%26nbsp; 引言在頜面贗復體,如義耳、義鼻等的制作中,我們經常會遇到硅橡膠與塑料之間的粘接問題.目前,二者的結合主要靠機械固位,存在著硅橡膠易剝脫的問題,直接影響到贗復體的制作和使用效果.關于二者之間的粘接問題,國外研究很少,國內研究尚無文獻報道.作者在臨床工作中發現,硅橡膠偶聯劑的使用可以提高二者之間的粘接強度,但缺乏實驗研究依據,目前國內亦未見相關報道.本試驗通過測定塑料與硅橡膠間的粘接強度,探討塑料基板表面硅橡膠偶聯劑的處理對于其與ＳＹ 1型硅橡膠之間粘接性能的影響,尋求提高兩者之間粘接力的方法.
1 材料和方法
1.1 材料 ＳＹ 1型雙組分室溫固化硅橡膠(第四軍醫大學秦都口腔醫學院);熱凝義齒基板塑料(上海齒科材料廠);硅橡膠粘接劑ＧＤ 414(成都晨光有機硅研究所);硅橡膠偶聯劑Ａ 304(Ｆａｃｔｏｒ2);砂紙(800目)(帆船牌水砂紙);ＢＥＳＮＯ2ＭＧＩ250拉力實驗機(Ｒ10ＴＹＰＥ2092德國);ＪＪＴ5Ｋ萬能拉力實驗機(英3336).
1.2 方法 按ＩＳＯ814 86《硫化橡膠與金屬粘合強度的測定兩板法》制作試件,采用金屬拉塊的標準制作塑料拉塊,每個實驗組制備5對實驗樣本.樣本粘接面用800目砂紙按同一方向、相同壓力均勻打磨,再用高壓氣槍將打磨面徹底清潔、吹干、晾干;用偶聯劑Ａ 304處理粘接面10ｍｉｎ(只用ＧＤ 414組無此過程);再用干凈的毛刷(畫筆)均勻涂布硅橡膠粘接劑ＧＤ 414(約0.5ｍｍ)(只用Ａ 304組無此過程),晾干備用;將ＳＹ 1硅橡膠基質和交聯劑攪勻抽真空,倒入模腔內,合上模具,室溫固化24ｈ,室溫下從模具中取出拉塊,測試拉塊強度.用ＢＥＳＮＯ2ＭＧＩ250拉力實驗機分別測量各組5對實驗樣本的拉塊強度.按ＩＳＯ36 1985《硫化橡膠與織物粘合強度的測定》制作試件,此標準規定了用剝離(分離)法測定橡膠(或類似彈性體)與橡膠間、橡膠(或類似彈性體)與織物間及織物與織物層間粘合界面剝離所需拉力的試驗方法,一層橡膠或橡膠彈性體與金屬板狀物粘合體的剝離實驗亦可參照使用.本實驗采用金屬板狀物的標準制作塑料板狀物,每個實驗組制備5個實驗樣本.樣本粘接面用800目砂紙按同一方向、相同壓力均勻打磨,再用高壓氣槍將打磨面徹底清潔、吹干、晾干;用偶聯劑Ａ 304處理粘接面10ｍｉｎ(只用ＧＤ 414組無此過程);再用干凈的毛刷(畫筆)均勻涂布硅橡膠粘接劑ＧＤ 414(約0.5ｍｍ)(只用Ａ 304組無此過程),晾干備用;將ＳＹ 1硅橡膠基質和交聯劑攪勻抽真空,倒入模腔內,合上模具,室溫固化24ｈ,室溫下從模具中取出試件,測試剝離強度.用ＪＪＴ5Ｋ萬能拉力實驗機分別測試各組5個實驗樣本的剝離強度[4,5].統計學處理:數據用ｘ%26plusmn;ｓ表示,采用ＳＰＳＳ統計軟件進行單因素方差分析及ＬＳＤ兩兩比較.
2 結果實驗結果顯示3組標本斷裂部位屬于粘接劑破壞或粘接劑與硅橡膠的混合破壞.統計結果表明:ＧＤ 414和Ａ 304共用組(組1)樣本粘接強度最大,只用偶聯劑組(組2)其次,只用粘接劑組(組3)最小(Ｔａｂ1).
3 討論以往研究結果表明,能夠提高塑料與硅橡膠間粘接強度的粘接劑從本質上均屬于室溫固化型單組分硅橡膠.室溫固化型(縮合固化型)硅橡膠是指無需加熱在室溫下就能固化的硅橡膠,根據其組成成分又分為兩種:一種是雙組分,相互以一定比例混合就能固化成彈性體,常可用作頜面部贗復體材料;另一種為單組分,在室溫下吸收空氣中的水分與之反應而固化,臨床中常用作粘接劑,亦可作為頜面部贗復體外著色時色料的載體.本實驗所采用的粘接劑是成都晨光有機硅研究所研制的硅橡膠粘接劑ＧＤ 414,也是一種室溫固化型單組分硅橡膠.Ａ 304是由Ｆａｃｔｏｒ2公司研制的一種硅橡膠偶聯劑,它有助于提高硅橡膠與金屬、樹脂及塑料等物質的粘接性能.在粘接過程中,為了在粘接劑與被粘物表面之間獲得一堅固的界面層,常利用含反應性基團的偶聯劑與被粘物固體表面和基質形成化學鍵來實現.使用偶聯劑來提高物質之間的粘接強度是粘接領域的重要的研究內容之一.目前口腔領域專用的偶聯劑有以下幾種:含磷酸酯偶聯劑、氨基酸衍生物偶聯劑、含醛偶聯劑、聚氨酯偶聯劑、硅烷偶聯劑等.
