玻璃微珠改性双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯复合的树脂充填材料

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.25.005

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (25): 4593-4600.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.25.005

• 组织工程口腔材料 tissue-engineered oral materials • 上一篇下一篇

玻璃微珠改性双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯复合的树脂充填材料

孟祥才¹，王健平²，何美丽³

1佳木斯大学，黑龙江省佳木斯市 154007
2佳木斯大学第二附属医院，黑龙江省佳木斯市 154007
3佳木斯大学研究生学院，黑龙江省佳木斯市 154007

收稿日期:2012-10-16 修回日期:2012-10-31 出版日期:2013-06-18 发布日期:2013-06-18
通讯作者: 王健平，主任医师，佳木斯大学第二附属医院，黑龙江省佳木斯市 154007 hemeili0811@163.com
作者简介:孟祥才，男，1952年生，汉族，佳木斯大学党委书记，教授，主要从事口腔材料的机械性能和收缩率研究。 372041231@qq.com

Solid glass bead modified bisphenol A-glycidyl methacrylate resin composite as a filling material

Meng Xiang-cai¹, Wang Jian-ping², He Mei-li³

1 Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang Province, China
2 Second Affiliated Hospital, Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang Province, China
3 Graduate School, Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang Province, China

Received:2012-10-16 Revised:2012-10-31 Online:2013-06-18 Published:2013-06-18
Contact: Wang Jian-ping, Chief physician, Second Affiliated Hospital, Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang Province, China hemeili0811@163.com
About author:Meng Xiang-cai, Professor, Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang Province, China 372041231@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

背景：口腔复合树脂修复材料存在聚合收缩率大和机械强度低等缺点，不能很好地满足临床使用的要求。
目的：观察双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯和二甲基丙烯酸三甘醇酯的比例及改性实心玻璃微珠添加量对口腔复合树脂弯曲强度与聚合体积收缩率的影响。
方法：以硅烷偶联剂KH-550对实心玻璃微珠进行硅化处理。向双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯与二甲基丙烯酸三甘醇酯配比分别为7/3、6/4、5/5的口腔复合树脂中再分别添加质量分数10%，30%，50%，70%，90%的实心玻璃微珠，机械搅拌均匀后，快速填入模具中固化，设置不添加实心玻璃微珠的树脂作为对照参考，分析口腔复合树脂的机械性能和收缩率。
结果与结论：随着实心玻璃微珠添加量的增加，口腔复合树脂的弯曲强度呈先增加后减小的趋势，体积收缩率呈降低趋势：当双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯与二甲基丙烯酸三甘醇酯的比例为5/5、实心玻璃微珠的添加量为70%时，口腔复合树脂的弯曲强度最高，为(88.29±0.66) MPa(P < 0.05)；当双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯与二甲基丙烯酸三甘醇酯的配比为7/3、玻璃微珠添加量为70%时，聚合体积收缩率最小，为0.898%。

关键词: 生物材料, 组织工程口腔材料, 口腔复合树脂, 实心玻璃微珠, 硅烷偶联剂, 双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯, 二甲基丙烯酸三甘醇酯, 口腔生物材料

Abstract:

BACKGROUND: Oral compound resin has high polymerization shrinkage rate and low mechanical strength that cannot meet the clinical requirements.
OBJECTIVE: To investigate the ratio of bisphenol A-glycidyl methacrylate and triethylene glycol dimethacrylate as the resin matrix, and solid glass bead effects on flexural strength and polymerization shrinkage rate of oral composite resin.
METHODS: Solid glass beads were siliconized by silane coupling agent KH-550. Solid glass beads at mass fraction of 10%, 30%, 50%, 70% and 90% were added into the oral composite resin containing bisphenol A-glycidyl methacrylate and triethylene glycol dimethacrylate at a ratio of 7/3, 6/4, and 5/5, respectively. After mechanical stirring, the mixture filled the mold for solidification. Non-solid glass bead resin served as control. Mechanical properties and shrinkage rate were analyzed.
RESULTS AND CONCLUSION: With the increasing addition of solid glass beads, the flexural strength was increased first and then decreased, and polymerization shrinkage rate tended to be declined. The highest flexural strength was (88.29±0.66) MPa (P < 0.05), when bisphenol A-glycidyl methacrylate and triethylene glycol dimethacrylate were mixed at a ratio of 5/5 and the addition amount of solid glass beads was 70%. The minimal polymerization shrinkage rate was 0.898%, when bisphenol A-glycidyl methacrylate and triethylene glycol dimethacrylate were mixed at a ratio of 7/3 and the addition amount of solid glass beads was 70%.

