纤维桩表面处理改善其树脂粘接强度的研究及其发展趋势

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国的口腔修复学得到了迅速发展，在口腔修复学的临床工作中，开始广泛应用纤维桩，这是因为纤维桩具有一系列的优点，它具有良好的美学性能，并且类似于牙本质弹性模量。但是通过实践研究发现，纤维桩在粘接强度方面还需要进一步提高，这样就将隐患留在了纤维桩修复治疗中。因此，在近些年的国内外纤维桩研究中，都将重点作为了通过表面处理来提到纤维桩和树脂材料的粘接强度。本文简要分析了纤维桩表面处理改善其树脂粘接强度的研究及其发展趋势，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：纤维桩；树脂粘接强度；发展趋势

通过调查发现，以往主要是应用硅烷偶联剂及树脂粘接剂来进行表面处理，此外，还采用了其他一些方法，比如氢氟酸过氧氢溶液以及喷砂等，经过实践，这些表面处理方法都可以在一定程度上提高纤维状的粘接强度[1]。在近些年，为了提高纤维桩的粘接强度，开始采用一些物理方法，比如紫外线、低温等等。

1纤维桩概述

纤维桩作为一种桩材料，是将纤维成分加入到复合体树脂中制成的，纤维桩的概念最早是在上个世纪九十年代提出来的，相较于传统的桩核材料，具有一系列的优势[2]。比如，纤维桩具备的弹性模量类似于牙本质，与牙本质结合形成的结构有着同样的性质，被人们称之为纤维桩根管牙本质复合体，根管经过修复治疗，应力分布可以更加的均匀，这样修复之后，根折几乎就不可能发生和出现[3]。另外，纤维桩也被广泛应用于临床之中，这是因为纤维桩具备良好的美学性能。但是，通过实践研究发现，还需要进一步提高纤维桩的粘接强度。过去的研究表明，采用一些表面处理方法，可以有效提高纤维桩的粘接强度，大多都是离子体处理方法，比如酸蚀、喷砂、低温等等，但是每一种表面处理方法都存在着局限性，不是十分理想；因此，目前就需要找到一种方法，既可以提高纤维桩的粘接强度，又可以不会对纤维桩表面完整性产生破坏作用[4]。

2纤维桩使用中出现的一系列问题

通过大量的实践研究我们可以发现，主要有两个界面决定着纤维桩在根管内的粘接强度，分别是树脂水门汀/根管牙本质界面和纤维桩/树脂水门汀界面。在口腔修复中，最为常见的修复失败方式是纤维桩出现脱落以及松动等情况[5]。有专家花费了5年的时间对过去11年左右的临床研究结果进行了回顾，发现纤维桩使用中，最为常见的修复失败方式就是粘度不够。那么，在这么多年来，很多学者都在努力寻找方法来实现纤维桩粘接强度提高的方法，其中应用最广的就是表面处理方法，这种方法也得到了深入的研究和探讨。

3纤维桩的不同表面处理方法

通常情况下，可以将纤维桩分为两个组成部分，分别是树脂基质和纤维成分，因为它有着十分光滑的平面，那么要想和树脂材料形成微机械固位就存在着较大的难度。并且，环氧树脂作为一种有机高分子材料，高度聚合和交联，有着十分稳定的化学性质，无法有效的与树脂材料等发生化学反应[6]。在这些因素的综合作用下，纤维桩就无法有效的粘接树脂材料。那么要想实现纤维桩和树脂材料粘接强度得到提高的目的，就需要将表面处理的方法应用到纤维桩上。这些表面处理方法的原理就是对微机械固位进行增加，对化学粘接进行强化，或者是同时对两者进行强化和增加等。目前，主要有这些方法。

