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中华口腔医学研究杂志(电子版)

中华口腔医学研究杂志(电子版) ›› 2022, Vol. 16 ›› Issue (02) : 74 -81. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2022.02.002

论著

不同表面处理方式对聚醚醚酮与复合树脂粘接性能的影响
庞菲菲1, 刘俊杰1, 于子航1, 吴小婕1, 张昕宇1, 战德松2, 付佳乐2,†()   
  1. 1. 中国医科大学口腔医学院，沈阳　110002
    2. 中国医科大学口腔医学院口腔材料学教研室，中国医科大学附属口腔医院修复二科，沈阳　110002
  • 收稿日期:2022-02-10 出版日期:2022-04-01
  • 通信作者: 付佳乐

Effect of different surface treatments on the bonding performance between polyetheretherketone and composite resin

Feifei Pang1, Junjie Liu1, Zihang Yu1, Xiaojie Wu1, Xinyu Zhang1, Desong Zhan2, Jiale Fu2,†()   

  1. 1. School of Stomatology, China Medical University, Shenyang 110002, China
    2. Department of Dental Materials, School of Stomatology, China Medical University, The Second Department of Prosthodontics, China Medical University Hospital of Stomatology, Shenyang 110002, China
  • Received:2022-02-10 Published:2022-04-01
  • Corresponding author: Jiale Fu
  • Supported by:
    Innovation and Entrepreneurship Rraining Program for College Students of China Medical University(1111251314)
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引用本文：

庞菲菲, 刘俊杰, 于子航, 吴小婕, 张昕宇, 战德松, 付佳乐. 不同表面处理方式对聚醚醚酮与复合树脂粘接性能的影响[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2022, 16(02): 74-81.

Feifei Pang, Junjie Liu, Zihang Yu, Xiaojie Wu, Xinyu Zhang, Desong Zhan, Jiale Fu. Effect of different surface treatments on the bonding performance between polyetheretherketone and composite resin[J]. Chinese Journal of Stomatological Research(Electronic Edition), 2022, 16(02): 74-81.

目的

研究不同存储条件下6种通用型粘接剂及喷砂条件对聚醚醚酮（PEEK）与复合树脂之间粘接强度和耐久性的影响。

方法

将PEEK材料切割成12个边长为2 cm的正方体试件。对其中6个试件进行氧化铝喷砂处理。6种通用型粘接剂为：Tetric N-Bond Universal（TNU）、Single Bond Universal（SBU）、DX.BOND UNI（DXB）、Selective Etch Bond（SEB）、Gluma Bond Universal（GBU）、Prime & Bond Universal（PBU）。实验分为7组，每组包含4个喷砂面和4个未喷砂面。7种表面处理方法分别为：不使用粘接剂（对照组）和6种通用型粘接剂（实验组：TNU组、SBU组、DXB组、SEB组、GBU组、PBU组）。经表面处理后，将流动复合树脂F00注入透明模具并将其无压力置于试件表面后进行光照固化。试件分别在37 ℃恒温水浴24 h或冷热循环3000次后进行剪切粘接强度测试。使用松风EyeSpecial C-Ⅳ口腔专用相机微距模式进行断面拍照并进行断裂模式分析。采用SPSS 23.0软件Three-Way ANOVA（冷热循环、粘接剂与喷砂）与Tukey方法对各组数据进行统计分析（α = 0.05）。

结果

24 h水浴条件下，TNU组分别获得不喷砂组（9.92 ± 1.19）MPa与喷砂组（9.97 ± 1.03）MPa最高粘接强度；冷热循环3000次后PBU组分别获得不喷砂组（6.75 ± 0.99）MPa与喷砂组（7.22 ± 1.30）MPa最高粘接强度。三因素分析结果显示：冷热循环（F = 3 045.429，P<0.001）、粘接剂（F = 361.165，P<0.001）与喷砂（F = 80.050，P<0.001）可显著影响粘接强度；冷热循环与粘接剂（F = 155.724，P<0.001）、粘接剂与喷砂（F = 3.535，P = 0.002）、冷热循环与喷砂（F = 9.184，P = 0.003）两两因素间分别具有交互作用；冷热循环、粘接剂与喷砂三因素间具有交互作用（F = 12.392，P<0.001）。

结论

（1）喷砂有助于改善通用型粘接剂对复合树脂与PEEK 37 ℃恒温水浴24 h粘接强度；（2）复合树脂与PEEK粘接强度在冷热循环3000次后显著降低；（3）本实验中PBU组粘接耐久性优于其他粘接系统。

关键词: 聚醚醚酮, 通用型粘接剂, 流动性复合树脂, 剪切粘接强度, 喷砂
Objective

To evaluate the effect of six universal adhesives and sandblasting on the bond strength and durability between polyetheretherketone (PEEK) and composite resin under different storage conditions.