Key words: biomaterials, tissue-engineered oral materials, oral composite resin, solid glass beads, silane coupling agent, bisphenol A-glycidyl methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, oral biomaterials

中图分类号:

R318

孟祥才，王健平，何美丽3. 玻璃微珠改性双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯复合的树脂充填材料[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(25): 4593-4600.

Meng Xiang-cai, Wang Jian-ping, He Mei-li. Solid glass bead modified bisphenol A-glycidyl methacrylate resin composite as a filling material[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(25): 4593-4600.

图/表（结果） 6

2.1 口腔复合树脂显微组织分析结果 见图1A-F。

利用扫描电镜对试样组织进行观察，通过微观组织的比较进一步分析影响试样性能的原因。

通过扫描电镜观察实心玻璃微珠在口腔复合树脂中的分布情况。当口腔复合树脂中实心玻璃微珠的质量分数为10%，实心玻璃微珠含量较少，树脂成分分布较多，随着实心玻璃微珠添加量的增加，电镜下观察实心玻璃微珠含量增加，继而树脂成分分布相对减少，进而降低口腔复合树脂的聚合体积收缩和提高其机械性能。以BiS-GMA与TEGDMA配比为1:1为例，见图1A-F所示100倍镜下观察。

2.2 口腔复合树脂的弯曲强度测试结果 实心玻璃微珠的充填比例影响着口腔复合树脂的弯曲强度，不同BiS-GMA与TEGDMA比例的口腔复合树脂，实心玻璃微珠的添加量对口腔复合树脂也有一定影响。随着实心玻璃微珠添加量的增加，口腔复合树脂的弯曲强度呈先增加后减小的趋势，见图2所示。

当BiS-GMA 与TEGDMA的比例为5∶5时、实心玻璃微珠的添加量为70%时，弯曲强度最高，为(88.29±0.66) MPa，相对于不添加实心玻璃微珠口腔复合树脂的弯曲强度增加了39.46%。根据统计学原理，进行单因素方差(One-way ANOVA)分析表明：实心玻璃微珠添加量不同的口腔复合树脂弯曲强度差异有显著性意义(P < 0.05)，见表2。

2.3 口腔复合树脂体积收缩率检测结果 以BiS-GMA 与TEGMA为主的口腔复合树脂体积收缩率与实心玻璃微珠的添加量有关。随着实心玻璃微珠添加量的增加，口腔复合树脂的体积收缩率呈降低趋势。口腔复合树脂聚合收缩产生的原因是：复合树脂的聚合主要是树脂基质单体的聚合，由于聚合前的树脂基质单体均为小分子化合物，在聚合反应过程中分子间距离0.3-0.5 nm转化为长度0.15 nm的共价键距离，宏观的分子间作用力范德华力转化为微观的共价键结合，因此发生了体积收缩率^[8]。

实验结果表明，随着实心玻璃微珠添加量的增加，树脂含量减少，口腔复合树脂的体积收缩率呈降低趋势，见图3，当BiS-GMA与TEGDMA之比为7∶3、实心玻璃微珠的添加量为70%时，聚合体积收缩率为0.898%，聚合体积收缩减小了85.5%；但当实心玻璃微珠含量过高时，新型口腔复合树脂的力学性能反而变差。

实验利用显微硬度计测量模具与试样之间的聚合收缩缝隙宽度。根据公式计算体积收缩率。

式中：R为模具半径(0.5 cm)，X为模具与试样之间缝隙的宽度，H为模具的高度(0.2 cm)。

模具与试样之间的宽度数据见表3所示。

参考文献

[1] Zhang HQ,Chao YL.Guowai Yixue:Kouqiang Yixue Fence. 2005;32(1):23-27.张怀勤,巢永烈.复合树脂的研究进展[J].国外医学:口腔医学分册,2005,32(1):23-27.

[2] Chen ZQ.Beijing:Huaxue Gongye Chubanshe.2004:305.陈治清.口腔生物材料学[M].北京:化学工业出版社,2004: 305.

[3] Burke FJ.Evaluating restorative materials and procedures in dental practice.Adv Denc Res.2005;18(3):46-49.

