牙托粉

牙托粉是決定基托樹脂性能的主要因素。其主要成分是甲基丙烯酸甲酯的均聚粉或共聚粉。

基本介紹

• 中文名：牙托粉
• 主要成分：甲基丙烯酸甲酯的均聚粉或共聚粉
• 材料：義齒基托樹脂
• 分類：加熱、室溫固化型和光固化型

定義介紹

當牙列缺損或缺失後，需要製作假牙(義齒)，代替缺失的牙齒以恢復正常的咀嚼功能。一般全口義齒是由人工牙和基托兩部分組成，基托將人工牙連在一起，並將人工牙所承受的咀嚼力均勻地傳遞給牙槽嵴。製作義齒基托的主要材料便是義齒基托樹脂(denture base resins)。義齒基托樹脂一般由粉劑和液劑兩部分組成，粉劑的商品名就叫做牙托粉。

主要成分

是甲基丙烯酸甲酯的均聚粉或共聚粉。牙托粉是決定基托樹脂性能的主要因素。目前聚合粉的種類較多，性能也有所不同。

均聚粉

它是由MMA經懸浮聚合而製成，為無色透明的細小珠狀，粒度在80目以上，其平均分子量一般為30萬～40萬。分子量愈大，製作的基托強度也愈好，但是，聚合粉溶於牙托水中的速度就愈慢，麵團期形成時間就愈長，不利於臨床使用，因此，聚合粉的分子量應適中。

聚合粉在常溫下很穩定，130℃以上可進行熱塑加工，180～190℃開始解聚為MMA。聚合粉受熱軟化後粘度很大，而其分解溫度又不高，故難以採用一般擠塑或注塑法加工製作義齒。

聚合粉能溶於MMA單體及氯仿、二甲苯、苯、丙酮等有機溶劑中，不溶於水和醇。

共聚粉

1)MMA—BA即MB牙托粉：

是MMA與丙烯酸丁酯(BA)的嵌段共聚粉，由於聚合物中含有BA鏈節，由此粉製作的義齒基托的衝擊強度和撓曲強度都有所提高。

2)MMA—MA牙托粉：

是MMA與丙烯酸甲酯(MA)的共聚粉，該牙托粉調和時需牙托水較少，麵團期持續時間較長，充填塑性好，耐磨性和耐擦傷性有所提高。國產的YT牙托粉及國外的Palapont HS均為此種牙托粉。

3)MMA—EA—MA三元共聚牙托粉：

是MMA、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸甲酯(MA)的三元共聚粉。該粉溶於MMA的速率快，所製作的基托的機械性能有明顯提高。

4)橡膠接枝改性PMMA牙托粉：

是甲基丙烯酸甲酯與橡膠(如丁苯橡膠)的接枝共聚物，其顯著特點是所制義齒基托的衝擊強度大幅度提高，韌性明顯增強。

其它成分

牙托粉中一般加有少量的引發劑，如過氧化苯甲醯(BPO)。

為了使製成的義齒基托具有與牙齦相似的色澤，需在牙托粉中加入一些顏料，如鈦白粉、鎘紅、鎘黃等，以達到美觀的目的。為適應不同牙齦色澤的需要，我國將牙托粉根據其顏色分為三種，即1號、2號和3號，隨著號數增大，牙托粉趨向紅色。

有些牙托粉產品內加有少許紅色合成短纖維，如尼龍絲或醋酸纖維素，以模擬牙齦的血管紋，提高義齒的美觀性。

分類

根據其聚合固化方式分為加熱固化型、室溫固化型和光固化型牙托粉三大類。隨著材料學的發展，一些新型固化成型法不斷出現，如注射成型法、微波固化成型法等。

聚合原理

1. 溶脹
   在臨床套用時，將牙托粉和牙托水按一定比例調和後，牙托水緩慢地滲入到牙托粉顆粒內，使顆粒溶脹，經一系列物理變化而形成麵團狀可塑物。
   
2. 填充
   將此可塑物充填入型盒內的義齒陰模腔內。
   
3. 熱聚
   然後進行加熱聚合處理(簡稱熱處理)。當溫度達到68～74℃時，牙托粉中的引發劑過氧化苯甲醯發生熱分解，產生自由基，進而引發甲基丙烯酸甲酯進行鏈鎖式的自由基聚合：最終形成堅硬的義齒基托。
   