3.1硅烷偶联剂 目前，有很多的专家和学者都在研究如何利用硅烷偶联剂来表面处理纤维桩；但是，对于利用硅烷偶联剂来实现纤维桩粘接强度的提高，目前在学界还没有达成一个统一的共识[7]。有专家和学者利用硅烷偶联剂来表面处理了石英纤维桩和玻璃纤维桩，通过实践研究表明，它和树脂的微拉伸粘接强度得到了显著提高。国内外近些年来也对此方面进行了广泛研究，也得出了与之类似的结果。另外，有研究表明，采用硅烷化对于纤维桩即刻粘接强度的提高，也有着很大的帮助，但是如果经过了冷热温度循环处理，就会在很大程度上降低它的粘接强度。但是，也有专家和学者表示采用硅烷偶联剂，对于纤维桩粘接强度没有丝毫的帮助。有专家使用硅烷偶联剂处理了很多种纤维桩，然后经过实践发现，纤维桩的粘接强度并没有因此而得到提高。还有专家在牛牙本质制成的人工根管中也粘入了经过硅烷偶联剂处理的石英纤维桩，但是却没有改变它的粘接强度[8]。

3.2树脂粘接剂 对于纤维桩粘接强度是否可以通过树脂粘接剂来提高，不同的研究得出来的结论也存在着较大的差异。有专家将多种树脂粘接剂涂抹在了石英纤维桩和玻璃纤维桩的表面，并且对粘接强度进行了检测，检测结果表示，将树脂粘接剂应用到玻璃纤维桩上，经过光照固化作用，可以在很大程度上提高它的粘接强度[9]。但是虽然使用了树脂粘接剂，却没有经过光照固化这个步骤，那么粘接强度就没有改变。而将树脂粘接剂应用到石英纤维桩上，粘接强度就得到了显著的提高。当然也有专家得出了不同的结论，有专家将不同的牙本质粘接剂应用到使用硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维桩上，然后进行了相应的试验，以此来对其粘接强度进行检测，结果发现它的粘接强度并没有因此得到提高。

3.3氢氟酸 通过相关的研究表明，纤维桩的表面如果经过氢氟酸的处理，纤维桩的粘接强度就可以得到有效提高。有专家在石英纤维桩的表面，采用了百分之九的氢氟酸进行了处理，时间控制在15 s，然后在离体上颌中切牙根管中进行了粘接[10]；经过相应的试验，如温度循环以及应力循环试验等，我们发现通过氢氟酸处理之后，纤维桩的粘接强度得到了有效的提高。有专家表示，纤维状的表面采用氢氟酸来进行处理，那么纤维桩表面的粗糙度就得到了有效的提高，这样微机械固位作用就得到了显著强化。有专家在环氧树脂玻璃纤维桩上也用氢氟酸进行了试验，结果表明纤维桩的粘接强度也得到了有效的提高。但是，利用电子显微镜对上述试验进行了扫描，虽然粘接强度得到了提高，但是却破坏到了纤维桩表面的纤维成分，这样纤维桩的表面就无法维持完整性[11]，因此，就无法有效应用于临床操作中。

3.4过氧化氢溶液 纤维桩表面的树脂基质会被过氧化氢所溶解，在将大量纤维成分暴露出来的同时，也会很多的微小间隙产生[12]。通过研究表明，在纤维状的表面利用过氧化氢来进行处理，它的粘接强度可以得到有效的提高。有专家在利用过氧化氢溶液处理石英纤维桩表面的时候，采用的是不同的浓度，并且还将硅烷偶联剂涂了上去，结果显示，粘接强度均可以得到有效的提高[13]。为了得到提高的原理，我们用电子显微镜进行了观察和扫描，发现纤维桩表面经过过氧化氢溶液处理之后，溶解掉了部分的环氧树脂，促使石英纤维暴露层形成了，暴露层有着特别完整的成分形态，没有受到破坏。在粘接界面的暴露纤维之间进入了树脂材料之后，微机械固位就得到了有效的强化，并且硅烷偶联剂也可以与纤维出现发硬，这样它们之间的化学粘接作用就得到了有效的增强[14]。有专家还对环氧树脂玻璃纤维桩进行了处理，采用的过氧化氢依然有不同的浓度，但是结果表明纤维桩的粘接强度均得到了显著提高，此外，近些年来研究结果表明，纤维桩的粘接强度可以经过过氧化氢溶液处理之后而得到提到，而处理之后纤维桩在根管内的粘接强度又会因为机械和温度疲劳循环得到降低。