[4] Pan LZ,Liu XQ.Guowai Yixue:Kouqiang Yixue Fence. 2006; 5(3): 208-212.潘领战,刘小青.复合树脂基体树脂的研究[J].国外医学:口腔医学分册,2006, 5(3): 208-212.

[5] Wang GJ,Fan HB,Song LJ,et al.Xianwei Fuhe Cailiao. 2001; 18(3):11-12.王贵军,樊洪斌,宋六九,等.玻璃微珠在复合材料中的应用[J].纤维复合材料,2001,18(3):11-12.

[6] Zhu JN,Zeng LM,Wang Q,et al.Wuhan Ligong Daxue Xuebao. 2006;28(2);1-3.朱纪念,曾黎明,王强,等.玻璃微珠改性PTFE的制备及性能研究[J].武汉理工大学学报,2006,28(2);1-3.

[7] Zhang WJ,An YS,Wu JF.Shiyou Huagong Shebei. 2005;34(3): 16-18.张文举,安源胜,吴进菲.玻璃微珠填充改性聚四氟乙烯密封材料性能[J].石油化工设备,2005,34(3):16-18.

[8] Bai ZZ,Zhao XL,Luo XF,et al.Re Guxing Shuzhi. 2009;24(2): 32-35.白战争,赵秀丽,罗雪方,等.空心玻璃微珠/环氧复合材料的制备及性能研究[J].热固性树脂,2009,24(2):32-35.

[9] Heintze SD,Cavalleri A,Forjanic M,et al.Wear of ceramic and antagonist-a systematic evaluation of influencing factors in vitro.Dent Mater. 2010;2(44):433-449.

[10] Huang X,Chen JC,Shen CY,et al.Suliao. 2009;38(4):50-60.黄霞,陈家昌,申长雨,等.氨基酸衍生联酚与聚乙二醇两亲性共聚物的合成与表征[J].塑料,2009,38(4):50-60.

[11] Li BQ.Jilin Daxue.2004:35-42.李保泉. 晶须-纳米颗粒牙科复合树脂的研制与性能研究[D].吉林大学博士论文, 2004:35-42.

[12] Tantbirvjn D,Veraluis A,Pintado MR,et al.Tooth deformation patterns in molars after composite restoration. Dent Mater. 2004;20(6):535-542.

[13] Niu GL,Wang T,Xu HC,et al.Zhongguo Laonian Kouqiang Yixue Zazhi. 2003;1(1):5-8.牛光良,王同,徐恒昌,等.硅烷偶联剂γ-MPS在钡玻璃表面吸附机制的研究[J].中国老年口腔医学杂志,2003,1(1):5-8.

[14] Wang YJ,Chen JH,Shen LJ,et al. Kouqiang Yixue Yanjiu. 2007;23(1):57-59.王迎捷,陈吉花,沈丽娟.等.不同类型偶联剂处理对瓷和树脂黏接界面的影响[J].口腔医学研究,2007,23(1):57-59.

[15] Xu JP,Wang JJ,Yang C.Heilongjiang Gongcheng Xueyuan Xuebao. 2012;3(1):52-55.许建平,王佳杰,杨闯.SiO2增强口腔复合树脂性能的研究[J].黑龙江工程学院学报,2012,3(1):52-55.

[16] Liang JZ,Li GY.Fuhe Cailiao Xuebao. 2000;17(1):19-22.梁基照,李国耀.玻璃微珠表面处理对LDPE复合材料拉伸性能的影响[J].复合材料学报,2000,17(1):19-22.

[17] Liu YJ,Feng YQ,He CL,et al. Fuhe Cailiao Xuebao.2006; 23(2): 65-70.刘元俊,冯永强,何传兰,等.玻璃微珠增强硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩性能及热稳定性[J].复合材料学报,2006,23(2):65-70.

[18] Chung CK,Kim JG,Kim MS,et al.Development of a new photocurable compoite resin with reduced curing shrinkage. Dent Mater.2002;18(5): 174-178.

[19] Sideridou I,Achilias DS,Spyroudi C.Thermal expansion characteritics of light-cured dental resins and resin composites.Biomaterials.2004;25(15): 367-369.

[20] Tian AF,Zhang XY.Kouqiang Cailiao Qixie Zazhi. 2003;12(4): 192-194.田爱峰,张修银.复合树脂基质的研究进展[J].口腔材料器械杂志,2003,12(4): 192-194.