熱處理方法

1、模型準備在充填基托樹脂膠料前，石膏陰模腔需塗一層分離劑。

2、調和牙托粉與牙托水

通常牙托粉與牙托水調和比例為3：1(體積比)或2：1(重量比)。可按需要量先將定量的牙托水置於清潔的玻璃或瓷質調杯中，再將牙托粉撒入其中，直至牙托粉完全被牙托水所浸潤但又看不出多餘的牙托水，即為合適的比例。然後用不鏽鋼調刀調和均勻，加蓋，等待調和物變為麵團狀可塑物。

3、調和後的變化

材料調和以後，牙托水逐步滲入牙托粉內，其滲入過程，按其巨觀現象，人為地分為以下六個階段：

(1)濕砂期：牙托水尚未滲入牙托粉內，存在於牙托粉顆粒之間，看上去好像水少粉多，此時調和阻力小，無粘性，觸之如濕砂狀。

(2)稀糊期：牙托粉表層逐漸被牙托水所溶脹，顆粒擠緊，粒間空隙消失，調和物表面顯得牙托水多出，調和時無阻力。

(3)粘絲期：牙托水繼續溶脹牙托粉，牙托粉顆粒進一步結合成為粘性的整塊，此時易於起絲，易粘著手指及器械。不宜再調和，要密蓋以防牙托水揮發。

(4)麵團期：又稱可塑期。牙托水基本與牙托粉結合，無多餘牙托水存在，粘著感消失，呈可塑麵團狀。此期為填塞型盒最適宜時期。

(5)橡膠期：調和物表面牙托水揮發成痂，內部則還在變化，呈較硬而有彈性橡膠狀。

(6)堅硬期：調和物繼續變化．牙托水進一步揮發．形成堅硬體。

上述變化是一連續物理變化過程，最後形成的硬性脆性體並不是我們所期望的聚合體，其強度是很低的。

麵團期是充填型盒的最佳時期。對於一般材料來說，在室溫下，按照常規粉、水比，開始調和至麵團期的時間是20分鐘左右，在麵團期歷時約5分鐘。臨床上必須掌握好以上兩個時間，以便能從容地充填型盒。影響麵團期形成時間的因素如下：

1)牙托粉的粒度：粒度愈大，達到麵團期所需時間就愈長；反之，粒度愈細，時間就愈短。

2)粉液比：在一定範圍內，粉液比大，則材料容易達到麵團期，粉液比小，則需花較長時間才能達到麵團期。當然不能為了調整麵團期形成時間而人為地改變粉液比，否則將影響基托的質量。

3)溫度：室溫高，麵團期形成時間就很短 ，室溫低，麵團期形成時間就很長

為了加快或延緩麵團期形成時間，可以通過改變溫度來進行。在夏天，為了延緩麵團期形成時間及麵團期持續時間，可將調和物放入低溫的冰櫃中；在冬天，可將調和物用溫水浴來加快麵團期的形成，但不可在火焰上加熱，因單體的液體或蒸氣具有可燃性。在用溫水加熱時，注意不要讓水接觸到調和物，而且溫度不可超過55℃，以免引發聚合，而且調和物易變得較硬而無法充填型盒。

4)填塞 應在麵團期內完成。調和物經加壓納入型盒內，務必使其充滿整個型腔。

5)熱處理 熱處理是對填塞好的樹脂進行加熱聚合的過程，使其中的單體聚合，完成義齒基托的固化成型。熱處理通常採用水浴加熱法，目前，常用的水浴熱處理方法有如下兩種：

(1)將型盒置於70～750C水浴中恆慍90分鐘，然後升溫至煮沸並保持30～60分鐘。

(2)將型盒置於溫水中，在1．5---2小時內(視充填樹脂的體積大小而定)緩慢勻速升溫至沸點，保持30~60分鐘。

上述方法中，第1種速度最快，第2種最簡便。

熱處理過程是單體的聚合過程。MMA在聚合過程中，鏈引發階段是吸熱反應，當水溫達到700C 以上時，型盒中樹脂調和物的溫度達到600C以上，此時主要通過引發劑吸收熱量分解產生自由基，引發MMA聚合。在鏈增長階段，聚合反應在極短的時間內放出大量的熱量，由於樹脂被包在石膏之中，石膏是熱的不良導體，樹脂溫度會急劇上升。若此時型盒外水浴溫度又很高，型盒內外不能形成較大的溫差，型盒內熱量不能有效散發，樹脂的溫度會迅速超過甲基丙烯酸甲酯的沸點，甚至達到1350C。這么高的溫度會使未聚合的MMA大量蒸發，最終在聚合的基托中形成許多氣泡，這樣將嚴重影響基托的質量，因此，熱處理的加熱速度應進行控制。

