（acetal resin） 除了PMMA材料以外，也有一些树脂可以用作牙冠修复材料，例如缩醛树脂。聚缩醛又叫聚甲醛，是一种多用途工程聚合物，硬度大，具有优异的耐磨性能。它的特点是强度高、坚韧，有很好的化学性能。聚缩醛树脂是由甲醛经三恶烷聚合制得，生成的是均聚物。共聚物通过与其他单体结合制得。聚缩醛在医疗技术、汽车、电子、家用器具等领域都有应用，它可以通过注模、吹模、挤塑和滚铸等方法加工。聚缩醛材料本身无色，可以通过添加其他材料进行颜色修饰。
口腔材料中意大利QUATTROTI公司的产品Dental D就是聚缩醛材料，它可以用作临时性冠桥修复材料，通过加热注模成型，而且由于它的出色的强度和弹性，在活动义齿修复中还可以作为制作卡环的材料，俗称“白胶钩”。
3．复合树脂 制作人工牙的复合树脂的有机基质多数仍然以丙烯酸树脂为主，但是为了提高树脂的聚合交联程度大多改为使用交联性单体，无机填料则大多使用硅填料。将无机硅填料简单地混入树脂基质中两者之间不会产生化学结合，只是一种机械锁结机制发生作用，一旦树脂磨耗使无机填料暴露，无机填料就会脱落，所以必须使用硅偶联剂对无机填料的表面进行硅烷化处理，使无机填料与有机高分子材料产生化学结合，这样的复合树脂人工牙的性能就比单纯的树脂牙有了大幅度的提高。复合树脂人工牙的高分子材料交联程度越高，无机填料添加比例越大，其强度、耐磨性等也就越好，但是其与基托的粘结性能也就越低。添加了较多无机填料的复合树脂的美观性能有较大幅度的下降，而且还有可能造成对牙齿的过度磨耗，所以在填料中有一种特殊的类型，即有机质复合填料，它先将硅烷化处理后的无机填料与有机基质一同聚合固化，然后再粉碎处理，将粉碎处理所得到的微粒再作为填料加入树脂基质中。通过这种方法放制作的人工牙，耐磨性和抛光性能都有不错的表现，而且在颜色方面更为自然。有关复合树脂在后面的章节中还会具体谈及，具体请参阅后续的复合树脂章节。
在了解了以上制作人工牙的材料本身的性能以外，还需要了解人工牙设计与制作的重要性。一般来说随着材料复合无机添加物以及树脂聚合、交联程度的提高，树脂的机械性能会有大幅度的改善，但是与义齿基托的粘结牢固程度会有不同程度的下降。另外，考虑到牙齿硬组织本身就是由牙本质、牙釉质分层组成，而且从美观角度考虑，人工牙的质感必须与天然牙尽可能相近，所以，新出现的天然牙大多由多层组成，表面层使用含有高无机添料的复合树脂，模仿牙釉质的半透明质感，同时提高硬度和耐磨耗性，延长使用寿命；内层则采用没有或仅添加很少无机添料的树脂以提高与树脂基托的粘结性能。为了模仿天然牙，有时甚至会采用三层或四层的结构，但是这种做法的目的多集中在提高人工牙的美学性能方面，在此不再展开论述。
在设计方面还必须了解预成人工牙的面形态设计。一般来说，面形态分解剖形态和非解剖形态。所谓解剖形态是指模仿了天然牙的牙面形态，但是为了便于排牙或调整侧方力，具有解剖形态的人工牙的牙尖斜度有不同设计。一般牙尖斜度设定在30°以上（后牙）。非解剖形态的人工牙顾名思义是指牙面形态与天然牙不同，如无尖牙或线性专用牙等均属此类，在使用时都是针对临床特殊情况，使用范围并不广泛。在两者之间还有准解剖形态，牙尖斜度设计在20°左右，主要是为了缓解侧方力。降低牙尖斜度时可能会导致咀嚼功能的下降，因此，人工后牙的溢出沟都采用加深设计，尽可能对此进行补偿。
除牙尖设计以外，人工塑料牙的形态也全部经过特殊设计。前牙主要是针对不同脸型、牙型的特点进行设计，后牙则多以增大外展面，减少颊舌径的设计方式增加义齿的稳定性同时减轻对支持组织的压力。