[21] Wang R,Jia AQ,Zhang WY.Guoji Kouqiang Yixue zazhi. 2006; 33(5): 369-372.王蓉,贾安琦,张文云.复合树脂中无机填料的研究进展[J].国际口腔医学杂志, 2006,33(5): 369-372.

[22] Xiao WD,He BQ,He PX,et al.Beijing:Huaxue Gongye Chubanshe. 2003:92-100.肖卫东,何本桥,何培新,等. 聚合物材料用化学助剂[M].北京: 化学工业出版社,2003:92-100.

[23] Jin W,Li HJ,He CJ,et al.Fuhe Cailiao Xuebao. 2010;27(4): 55-57.金为,李慧剑,何长军,等.空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料力学性能[J].复合材料学报,2010,27(4):55-57.

[24] Lu H,Gao DH,Xu HC,et al.Zhongguo Fenti Jishu. 2000;6(3): 1-6.吕环,高东红,徐恒昌,等.牙科复合树脂中无机填料双峰混合体的堆积性能[J].中国粉体技术,2000,6(3): 1-6.

[25] Tai ZX,Han Y,Zhang MY,et al.Gaofenzi Cailiao Keuxe yu Gongcheng. 2009;11(11):35-38.邰志新,韩业,张明耀,等. 纳米无机粒子/PC/ASA复合材料的力学性能与微观结构[J].高分子材料科学与工程,2009,11(11): 35-38.

[26] Hu XG,Gu XY,Tong Y,et al.Huagong Xinxing Cailiao. 2006; 34(2): 60-67.胡晓刚,顾晓宇,仝毅,等. 改性纳米金刚石增强增韧医用口腔复合树脂的研究[J].化工新型材料,2006,34(2): 60-67.

[27] Zhong YX,Ni LX,Wu DC,et al.Yati Yasui Yazhoubingxue Zazhi. 2003;11(6): 331-336.钟玉修,倪龙兴,吴道澄,等.纳米金刚石填料对复合树脂显微硬度、抗压强度的影响[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2003,11(6): 331-336.

引言

随着人民生活水平的提高及牙齿保健意识的增强，对牙齿修复的要求也越来越高。一方面要求所镶假牙美观、坚固、舒适、耐用，另一方面要求镶牙所选用的材料无毒、无刺激、不致敏，长期在口腔内耐腐蚀、不致畸。目前临床上经常使用的口腔修复材料主要有3类，玻璃离子水门汀、银汞合金和口腔复合树脂。由于银汞合金的汞元素对人体有害；玻璃离子水门汀存在修复长期效果差、易变色的缺点，且对牙髓有刺激作用，严重者可导致牙髓坏死，因此这两种材料的应用受到一定程度的限制^[1]。

近年来，口腔复合树脂因具有较高的机械强度，热膨胀系数与牙齿相似，抛光性能好，不溶于唾液，色泽与牙齿相似，能与牙釉质和牙本质产生牢固结合等优点，被广泛应用于龋洞的修复充填，但由于这种材料依然存在聚合收缩率大和机械强度低等缺点，不能很好地满足临床使用的要求。人们为了改善其性能进行了各种研究，其中无机填料一直是研究的重点之一^[2-3]。当前在口腔复合树脂中最常用的无机填料是石英、气相二氧化硅、玻璃粉、陶瓷粉、羟基磷灰石等。早期口腔复合树脂主要采用大颗粒石英作为填料，这种树脂表面粗糙，不利于抛光。后来以二氧化硅作为超微填料，由于这种填料面积大，故颗粒含量不高^[1]。

双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯(bisphenol A glycidyl methacrylate，BiS-GMA)是一种常用的口腔复合树脂基质，由于其具有与牙体组织相近的色泽，较好的力学性能，聚合收缩率较低而成为很好的牙体修复材料^[4]。

实心玻璃微珠是直径微小的玻璃实心球体，是一种轻质非金属材料。由硅、钠、钙成分的玻璃粉碎后经高温烧制而成，具有圆度高、硬度好、耐磨性强、可定向反光等特点。而经过硅化处理后的实心玻璃微珠表面可由亲水变成亲油，在一定程度上能提高补强性能，实心玻璃微珠可提高树脂的流动性能，具有较高的树脂替代率，可降低制品的收缩性，同时具有高强度、耐高温、无毒等很多优点。实心玻璃微珠的表面积小，可以在不改变原有配方的基础上进行大量充填^[5-7]。