Ａ 304是一種硅橡膠偶聯劑,它有助于提高硅橡膠與金屬、樹脂及塑料等物質的粘接性能.本實驗根據是否用Ａ 304對塑料義齒基板粘接面進行處理,設置3個實驗組:硅橡膠粘接劑(ＧＤ 414)與偶聯劑(Ａ 304)共同使用、只用粘接劑及只用偶聯劑3組;用拉力實驗機分別測量此3組塑料與ＳＹ 1型硅橡膠之間的粘接強度并進行比較.拉塊強度是兩種物質之間的粘接強度的重要指標之一,拉塊強度的大小直接反映著二者之間的粘接性能.對于塑料與硅橡膠之間的拉塊強度的測試,在國際上沒有統一的標準,本實驗采用ＩＳＯ814 86《硫化橡膠與金屬粘合強度的測定兩板法》的國際標準,在試樣的粘合面上施加均勻垂直的拉力,測定單位面積上的最大拉力為塑料與硅橡膠的拉塊強度.
剝離強度是兩種物質之間的粘接強度的另一個重要指標,其大小也直接反映著二者之間的粘接性能.對于塑料與硅橡膠之間的剝離強度的測試,在國際上沒有統一的標準,本實驗采用ＩＳＯ36 1985《硫化橡膠與織物粘合強度的測定》的國際標準,采用標準的扁形條狀試樣,在規定的條件下,以剝離的方法測定由相同材料粘合的層間,或由不同材料粘合的層間界面分離時,所需要的剝離力.從結果可看出,3組標本斷裂部位屬于粘接劑破壞或粘接劑與硅橡膠的混合破壞.統計結果表明:ＧＤ 414和Ａ 304
共用組樣本粘接強度最大,只用偶聯劑組其次,只用粘接劑組最小,而且差異顯著(所有Ｐ%26lt;0.05).說明偶聯劑Ａ 304的應用在塑料基板與ＳＹ 1硅橡膠粘接過程中起非常重要的作用.雖然橡膠的粘接工藝目前已有較成熟的實踐經驗,但是粘接過程涉及表面化學等復雜的化學反應,因此,對粘接機制的認識至今尚不明確.學者們基于各自不同的實驗條件提出了許多理論,例如吸附理論、雙電層理論、擴散理論等化學粘接理論以及機械粘接理論等.但這些理論只適用于某些特定條件的粘接體系,尚不能較完善的解釋所有的粘接現象.至于偶聯劑提高硅橡膠與塑料之間的粘接性能的機制,也沒有比較成熟的理論.
根據粘接過程有%26ldquo;相似相容%26rdquo;的普遍原理,即理化性質及化學結構越相似或接近的物質越容易粘接在一起,相反則不容易.ＳＹ 1型硅橡膠與ＧＤ 414從本質上都屬于硅橡膠,因此結合應該很容易,本實驗結果也證明二者之間的結合均未見破壞.硅橡膠與塑料是兩種在理化性質及化學結構上均相差很遠的物質,塑料義齒基板的主要成分包括聚甲基丙烯酸甲酯、引發劑、著色劑等;ＳＹ 1型硅橡膠屬于雙組分室溫固化型硅橡膠,是一種端羥基硅橡膠,故與塑料結合有較大難度.事實上影響兩者之間粘結強度的因素還有很多,如塑料表面是否溶脹、塑料表面的粗糙化等等,擬設計其他實驗進行研究.
目前,塑料義齒基托與硅橡膠之間的結合主要靠機械固位,即主要靠塑料表面的機械固位裝置固位.如果能輔以一定的化學粘接力,一定將大大提高贗復體的制作和使用效果.本實驗從物理的角度,即粘結強度方面證實了塑料基板表面的偶聯劑(Ａ 304)處理對其與ＳＹ 1型硅橡膠之間粘接性能的影響:即偶聯劑的應用在塑料基板與ＳＹ 1硅橡膠粘接的過程中起著非常重要的作用;偶聯劑與粘接劑同時使用時可以獲得最大的粘接強度,單獨使用偶聯劑或者單獨使用粘接劑效果均不理想;故臨床中二者粘接時建議先用偶聯劑處理塑料基板表面,再用粘接劑進行粘接,可獲得比較好的粘接效果.從本質上如何用化學的理論去解釋這一結果,還有待于做進一步研究.下一步試驗計劃研究界面的微觀結構,探索兩者結合的化學基礎,從而為進一步提高粘結強度提供一定實踐依據.本實驗表明:盡管二者之間的粘接力有所提高,但是距臨床的要求還有一定的差距,因此欲進一步提高塑料與硅橡膠之間的粘接性能仍需要做大量的工作.
