补牙时,到底发生了什么?

刚过完年,吃过大餐,不知大家的牙齿如何?此次我们就来讨论一下补牙材料。

我们补牙时所用的材料有树脂的,有银汞合金的,这是目前使用最为广泛的两种牙齿修补材料,也是此期详细和大家探讨的材料。

树脂材料

树脂,广义上其实就是塑料。树脂材料补牙,说白了就是在你的牙里做一个化学反应,反应类型是聚合反应。其中牙洞是反应容器,补牙树脂原材料的主要功能成分是单体(次要成分是光引发剂、无机添加剂等),其中主要发生的化学变化是单体带来的。

1. 单体

目前牙科材料的单体结构包括但不限于如下结构:

其实就是双甲基丙烯酸酯结构了,用于聚合的就是那两个双键官能团(术语叫双官能度单体)。

2. 聚合

机理:自由基聚合

     总体来说聚合分为引发、增长、终止三个过程。

引发就是让体系中产生自由基,补牙树脂中含有少量的引发剂成分,目前主要就是用樟脑醌加上胺类物质。在正常情况下,这些光引发剂很稳定,但在光照情况下,这些引发剂会迅速发生变化产生自由基,自由基引发单体进行聚合。这下大家明白补牙时候为什么医生要拿一个紫光灯去照射牙齿了吧。

增长就是聚合反应持续进行,单体转化率、聚合度持续增加。我们上述已经介绍过,单体都是双官能度的,不可避免发生分子间的交联反应,体系从粘稠的单体变为弹性的胶体,这时候发生的是凝胶化,聚合度进一步增加,就变成硬性的固体,这时候发生的是玻璃化。整个的这样的过程就是“变硬”。

终止就是,在聚合反应后期,由于单体已经消耗差不多了,或者是由于体系的固化程度已经很高,残存的单体已经游不动了,自由基便通过偶合终止或者歧化终止被反应掉,当然不排除有些自由基在无氧无水的微环境中会长期存留。

银汞合金材料

银汞实际上是一种合金。听名字你就明白了,汞是其中的一种成分。那么,这种补牙材料对人体是否有毒性呢?其实不用担心,虽然汞本身是有毒的,但是做成合金后的泄漏量小的可怜。并且在人群中广泛使用之前已经进行过充分的论证与毒性评估。但是目前来讲,银汞合金补牙材料已经逐步淘汰,主要是基于以下原因:

(1)颜色不好看,非常影响美观。

(2)没有粘结性。

(3)金属与牙齿的导热性差别较大,导致牙齿敏感。

参考资料:

1.       Stansbury, J. W., Curing dental resins and composites byphotopolymerization. Journal of Esthetic & Restorative Dentistry 2000,12 (6), 300–308.

2.       Peutzfeldt, A., Resin composites in dentistry: the monomer systems. European Journal of Oral Sciences 1997, 105 (2), 97–116.

3.       Moszner, N.; Salz, U., New developments of polymeric dental composites. Progress in Polymer Science 2001, 26 (4), 535-576.

4.       Leprince, J. G.; Palin, W. M.; Hadis, M. A.; Devaux, J.; Leloup, G.,Progress in dimethacrylate-based dental composite technology and curingefficiency. Dental Materials 2013, 29 (2), 139-156.



本文首发于微信公众号“高分子文献速递”,转载请与该公众号联系。