实验以BiS-GMA和二甲基丙烯酸三甘醇酯(triethylene glycol dimethacrylate，TEGDMA)作为树脂基质，添加硅烷偶联剂KH-550改性处理的实心玻璃微珠作为增强填料，制备了新型改性口腔复合树脂，并研究了BiS-GMA与TEGDMA的添加比例，实心玻璃微珠的添加量对口腔复合树脂收缩率、弯曲强度及显微硬度的影响，表征了实心玻璃微珠表面硅化处理的效果，以及其在复合树脂中的分布情况。

材料方法

设计：对比观察实验。

时间及地点：于2011年12月至2012年5月在佳木斯大学实验室完成。

材料：

实心玻璃微珠改性双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯复合树脂充填材料性能实验的试剂与仪器：

Main reagents and instruments:

实验方法：

实验分组：根据自由基聚合机制，采用氧化还原引发系统，BiS-GMA与TEGDMA配比为7/3、6/4、5/5，以5/5为例，口腔复合树脂中其他材料配比见表1所示^[7]。实心玻璃微珠的质量分数添加量分别为10%，30%，50%，70%，90%。以不添加微珠的树脂作为参考对照组。

实验共分18组：

Experimental grouping:

实心玻璃微珠表面硅化处理：将实心玻璃微珠在 120 ℃烘干，按无水乙醇与蒸馏水质量比9∶1配成溶液，然后加入为玻璃微珠质量分数1%的KH-550硅烷偶联剂，搅拌混合均匀后，倒入已加有玻璃微珠的烧瓶中。60 ℃超声处理60 min，再于120 ℃烘干3 h冷却至室温过筛，装瓶备用^[8]。

口腔复合树脂的制备：首先将过氧化苯甲酰和N，N-二羟乙基对甲苯胺分别溶解到每一部分的TEGDMA中，同时在含有过氧化苯甲酰的TEGDMA中加入阻聚剂4-甲氧基苯酚，加入BiS-GMA，并搅拌使BiS-GMA溶解在TEGDMA中；然后在每一部分中添加相同质量比例的实心玻璃微珠，机械搅拌均匀、超声波振动30 min，并置于真空干燥箱中吸气排气；最后将两部分快速搅拌混合均匀，并填入模具中。固化条件为：在38 ℃的水浴箱中，不接触水，保温10 min。

显微组织分析：利用扫描电镜SEM对试样断口组织进行观察，通过微观组织的比较进一步分析影响试样性能的原因。首先利用JFC-1600喷金机对试样喷金处理，然后将试样置于JSM-6360LV扫描电镜的样品台上进行观察。

复合树脂弯曲强度测试：根据YY1042-2003标准测试。首先，将试样浸在37 ℃蒸馏水中恒温24 h。利用微机控制电子万能实验机测试三点弯曲强度。压头半径为 2 mm，下加载荷台两支点间距离为20 mm，加载速度为1 mm/min。利用以下公式计算弯曲强度，单位是MPa。

式中：F为最大载荷值(N)；l为下加载荷台支点距离(mm)；b为测试前试样的宽度(mm)；h为测试前试样的高度(mm)。

弯曲强度的模具为不锈钢模具，尺寸规格为(25.0±0.1) mm ×(2.0±0.1) mm× (2.0±0.1) mm。

复合树脂体积收缩率：利用显微硬度计测量模具与试样之间的聚合收缩缝隙宽度。根据公式计算体积收缩率。

式中：R为模具半径；X为模具与试样之间缝隙的宽度；H为模具的高度。

主要观察指标：各组试样显微组织分析、弯曲强度及体积收缩率。

统计学分析：实验中所有实验数据根据统计学原理进行单因素方差(One-way ANOVA)分析处理，各组实验数据采用x(_)±s的表示方式，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

口腔复合树脂的使用已有60余年的历史，是临床常用的一种牙齿充填材料，它借助于牙齿表面处理技术，使之黏结于牙体硬组织^[9]。1962年美国学者Bowen发明了口腔复合树脂，随后口腔复合树脂的应用十分广泛。在这半个多世纪的时间里人们为了改善其性能而进行了各种研究，理想的充填材料应该具有足够的机械强度、稳定的化学性能、与牙体组织相近的物理性能、生物安全、色泽与牙齿接近、方便操作等特点，而目前尚无一种充填材料完全符合上述要求。近年来，随着材料学的迅速发展，充填材料已有很大的进展。随着新产品的不断问世，充填材料的不断更新必将为牙体修复带来巨大的变革。