性能

1．物理、機械性能 熱固化型基托樹脂。

機械性能：熱固性PMMA基托樹脂是目前較好的基托材料。但是它還存在著韌性不足、硬度不大等問題，有時會出現義齒磨損快、容易折裂等現象，影響義齒的正常使用。近年來，一些具有高強度、高韌性的義齒基托樹脂在臨床套用，取得較好效果。如美國Dentsply公司的Lucitone 199和Kulzer公司的Meliodent材料，它們的衝擊強度提高70%～90%，韌性得到明顯改善。

熱學性能：熱固化型PMMA基托樹脂的熱變形溫度為940C，若材料中加交聯劑，則隨著交聯劑含量的增加。熱變形溫度也不斷提高，對於普通熱固化型PMMA基托，注意不要將其放入過熱的液體中浸泡清洗或使用，以免基托變形。

熱固型基托樹脂的熱脹係數較天然牙、人工瓷牙大得多，在冷、熱變化中，由於膨脹程度不同，容易造成與樹脂基托相連的瓷牙或瓷牙周圍的樹脂產生折裂，或導致基托與瓷牙及有關金屬材料之間的結合發生鬆動，影響義齒的正常使用。

義齒基托樹脂是熱的不良導體，會影響被覆蓋黏膜的溫度感覺功能。

吸水性： PMMA是極性分子，由其製作的義齒基托浸水後，能吸收一定的水分。基托吸水後體積稍有膨脹，能部分補償聚合造成的體積收縮，改善義齒基托與口腔組織間的密合性。根據醫藥行業規定標準，基托樹脂浸於37℃水中，7天后吸水值不能大於32μg/mm3。若失水乾燥後會引起義齒基托變形，因此，義齒取下後宜浸泡於冷水中。

體積收縮：當MMA聚合後，密度增大，體積收縮。當牙托粉與牙托水按容量比3：1混合，理論上調和物聚合後體積收縮為7%，線收縮約為2%。事實上，臨床上製得義齒的收縮率遠沒有這么大。一般認為，基托樹脂位於石膏型盒包埋之中，且形態複雜，聚合時溫度較高，具有一定的可塑性，此時的聚合收縮可能以表面的凹陷來補償。在聚合後冷卻至玻璃化轉變溫度(75℃)以下時，基托不再能夠以塑性變形來補償收縮，聚合收縮基本停止，義齒的收縮主要是冷卻過程的冷縮。

義齒的固化收縮往往會影響義齒與口腔組織間的適合性(即密合度)。

應力及裂紋：義齒基托在熱處理過程中會產生體積收縮，但是，由於基托被緊固在石膏型盒之中，樹脂與石膏模型間的摩擦阻力抑制了部分體積收縮，冷卻至室溫時，基托內部就有潛伏的應力(stresses)存在。在以後的長期使用中，應力就會慢慢釋放出來，導致基托變形，基托樹脂內部及表面產生微細裂紋或裂縫(cracks)，甚至最終導致義齒斷裂。

2．化學性能

(1)溶解性：PMMA能溶解於MMA、氯仿、苯、甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、丙酮中。酒精及一些消毒液，雖不溶解PMMA，但能使其表面產生微細的銀紋，使表面泛“白花(foggy appearance)”，影響其性能及壽命，所以，臨床上不能用酒精擦洗義齒。

一些具有交聯結構的基托樹脂(如牙托水中加有交聯劑的)，有機溶劑難以溶解它，但可溶脹。這種樹脂抗銀紋性也較好。PMMA在水中的溶解度很低，按照行業標準，浸水7天后溶解值不應大於1．6μg/mm3。

(2)老化性能：高分子材料在日光、大氣、受力和周圍介質的作用下，出現發黃、龜裂、變形、機械強度下降等現象，稱為老化。與其他塑膠相比，PMMA的耐老化性較好。PMMA隨著時間的增加，衝擊強度略有上升，拉伸強度、透光率略有下降，抗銀紋性及分子量明顯降低，色澤逐漸泛黃。

3．生物學性能

固化完全的PMMA對人體的毒性很小，但是，臨床使用的基托，由於聚合後不同程度地殘留有MMA，而MMA對人體有一定的刺激作用，特別是對口腔黏膜有刺激性。所以在臨床上有時會發生個別患者對基託過敏，而產生變態性接觸性口炎或因殘留MMA刺激所造成的義齒性口炎。臨床表現可以是局限性的輕度紅斑或黏膜表面白色改變，也可以是多發性大面積的皰疹、糜爛、潰瘍。反應的程度受多種因素影響，如義齒基托中殘留單體的多少，個體的敏感性等。

