不同含量纤维增强基托树脂的实验研究

发布时间：2020-07-06 14:30

【摘要】：甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)因其价格低廉,生物相容性好以及易加工成型等优点是目前临床上应用的最广泛的义齿基托材料。然而,该材料因强度较低,抗疲劳性较差,使得所制作的义齿在几年内就易发生破裂,尤其是上颌总义齿的断裂多年来一直是临床上面临的难题。纤维增强复合树脂(fiber reinforcement composite,FRC)以其低密度,高强度,高模量以及耐腐蚀等优点从20世纪30年代以来至今已经被广泛地应用于口腔医学的各个领域,比如FRC非金属桩核,FRC非金属桥,FRC牙周夹板以及保持器等,体现了甲基丙烯酸甲酯不可比拟的优点。目前国内外有关玻璃纤维、碳纤维的研究很多,就纤维的改性,纤维的埋入方式等方面有许多基础研究报道。而国内对UHMPEF和Kevlar纤维的研究尚不及玻璃纤维和碳纤维完善,特别是对基托材料的吸水性、溶解性和残余单体量的研究还很不足,这可能因为一方面纤维不易得到,另一方面大家对此关注不够。本研究将不同质量分数的超高模量聚乙烯纤维(ultra-high-modulus polyethylene,UHMPE)和芳纶纤维(Kevlar)作为增强树脂基质的纤维,分别增强室温化学固化和热固化型PMMA基托,对增强后的FRC进行了挠曲强度,挠曲弹性模量,吸水性,溶解性以及残余单体量等方面的测试和对比分析;并采用扫描电镜(SEM)观察分析了纤维和树脂基质界面的结合情况。考虑到材料科学测试方法的多样性,本研究依照国际标准化组织(international standard organization,ISO)提供的ISO1567文件,结合中华人民共和国医药行业标准YY0270-2003中规定进行样本的制备和测试。第一部分纤维增强基托树脂对机械性能的影响研究本研究考察了使用UHMPEF和Kevlar纤维分别增强室温化学固化和热固化型PMMA基托材料后其挠曲强度和挠曲弹性模量的变化。将UHMPEF和Kevlar纤维切割成0.6±0.1cm的短纤维,两种纤维分别按照占牙托粉质量0.5%,2.0%,3.5%,5.0%的质量分数(wt%)分组加入到自凝牙托粉和热凝牙托粉中,在研钵中充分混匀,再设置一未加纤维的牙托粉作为空白对照组,将牙托粉按照2:1(g/ml)的粉液比例加入牙托水进行调和,待调和物进入面团期,
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R783.1
【图文】：

拟合曲线,室温固化,百分含量,挠曲强度

图l一1IJIJMPEF纤维增强室温固化型树脂挠曲强度随纤维质量份数变化的趋势从图1一1的变化趋势来看，FRC的挠曲强度随UHMPEF的质量分数的增加而上升。值得注意的是，同对照组相比，0.5%UHMPEF组复合材料挠曲强度值反而下降。11110rrr认认100卜一尸尹产一一国国}.一口户口一一~~~90卜一洲尸声一一颐颐80卜...粗粗.。}}}茄茄70卜卜6660一一一一10.523.5555纤纤维含量(wt%)))图图1一2Kvelar纤维增强室温固化型树脂脂随随纤维质量分数变化的趋势势从图1一2拟合曲线可以看出，室温固化条件下，Kvelar纤维的加入能有效提高复合材料的挠曲强度，而且纤维含量越高，复合材料挠曲强度的增长呈上升态势。当Keviar纤维的质量百分含量变化时，对FRC的挠曲强度发生了改变，但只有当Kvelar纤维的质量百分含量较大时才会有统计学上的差异。3.5%组和5.0%组与对照组间均有差异。

纤维质量,纤维,分数,基质颗粒

UHMPEF增强加热固化型基托树脂的SEM观图2一5.0swt%X80低倍镜下观由于纤维质量分数小，可见少量纤维散在分布(图2一5)。图2一60.swt%UHMPEF高倍镜下见纤维上附有基质颗粒X500(图2一6)。

基质颗粒,纤维,纤维质量,加热固化

扫描电镜观察结果UHMPEF增强加热固化型基托树脂的SEM观图2一5.0swt%X80低倍镜下观由于纤维质量分数小，可见少量纤维散在分布(图2一5)。图2一60.swt%UHMPEF高倍镜下见纤维上附有基质颗粒X500(图2一6)。

【引证文献】