液体环境对纳米载银义齿软衬材料机械性能及水溶性影响的研究

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目的:本实验将适宜质量比的纳米载银磷酸锆添加到自凝丙烯酸酯类义齿软衬材料中,制备出相应的纳米载银义齿软衬材料试件,在不同液体环境下进行处理后测试其机械性能、吸水率和溶解率的变化,通过扫描电镜观察材料内部结构和形貌的变化,据此研究分析液体环境是否会影响纳米载银义齿软衬材料的各项性能,并根据实验结果探讨临床中软衬材料的应用与维护方法,为纳米载银无机抗菌剂在义齿软衬材料中的应用提供一定的理论依据。实验方法:在自凝丙烯酸酯软衬材料的液剂中加入5%质量比的纳米载银磷酸锆粉末,超声分散混匀后将粉液充分均匀混合,按照相应的国家标准,用预制的聚四氟乙烯模具制备各测试项目所需的不同规格、尺寸的纳米载银软衬材料试件:(1)粘接强度:制作规格为10 mm×10 mm×20 mm的热凝型PMMA基托树脂试件288个,随机平均分为老化组和非老化组两大组,将老化组的试件放入冷热循环仪中循环10000次,再将所有试件两两成对,中间填充10 mm×10 mm×2 mm的纳米载银软衬材料,加压、固化,制备完成粘接强度测试试件144个,每组6个,共24组;(2)邵氏硬度:参照标准GB/T 531-1992,制备大小为35 mm×15 mm×6mm的标准试件72个,每组6个,共12组;(3)拉伸强度:参照标准GB/T 528-2009,制备哑铃形标准试件72个,每组6个,共12组;(4)水溶性:制备直径为25 mm,厚度为3 mm的试件72个,每组6个,共12组。待所有试件充分反应固化完成后,将各组试件用蒸馏水冲洗、拭干,分别浸入人工唾液、氯己定以及保丽净义齿清洁剂中7天、14天、28天,空白对照组浸入蒸馏水中。液体浸泡处理完成后,取出各组试件,除水溶性测试组的试件外,其余各组试件均用蒸馏水冲洗、拭干、备用。用万能试验机测试相应规格试件的粘接强度和拉伸强度,用邵氏硬度计测试硬度,计算各组液体中浸泡7天、14天、28天后材料吸水率和溶解率的变化,用扫描电镜观察材料在各组液体处理前后内部结构和形貌的变化。统计、分析比较各实验组和对照组的数据,汇总实验结果,得出实验结论。结果:1.液体环境对纳米载银软衬材料粘接强度的影响各种液体环境对纳米载银软衬粘接性能的影响具有显著差异,人工唾液组和氯己定组的粘接强度呈增大的趋势(P<0.05),而保丽净组呈先增大再减少的变化(P<0.05)。对比实验组和对照组,除28 d人工唾液组外,其他组别的粘接强度均高于对照组(P<0.05)。在各个时间段,保丽净组的粘接强度最大,对比其他实验组具有统计学意义(P<0.05)。对比基托老化组和非老化组,结果显示冷热循环后大多数组别的粘接强度呈现略微增大的趋势,但尚无显著的统计学差异(P>0.05),除冷热循环后7 d氯己定组和28 d保丽净组的粘接强度较老化前降低(P<0.05)。2.液体环境对纳米载银软衬材料邵氏硬度的影响不同的液体环境对纳米载银软衬材料的硬度具有一定程度的影响,同种液体组中的硬度随时间呈现增大的趋势(P<0.05)。在7 d的时间段,与对照组相比,人工唾液组和保丽净组显示了更低的邵氏硬度值(P<0.05),氯己定组无显著差异(P>0.05)。在14 d的时间段,在所有实验组中仅有氯己定组的硬度值与对照组相比显著减少(P<0.05),其余实验组与对照组相比均无显著差异(P>0.05)。在28 d的时间段,相较于对照组,保丽净组显示出最高的硬度值(P<0.05),其余实验组与对照组相比均无显著差异(P>0.05)。3.液体环境对纳米载银软衬材料拉伸强度的影响液体环境的差异和处理时间的长短对纳米载银软衬材料的拉伸强度具有一定程度的影响。除了保丽净14 d组之外,同液体组中试件的拉伸强度整体上呈现了先减小再增大的变化趋势(P<0.05)。在7 d时,保丽净组显示出所有液体组中最高的拉伸强度(P<0.05),达到了0.415±0.021 MPa,而氯己定组和人工唾液组与对照组相比无显著差异(P>0.05)。在14 d时,各液体组组间的拉伸强度无统计学差异(P>0.05)。在28 d时,与人工唾液组和保丽净组相比,氯己定组的拉伸强度最低(P<0.05)。4.液体环境对纳米载银软衬材料吸水率和溶解率的影响液体环境对纳米载银软衬材料的吸水率和溶解率具有较为显著的影响。同液体组试件的吸水率随时间呈现先减小再增加的变化趋势(P<0.05),除人工唾液组的吸水率随处理时间呈线性增长(P<0.05)。在各时间段,对比对照组各实验组的吸水率均显著减少,其中氯己定组的吸水率达到最低值(P<0.05)。不同液体环境对纳米载银软衬材料溶解率的影响具有显著的差异性。在7 d组,各实验组的溶解率均远小于对照组(P<0.05);在14 d组,保丽净组的溶解率小于其他液体组(P<0.05),其他组别间无显著差异(P>0.05);在28 d组,保丽净组和人工唾液组的溶解率高于氯己定和对照组(P<0.05)。5.液体环境处理前后断裂面扫描电镜的观察SEM镜下可见,不添加填料的材料粉液相混合反应较为均匀,断裂面形貌较为光滑,呈现蜂窝状的轻微凹陷和凸起结构;5%质量比的纳米载银磷酸锆在软衬材料中分散较为均匀,无显著的团聚现象,高倍镜下可见纳米载银磷酸锆的片层状结构,与软衬材料基质间结合良好。保丽净组的试件断裂面可见材料内部结构溶解破坏,形态不规则的凹陷裂隙增多,高倍镜下可见大量密集排列的皱褶状微小裂隙。对照组和氯己定组试件断裂面形貌与液体处理前类似,未见明显的材料内部结构变化。人工唾液组的试件断裂面可见大量点状小裂隙形成,主要分布在添加的纳米颗粒周围,但断面整体较为光滑均匀。结论:1.液体环境对纳米载银软衬材料的机械性能、水溶性有一定程度的影响。这种影响与液体介质以及处理时间等有关。2.在本实验选取的三种液体环境中,保丽净对复合材料的影响最大,主要表现为粘接强度、拉伸强度、邵氏硬度和溶解率的增大,然而这些影响仍在临床使用的安全范畴之内。3.在本实验的研究条件下,对旧义齿行软衬重衬能获得与新义齿同样可靠的修复效果,其粘接强度能够满足临床使用的需求。
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