4．硬质树脂 硬质树脂不同于上节提到的人工牙材料，人工牙是工业化生产的预成品，而硬质树脂是指用于固定冠桥修复的不定形树脂，在有金属基底支撑的条件下用于冠桥修复，在单独使用的条件下可以制作单冠修复体。硬质树脂的称呼来自于日本，国内有时称之为间接修复用复合树脂（indirect composite resin）或冠桥树脂，本书沿用硬质树脂的名称。
由于硬质树脂经常与金属基底冠联合应用，所以树脂与金属能产生牢固的结合是对该材料的必然要求，另外与基底冠金属的热膨胀系数尽可能接近也有助于修复体在口腔内长期行使功能。除此之外，作为牙冠修复材料它还必须具有良好的耐磨耗性和冲击强度、压缩强度，同时还应能保证美观要求而且使用方便。
（1）硬质树脂的分类：硬质树脂可以分别按照聚合方式、成分、使用方法以及用途进行分类（表1-6）。
表1-6 硬质树脂的分类
（2）各类硬质树脂的成分：各种硬质树脂的成分及机械性能见表1-7。为了便于理解，现将以上出现的树脂名称缩写还原如下。
MMA：甲基丙烯酸甲酯（结构省略）。
EGDMA：双甲基丙烯酸乙二醇酯，分子结构见图1-9。
TEGDMA：双甲基丙烯酸三甘醇酯。
图1-9 EGDMA分子结构
BuDMA：1，4-双甲基丙烯酸丁二醇酯，分子结构见图1-10。
图1-10 BuDMA分子结构图
表1-7 各种硬质树脂的成分以及机械性能
（续 表）
摘自日本学建学院出版之标准齿科理工学．2000：224
NPGDMA：新戊二醇双甲基丙烯酸酯，分子结构见图1-11。
图1-11 NPGDMA分子结构图
BPDMA：2，2-双（4-甲基丙烯酰氧基苯基）丙烷。
BisMEPP：2，2-双（4-甲基丙烯酰氧基乙氧基苯基）丙烷。
BisME2，6PP：2，2-双（4-甲基丙烯酰氧基聚乙氧基苯基）丙烷，分子结构图见图1-12。
UDMA：双甲基丙烯酰氧乙基2，2，4-（或2，4，4）三甲基己基二异氰酸二尿烷，总称氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯，分子结构见图1-13。
UTMA：双（1，3-二甲基丙烯酰氧丙基）-2，2，5-三甲基己基二异氰酸二氨基甲酸酯，分子结构图见图1-14。
MMA系、EDMA系以及MEPP系三种硬质树脂出现较早，它们主要是通过添加聚甲基丙烯酸甲酯作为有机填料，同时在液体部分配和使用具有多官能基团的单体以提高交联程度的方式进行改良，但是正如上表所示，这三种材料与PMMA材料相比性能上并没有明显提升，所以随着材料研究的进步该三种材料已经逐步被UDMA系树脂和UTMA系树脂所淘汰。
图1-12 BisME2，6PP分子结构图
图1-13 UDMA分子结构图
图1-14 UTMA分子结构图
UDMA系和UTMA系硬质树脂的单体成分呈多样化并具有更多的官能基团，从结构图上可以看到达到四个或更多，因此交联效率更高，复合进一步被强化。在填料问题上，无机填料比率大幅度上升，有机复合填料和无机填料的粒径经过了精心调整以适应不同需求，同时成分也在向多元化发展。
硬质树脂的固化方式也在发生变化，加热固化型材料逐渐被更为简便的光固化材料所取代。光固化的原理在本章第二节中已有叙述，首先光线刺激光敏剂氢醌，与还原剂叔胺相遇后产生自由基，随后引发自由基聚合反应。