BiS-GMA是一种常用的口腔复合树脂基质，由于其与牙体组织色泽相近，聚合收缩率较低，具有较好的力学性能，而成为很好的牙体修复材料，其中无机填料是口腔复合树脂的重要成分之一，口腔复合树脂中无机填料的主要作用是增加口腔复合树脂的刚性、耐磨性和硬度，减少树脂的聚合收缩、降低热膨胀系数、控制流变性能，某些填料还具有遮色和X射线阻射性作用^[10]。无机填料的种类、粒度大小和分布、折射率、X射线阻射性、硬度、在树脂中的含量及其与树脂基质的结合程度等因素对口腔复合树脂的物理力学性能和临床应用等有很大的影响^[11]。

硅烷偶联剂是无机填料与树脂基质界面的黏结增强剂，其在无机填料表面的吸附和吸附特征影响和决定复合树脂的性能^[12-14]。王迎捷等^[14]比较了瓷表面不同酸蚀状态下4种硅烷偶联剂对瓷和树脂之间粘接界面的影响。实验将40个瓷试件按照所使用硅烷偶联剂的不同分为4组，每组包括磷酸和HF处理2个亚组各5个试件。表面处理后将瓷试件与复合树脂粘接，将粘接完成后的试件切取纵断面，电镜下观察不同界面形态在整个粘接界面所占比例。结果显示，HF处理与2种双组分偶联剂相配合产生的粘接界面完整率最高(P < 0.05)，2种单组分偶联剂与HF配合使用的效果同2种双组分偶联剂与磷酸配合使用的效果差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明不同种类偶联剂对瓷和树脂之间的粘接密合度有明显影响，选用合适的双组分陶瓷偶联剂与磷酸处理相配合，可以获得较为理想的粘接界面形态。口腔复合树脂中无机填料粒度的变化也反映了树脂的发展历程，无机填料的粒度及添加量的不同影响着复合树脂的机械性能和体积收缩率的大小。无机填料的主要作用是增加口腔复合树脂的刚性、耐磨性和硬度。

有关资料显示口腔复合树脂的弯曲强度随着不同粒度SiO₂充填比例的增加呈现先增加后降低的趋势；口腔复合树脂的聚合体积收缩率随着不同粒度SiO₂含量的增加及Bis-GMA与TEGDMA的比例减少呈现降低的趋势，但一定粒度的SiO₂仍然存在表面积大的问题，添加后树脂仍然存在聚合收缩等缺点，因此如何最大程度地减少树脂的聚合收缩，仍然是国内外研究的发展趋势之一^[15]。许建平等^[15]以Bis-GAM和TEGDMA作为树脂基质，SiO₂作为增强填料制备口腔复合树脂，研究SiO₂添加量对口腔复合树脂收缩率、弯曲强度的影响。实验结果表明，口腔复合树脂的弯曲强度随着SiO₂充填比例的增加呈现先增加后降低的趋势；口腔复合树脂的聚合体积收缩率随着SiO₂含量的增加呈现降低的趋势，当SiO₂含量为70%时，聚合体积收缩率最低，达到2.4%。

实心玻璃微珠是直径微小的玻璃实心球体，由硅、纳、钙成分的玻璃粉碎后，经高温烧制而成。本身具有圆度高、硬度好、耐磨性强、可定向反光等很多优点，其表面积小，可以在不改变原有配方的基础上进行大量的充填，而经过硅化处理的实心玻璃微珠可以使其表面变得粗糙，提高其与口腔复合树脂的接触，使其与树脂更好地结合。有实验研究了玻璃微珠增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备、微观结构、压缩性能和热稳定性。结果表明，当玻璃微珠含量为10%时，增强泡沫塑料的压缩强度和压缩模量达到最大；经过硅烷偶联剂表面处理的玻璃微珠增强泡沫塑料压缩强度和压缩模量提高幅度较大，起始分解温度和峰值分解温度也有一定程度的提高。扫描电镜、X射线光电子能谱和扫描电镜能谱分析表明，增强泡沫塑料的泡孔密度增加、泡孔直径变小，玻璃微珠表面与树脂基体间界面黏结状况良好，玻璃微珠在树脂基体中均匀分散。这些因素是造成玻璃微珠增强泡沫塑料压缩性能和热稳定性具有较大改善的原因。另有研究对不同填充质量比的改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料进行了拉伸、压缩准静态实验，研究了改性空心玻璃微珠不同填充量对复合材料密度、弹性模量、拉伸强度和压缩强度的影响，并分析其应力松弛。实验发现，材料的各项数据随填充比增加均有所降低。空心玻璃微珠的填入使材料表现出脆性破坏，但破坏前有较大的变形，破坏后回弹率大，说明玻璃微珠的填充增强了材料的弹性。改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料具有明显的应力松弛现象，并且填充比越高应力松弛速率越大，可见改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料具有明显的黏弹性。实验就是利用实心玻璃微珠的产品特点，利用硅烷偶联剂对实心玻璃微珠进行表面处理来提高微珠与树脂机体间的相容性^[16-27]，研究硅化处理实心玻璃微珠的不同添加量对BiS-GMA口腔复合树脂性能的影响。