在人體接觸MMA蒸氣時，皮膚敏感較大者，會在局部發生紅斑，感到瘙癢。為了確保醫生和技工人員的身體健康，在操作中，應儘量避免用手直接接觸未固化的調和物。

4．儲存

牙托粉與牙托水的儲存性能較好，尤其是牙托粉，長期放置不會發生變質。牙托水應避光儲存於低溫、乾燥、通風處，並遠離火種。

注意問題

產生氣孔原因

在基托的製作過程中，若不注意操作規程，會導致基托中產生許多細小氣孔，氣孔的存在會成為基托斷裂的引發點，嚴重影響基托的性能。產生氣孔的原因有以下幾點：

(1)熱處理升溫過快、過高：在前面熱處理方法中已講到，熱處理不可升溫過快、過高，否則，會在基托內部形成許多微小的球狀氣孔，分布於基托較厚處，且基托體積愈大，氣孔愈多。

(2)粉、液比例失調：主要有兩種情況：1)牙托水過多：聚合收縮大且不均勻，可在基托各處形成不規則的大氣孔或空腔。2)牙托水過少：牙托粉未完全溶脹，可形成微小氣孔，均勻分布於整個基托內。多見於牙托水量不足，或調和杯未加蓋而使牙托水揮發，或模型因未浸水和未塗分離劑而吸收牙托水所致。

(3)充填時機不準。1)填塞過早：若填塞過早，容易因粘絲而人為帶入氣泡，而且調和物流動性過大，不易壓實，容易在基托各部形成不規則的氣孔。2)填塞過遲：調和物變硬，可塑性和流動性降低，可形成缺陷。

(4)壓力不足：會在基托表里產生不規則的較大氣孔或孔隙，尤其在基托細微部位形成不規則的缺陷性氣孔。

變形原因

(1)裝盒不妥，壓力過大：若上下型盒僅石膏接觸受力，加壓過大時，易使石膏模型變形，導致基托變形。因此，應當嚴格按照規定裝盒。

(2)填膠過遲：調和物超過麵團期，失去可塑性，若強迫填膠，強壓成型，常使模型變形或破損，導致義齒各部位移位，以致基托變形。

(3)升溫過快：基托樹脂是不良熱導體，若升溫過快，基托表層聚合速度較內部要快，產生的聚合性體積收縮不均勻，也能使基托變形。

(4)基托厚薄差異過大：基托厚薄各處的聚合性體積收縮大小不一，也會使基托外形改變。

(5)冷卻過快，開盒過早：冷卻過快，開盒過早，因基托內外溫差過大，造成基托溫度收縮不一致，而且會使基托內所潛伏的應力在出盒後釋放，造成基托變形。開盒過早，還易使尚未充分冷卻和硬化的基托被拉變形。

微波熱處理法

微波是一種波長小於10cm的電磁波，具有一定的穿透性。具有極性分子結構或極性基團的材料吸收微波後，分子被激發，互相摩擦產生大量熱量，使材料內部溫度迅速升高。MMA為極性分子，容易吸收微波而最終聚合，因此，用微波進行義齒基托樹脂熱處理是一種快速的方法。

微波熱處理需要用特製的玻璃鋼型盒，因為金屬型盒對微波具有禁止作用。微波熱處理過程是：將填好膠的型盒用特製的玻璃鋼螺釘加壓固定，然後放入微波爐內進行微波照射。一般先照射義齒組織面，然後反轉型盒，照射另一面，以550W微波爐為例，每面照射1．5-2.0min。

採用微波熱處理的基托樹脂，其力學性能與常規水浴熱處理法基本相同。微波熱處理法具有處理時間短、速度快、所制基托組織面的適合性好、固化後基托樹脂與石膏分離效果好等優點。

二、室溫化學固化型義齒基托樹脂

室溫化學固化型義齒基托樹脂(room temperature curing denture base resin)又稱自凝型義齒基托樹脂，簡稱自凝樹脂(self-curing resin)。所謂“自凝”，乃是相對加熱固化而言的，是指在室溫下能夠固化，不必額外加熱的意思。 、

(一)組成

自凝樹脂是由粉劑和液劑兩部分所組成。粉劑又稱自凝牙托粉，主要是PMMA均聚粉或共聚粉，還含有少量的引發劑BPO和著色劑(如鎘紅、鈦白粉)。液劑又稱自凝牙托水，主要是MMA，還含有少量的促進劑、阻聚劑及紫外線吸收劑。