（3）性能特点：现在硬质树脂的主流材料是氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯（UDMA）材料，其性能的提高更多依赖于填料的改善。首先是同时使用了有机复合填料和无机填料，有机复合填料中的无机成分与无机填料的总量占到了所有填料重量的40%～55%，因此耐磨耗性、硬度、压缩强度得到有效改善，同时聚合收缩量被抑制，热膨胀系数也有所减小。其次填料的粒径分布也经过了调整，大多采用了大小粒径混合的方式。UTMA硬质树脂的填料成分与UDMA硬质树脂基本相同，但是粒径分布进一步得到调整，填料的充填率进一步提高，而且无机填料总量占到了所有填料重量的60%，另外单体分子的官能基团高达四个，有机基质也得到了加强，所以UTMA硬质树脂的性能，特别在硬度和压缩强度方面比UDMA材料又有提高。
最近又出现了无机填料添加比例更高、粒径更细，或采用更新的系树脂作为基质的硬质树脂，初步的研究表明其性能，尤其是硬度更为出色，有望用于后牙修复。
（4）能与金属发生化学粘接的遮色树脂：硬质树脂与金属之间不能产生有效的化学结合。金属与树脂之间一旦产生间隙会带来一系列不良后果，初期可能仅仅变色影响美观，但是水分的持续作用最终导致树脂与金属完全分离。为了改变这种情况，必须使用含有与金属能产生化学结合的单体的树脂，同时为了掩盖基底金属颜色，该树脂还必须具有很强的遮色性能。通过这层树脂的桥接作用，硬质树脂与金属的结合力大幅度提高，但是由于修复体行使功能时，力量会集中在金属与树脂的交界面处，单纯的化学结合仍显薄弱，还应增加机械固位设计。到目前为止受到推荐的机械固位方法是使用粒径在130μm的固位珠，在铸造之前遍洒在将来金属与硬质树脂的结合面部位。
为了进一步提高金属与硬质树脂的结合力，对金属还可以施行热处理、锡电析、硅烷化等处理。
目前商品化材料中使用的能与金属产生结合的有机单体物质主要有。
4-META：4-甲基丙烯酰氧乙基偏苯三酸酐，分子结构图见图1-15。
图1-15 4-META分子结构图
MDP：磷酸二氢甲基丙烯酰氧基癸酯，分子结构图见图1-16。
MEPS：硫代磷酸二氢甲基丙烯酰氧癸酯，分子结构图见图1-17。
（5）树脂饰面金属冠（图1-18）的制作方法：硬质树脂也有加热聚合和光照聚合两种，除了聚合方式以外其余的步骤完全一样。聚合时都需要专门的设备。从理论上分析加热法聚合充分，机械性能更好，但是聚合收缩导致的变形问题比较严重，温度控制不好时还容易产生气泡。光照聚合法在收缩问题上具有优势且操作方便，但是剩余单体问题比较严重。
图1-16 MDP分子结构图
图1-17 MEPS分子结构图
图1-18 树脂饰面金属冠
（摘自标准齿科理工学，日本学建学院，2000：227）
下面以光聚合型硬质树脂为例简单介绍使用过程：
①常规石膏代型修整。
②蜡型恢复。
③回切法去除硬质树脂饰面所占用部分的蜡型，考虑到树脂的强度终究远逊于金属，所以一般采用全背板的设计，即金属尽可能达到切缘。
④撒固位珠，在颈部或其他较为表浅可能影响美观的部位适当减量或完全去除
⑤铸造。
⑥涂遮色树脂并光照聚合。遮色层以能遮盖住金属颜色为限度，越薄越好。原因是遮色树脂的光照深度极其有限，遮色树脂的颜色不佳，过厚会影响美观。
⑦按照牙颈部色树脂-牙本质色树脂-牙釉质色树脂的顺序堆放并修整形状。堆加树脂时可以少量分次或分层或一次完成，但是无论如何要防止气泡混入。过厚时要考虑聚合光照所能达到的深度。
⑧光照聚合。必须使用专用聚合器，保证从各个角度能接受足够强度的光照。
⑨形态修整与抛光。
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