实验结果显示：随着硅化处理后实心玻璃微珠添加量的增加，口腔复合树脂的弯曲强度呈先增加后减小的趋势，其BiS-GMA与TEGDMA的比例为1∶1时、实心玻璃微珠的添加量为70%时弯曲强度最高，为(88.29± 0.66) MPa。

随着实心玻璃微珠添加量的增加，BiS-GMA与TEGDMA比值的增大，口腔复合树脂聚合体积收缩率降低。当BiS-GMA 与TEGDMA之比为7∶3时实心玻璃微珠的添加量为70%时，聚合体积收缩率为0.898%，聚合体积收缩减少了85.5%。

玻璃微珠改性双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯复合的树脂充填材料

Solid glass bead modified bisphenol A-glycidyl methacrylate resin composite as a filling material

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[1]	李黎, 马力. 磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶及其酶学性质[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 576-581.
[2]	刘鋆, 杨龙, 王伟宇, 周玉虎, 吴颖, 卢涛, 舒莉萍, 马敏先, 叶川. 聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯/聚乙二醇/氧化石墨烯组织工程支架的制备和性能评价[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(22): 3466-3472.
[3]	周安琪, 唐渝菲, 吴秉峰, 向琳. 骨膜组织工程设计：共性与个性的结合[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(22): 3551-3557.
[4]	郎丽敏, 何生, 姜增誉, 胡奕奕, 张智星, 梁敏茜. 导电复合材料在心肌梗死组织工程治疗领域的应用进展[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(22): 3584-3590.
[5]	解健, 苏俭生. 静电纺丝取向纳米纤维作为组织工程生物支架的优势与特征[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(16): 2575-2581.
[6]	纪琦, 喻正文, 张剑. 3D打印金属基生物材料工艺和临床应用的问题与趋势[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(16): 2597-2604.
[7]	宋涯含, 吴云霞, 范道洋. 基于VOSviewer生物医学领域3D打印的知识图谱分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(15): 2385-2393.
[8]	钱楠楠, 张潜, 杨睿, 敖俊, 章涛. 间充质干细胞治疗脊髓损伤：细胞治疗及联合新药和生物材料[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(13): 2114-2120.
[9]	罗雅馨, 毕浩然, 陈晓旭, 杨琨. 细胞外基质与组织的再生与修复[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(11): 1785-1790.
[10]	贾巍, 张满栋, 陈维毅, 王晨艳, 郭媛. 股骨假体材料对人工膝关节置换性能的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(10): 1477-1481.
[11]	王倩, 李璐, 舒静媛, 董志恒, 靳友士, 王青山. 氧化锆基纳米羟基磷灰石功能梯度生物材料的微观形貌和物相分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(10): 1517-1521.
[12]	李睿, 王晨, 张文怡, 马士卿, 孙迎春. 多种表面处理方式及树脂水门汀类型对氧化锆陶瓷粘接强度的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(10): 1528-1532.
[13]	杨亚楠, 李峻峰, 王立, 刘恒全, 赖雪飞. 柠檬酸钙：一种有趣的有机钙生物医用材料[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(10): 1609-1615.
[14]	江楠, 王楠, 张懿范, 陈静思, 么紫烟, 战德松, 付佳乐. 氧化锆粘接处理剂的临床应用与前景[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(10): 1635-1640.
[15]	王刚, 李东辉, 白志明. 长段输尿管损伤替代治疗的方法、材料及修复重建的演变历程[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(8): 1299-1305.