3.5高锰酸钾、乙醇钠溶液 有专家在对石英纤维桩表面进行处理时，采用的是高锰酸钾、乙醇钠溶液，结果显示，纤维桩的粘接强度得到了显著提高[15]。另外，我们又采用电子显微镜对其进行了观察和探索，发现纤维桩表面溶解掉了部分的环氧树脂，暴露出来了纤维桩表明的纤维，并且没有损坏到暴露的纤维成分，依然保持完整的形态。因为粘接界面上的暴露纤维中进入了核树脂材料，这样微机械固位也得到了显著增加[16]。

3.6喷砂机硅酸盐喷涂 在口腔材料的表面粗化中，经常使用到的一种方法就是喷砂，经过大量的研究表明，利用喷砂处理，纤维桩的粘接强度可以得到有效的提高。有专家在处理石英纤维桩表面的时候，采用的就是喷砂方法[17]，结果表明，石英纤维桩的粘接强度得到了很大程度的提高。还有专家利用喷砂方法来处理过玻璃纤维桩之后，将其粘接于树脂水门汀，经过试验，结果显示，纤维桩以及树脂水门汀的粘接强度都得到了显著的提高。如果经过喷砂处理之后，又将硅烷偶联剂涂了上去，就可以更好的提高粘接强度。有专家认为，通过喷砂处理，纤维桩表面的粗糙度得到了显著的增加。但是，纤维桩的表面结构会在很大程度上受到喷砂的破坏，损坏到表面纤维，不利于表面纤维完整性的维持[18]。有专家在玻璃纤维桩上也进行了类似研究，采用喷砂处理的方法，然后在单根管离体牙中粘接，经过相应的温度循环和应力循环之后，纤维桩的粘结强度得到了非常显著的提高。还有专家采用硅酸盐喷涂处理石英纤维桩，结果表示，纤维桩的粘接强度也得到了有效的提高，通过采取这样的做法，纤维桩表面的粗糙度得到了有效的增加，微机械固位作用也得到了显著增强。同时，硅烷偶联剂还可以与嵌入到纤维桩表面的二氧化硅颗粒进行化学反应，这样两者之间的化学粘接作用就得到了显著增强[19]。

3.7采用低温等离子体处理以及紫外线照射 随着时代的发展和科学技术的进步，近些年来，在纤维桩的表面处理中，开始应用一些全新的物理方法。这些方法相较于传统表面处理方法来讲，具有一系列的优点，比如更加有效，更加温和等等，这样在未来将会更加广泛的应用于纤维桩粘接强度提高方法。其中，在众多表面处理方法中，十分典型的就是低温等离子体处理以及紫外线照射等[20]。有专家利用一些其他，促使低温等离子体得到了产生，然后处理环氧树脂基石英纤维桩和玻璃纤维桩，经过试验发现，纤维桩以及树脂材料的粘接强度得到了显著提高[21]。有专家认为，通过等离子体处理，活化了纤维桩表面的环氧树脂基质，然后将自由基和一些活性基团引入到了表面中[22]。树脂材料可以与这些表面活性成分发生化学反应，这样纤维桩和树脂材料之间的粘接作用就得到了大大的增强。

4纤维桩的发展趋势

通过上文的叙述分析我们可以得知，纤维桩具有一系列的优点，因此被广泛的应用于临床中，但是通过大量的实践研究发现，在纤维桩修复治疗中，存在的一个很大问题就是粘接强度不足，那么要想提高纤维桩修复治疗的成功率[23]，就需要对纤维桩的粘接强度不断提高。目前虽然研究出来了一系列的方法来提高纤维桩的粘接强度，但是总存在着很多的局限性， 比如会破坏到纤维桩的完整性或者是降低自身的机械强度等等[24]。针对这个问题，就需要对新的处理方法进行寻找，除了要保证纤维桩粘接强度的提高之外，还需要保证纤维桩表面的完整性不会受到损坏[25]。在上文的叙述分析中，我们发现采用低温等离子处理以及紫外线照射等方法具有很多的优点，比较的温和，更加的有 效[26]，因此，将来会得到充足的发展。

5结论

总之，纤维桩在临床应用中存在着一系列的优点，虽然在应用中会出现一点小问题[27]，但是通过相关人员不懈的努力，这些问题都是可以得到解决 的[29]。那么在时代飞速发展的今天，相关工作人员需要不断的努力和学习，提高自己的专业水平，研究出更为合理的表面处理方法[30]。

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