传统的玻璃离子材料对水分敏感和固化早期机械强度低的弊端迫使材料研究将焦点聚集在控制材料的固化过程方面。具有优良的操作性能的光固化复合树脂自然成为借鉴的对象,而且复合树脂机械强度较高、耐磨损、表面性能的特点又恰好对玻璃离子材料的弱点形成有力补充,因此玻璃离子-树脂复合材料应运而生。树脂改性增强型玻璃离子水门汀(resinreinforced glass ionomer cement,RRGIC)和下面所要介绍的玻璃离子复合体都属于玻璃离子-树脂复合材料范畴,但是树脂改性增强型玻璃离子水门汀依然以酸碱反应为主要凝固反应。
一、组 成
RRGIC的粉末与传统型相同。液体则有两种,一种是在传统的聚链烯酸水溶液中添加HEMA或者Bis-GMA单体及相应的引发体系,另一种是用树脂修饰向聚链烯酸分子侧链上添加甲基丙烯酰氧官能基团,使其在能与碱性玻璃发生酸碱反应的基础上又可以相互间发生聚合反应,聚合产物与聚羧酸盐水凝胶相互缠绕形成聚合物网络。聚合引发剂可以是化学聚合引发剂或者光聚合引发剂或两者兼而有之。具体物质与在复合树脂中所使用的完全相同。
最近日本GC公司又推出了GC FujiCEM树脂强化型玻璃离子体粘固剂,在不改变粉末及液体组成的前提下,将材料成功地转变成膏状,由于剂型的转变调拌变得更加方便,而且微小气泡的发生率也极度减少。另外双注射筒包装形式的改变也使材料的易用性大为增强。所以RRGIC的剂型已经突破了传统的粉液形式。
二、硬化机制
RRGIC的硬化是酸碱反应加聚合反应的双重固化过程。酸碱反应和聚合反应是相互独立的,酸碱反应和聚合反应的具体过程与传统型玻璃离子水门汀和复合树脂内部发生的反应过程基本相同。简单来说,粉液混合后,聚羧酸即与碱性玻璃反应产生聚羧酸钙和聚羧酸铝水凝胶,但此时仅使混合体系稠度增加。树脂聚合反应的引发体系绝大多数为光引发,也有化学引发者,如硫酸钾与抗坏血酸引发体系,但是无论是光固化体系还是化学固化体系,都是HEMA或Bis-GMA发生自由基聚合。聚合反应过程迅速,因此率先结束,其结果是聚合产物与聚羧酸盐水凝胶相互缠绕形成互贯网络,整个混合体系迅速变硬。另外,聚链烯酸共聚体之间通过侧链也产生交联。有的RRGIC材料加入了双重聚合树脂体系,那就将形成三重固化材料。
光固化型RRGIC材料在光固化机制方面存在的主要问题的聚羧酸对胺的反应活性的不良影响,而胺在光触发聚合过程中具有极其重要的作用。
三、与牙面的结合机制
RRGIC的本质还是属于GIC范畴,与牙面的结合机制与传统型材料相同。RRGIC的硬化和与牙面结合的机制模式见图5-2。
图5-2 RRGIC的硬化和与牙面的结合机制模式图
(引自Davidson CL,Mjr IA.Advances in Glass-Ionomer Cements,30,Quintessence Publishing Co,1999)
四、性 能
RRGIC可在光固化后即刻硬化并获得一定的机械强度,且不再需要防水层保护,操作性能大为改善。RRGIC继承了传统型材料优良的牙质粘结性能和释放氟的优点,但是释氟量较传统型减少。
RRGIC与复合树脂可以产生良好的粘结,可与树脂材料联合使用,特别在充填邻面深龋洞中位于釉牙骨质界下方深处的部分时优势极为突出。另外RRGIC的美学性能有所提高,更接近于复合树脂材料,但是依然不适用于修复对美观要求较高的部位。
从整体上评价,RRGIC的机械性能比传统型有了一定提高,过大的脆性有所降低,个别指标已经接近于超微填料复合树脂,但依然不足以作为后牙面直接承担咬合力部位的充填材料见表5-3。
表5-3 树脂改性GIC的机械性能
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