自凝樹脂所用的引發劑一般為過氧化苯甲醯(BPO)，其含量一般為聚合粉重量的1%左右。促進劑的種類較多，主要有兩類，一類是有機叔胺，另一類為對甲亞磺酸鹽。

有機叔胺促進劑主要有N、N．二甲基對甲苯胺(DMT)、N、N一二羥乙基對甲基胺(DHET)。促進劑的含量一般為牙托水重量的0．5%～0．7%。

常用的對甲苯亞磺酸鹽有對甲苯亞磺酸(TSA)、對甲苯亞磺酸鈉鹽(TSS)和鉀鹽(TSP)，用此類促進劑聚合的樹脂，色澤穩定性好。

(二)聚合原理

自凝樹脂的聚合過程與熱固化型樹脂相似，所不同的是鏈引發階段產生自由基的方式不同。BPO需在60～800C溫度下才能分解出自由基，欲使其在常溫下分出自由基，需要叔胺作為促進劑。BPO與叔胺在常溫下就能發生劇烈的氧化還原反應，釋放出自由基， 所釋放的自由基可以打開MMA分子結構中的雙鍵，引發其聚合。

(三)性能

由於自凝樹脂是在常溫下通過氧化還原反應引發聚合，快速固化而成，比熱固化型樹脂，分子量小、殘留單體量多、機械強度低、容易產生氣泡和變色等缺點。

1．平均分子量 自凝牙托粉的分子量低，約為8萬～14萬，而且MMA經氧化還原引發體系引發聚合後所形成的聚合物的平均分子量也較熱固化型的低，聚合物分子為短鏈狀結構。因此，自凝樹脂固化後的平均分子量低於熱固化型樹脂。

2．殘餘單體(residual monomer) 與熱固化型相比，自凝樹脂的殘餘單體含量較多，而且殘餘單體量與聚合所用促進劑的種類有關。

殘餘單體在基托中起著增塑劑的作用，既降低了強度，又加劇了氧化變色，還可能導致基托扭曲變形。

3．聚合收縮(polymerization shrinkage) 線性收縮約為0．43%，與熱固化型樹脂相近，它的尺寸準確性與形態穩定性近似於熱固化型樹脂。

4．色澤穩定性(color stability) 自凝樹脂的顏色穩定性不如熱固化型樹脂，其原因主要是樹脂中殘留的促進劑叔胺和阻聚劑的繼續氧化，變色的程度與促生劑和阻聚劑的種類及用量有關。

5．聚合熱 自凝樹脂在聚合反應過程中伴隨有反應熱的產生，產熱量除與塑膠體積大小有關外，還與促進劑或引發劑含量多少有直接關係。促進劑含量高，則反應熱也多。高反應熱反過來也促使聚合的進行。反應熱的大小與聚合時的環境溫度也有關係。在一般情況下，環境溫度高，反應熱愈大，固化愈快。

6．機械性能 自凝樹脂的機械性能整體上不如熱固化型樹脂，韌性較差，脆性較大，剛性較好。採用MMA—EA—MA三元共聚粉可以改善自凝樹脂的韌性，綜合性能也有所改善。

(四)套用

自凝樹脂主要用於製作正畸活動矯治器、齶護板、牙周夾板、個別托盤、義齒重襯及暫時冠橋等，也可用來製作簡單義齒的急件。

自凝樹脂套用時，一般先將牙托水加入調杯內，然後再加牙托粉於杯內，粉液比為2：1(重量比)或5：3(容量比)，稍加調和後，加蓋放置。待調和物呈稀糊時，可用糊塑法直接在濕模型上塑形，樹脂固化前可適當加壓。初步固化後連同模型一起置於60℃熱水浸泡30分鐘，以促進固化完全，冷卻後適當調磨咬合、打磨、拋光。

自凝樹脂調和後，所允許的操作時間是有限的。一般在糊狀期塑形，此期流動性好，不粘絲、不粘器具，容易塑形。若塑形過早，調和物流動性太大，不易塑形；若塑形過遲，調和物已進入絲狀期，易粘器具，不便操作，也容易帶入氣泡。

自凝樹脂在口腔內直接重襯或修補時，單體會使患者感到辛辣，而聚合時所放出的熱甚至會灼傷黏膜，特別是大面積重襯時尤應注意。在接觸自凝樹脂的軟組織表面最好事先塗布液體石蠟或甘油，可起到一定的保護作用。此外，自凝樹脂在個別情況下有過敏現象，症狀為接觸處有蟻走感、發癢、灼熱及刺痛等感覺，局部可見有丘疹、水腫等症狀。