Methods

A PEEK disk was cut into twelve cube specimens with the side length of 2 cm. Six specimens were sandblasted with alumina. The six universal adhesives are: Tetric N-Bond Universal (TNU) , Single Bond Universal (SBU) , DX.BOND UNI (DXB) , Selective Etch Bond (SEB) , Gluma Bond Universal (GBU) and Prime & Bond Universal (PBU) . The experiment was divided into seven groups with four sandblasted surfaces and four unsandblasted surfaces in each group. Seven surface treatments were: no adhesive applied (control group) and six brands of universal adhesive (experimental groups: TNU group, SBU group, DXB group, SEB group, GBU group and PBU group) . After surface preparation, the flowable composite resin F00 was injected into a transparent mold on the specimen surface without pressure for light-curing. The shear bond strength (SBS) test was carried out after water storage (37 ℃, 24 h) and thermocycling (3000 times) . The photograph and fracture mode analysis were performed using Tele-macro mode of Shofu EyeSpecial C-Ⅳ dental camera. The data from SBS were analyzed by using Three-Way ANOVA (thermocycling, adhesive and sandblasting) , and Turkey (α = 0.05) .

Results

After water storage, the highest bond strength was achieved by the TNU in the non-blasting group (9.92 ± 1.19) MPa and the sandblasting group (9.97 ± 1.03) MPa, respectively; After 3000 times thermocycling, the best bonding performance was achieved by PBU in the non-blasting group (6.75 ± 0.99) MPa and the sandblasting group (7.22 ± 1.30) MPa, respectively. The Three-Way ANOVA analysis indicated that the SBS was significantly affected by thermocycling (F = 3 045.429, P<0.001) , adhesive (F = 361.165, P<0.001) and sandblasting (F = 80.050, P<0.001) ; There was significant interaction between the three factors: thermocycling and adhesive (F = 155.724, P<0.001) , adhesive and sand blasting (F = 3.535, P = 0.002) , as well as thermocycling and sandblasting (F = 9.184, P = 0.003) . The interaction among thermocycling, adhesive and sand blasting was significantly different (F = 12.392, P<0.001) .

Conclusions

(1) The bond strength of the universal adhesive between composite resin and PEEK was significantly improved by sandblasting after 37 ℃ water storage for 24 h; (2) The bond strength between composite resins and PEEK significantly decreased after thermocycling for 3000 times; (3) The bonding durability of PBU was superior to other universal adhesives in the present study.

Key words: Polyetheretherketone (PEEK), Universal adhesives, Flowable composite resin, Shear bond strength, Sandblasting
表1 通用型粘接剂与复合树脂的名称及其主要成分
粘接剂/复合树脂名称（缩写） Lot码 主要成分
Single Bond Universal（SBU） 41453 10-MDP，HEMA，Bis-GMA，光引发剂，硅烷偶联剂
Selective Etch Bond（SEB） 20190004679 磷酸酯，羧酸酯，甲基丙烯酸酯，光引发剂，热解硅酸
DX.BOND UNI（DXB） BJBAFA 10-MDP，HEMA，二甲基丙烯酸酯，磷酸二（2-丙烯酰氧基丙二醇）酯，对羟基苯甲醚，CQ
Tetric N-Bond Universal（TNU） Y16359 HEMA，10 - MDP，Bis - GMA，DDDMA，MCAP，UDMA，超细二氧化硅，EDB，DMAEMA，CQ，BHT，MEHQ，磷酸丙烯酸，GPDM
Gluma Bond Universal（GBU） 63450 UDMA，10-MDP，4-META，DTBHQ，BHT，EDB，乙基纤维，CQ
Prime & Bond Universal（PBU） 200500031 10-MDP，PENTA，BADEP，BAABE，CQ
Beautiful Flow Plus F00（F00） 042179 Bis-GMA，二甲基丙烯酸酯，钛酸酯耦合材，微粒子硅酸，氧化铝，二氧化硅
图1 不同粘接剂及喷砂条件对聚醚醚酮（PEEK）与复合树脂之间粘接强度和耐久性影响的实验流程及实验分组示意图　SBS为剪切粘接强度，p表示喷砂，w表示未喷砂，h表示恒温水浴，l表示冷热循环。
图2 复合树脂试件制备流程与测试方法示意图　A：透明模具；B：注入复合树脂并光照；C：取下模具；D：垂直方向牵拉树脂小柱进行剪切测试；E：测试进行中（单位：N）。
表2 不同粘接剂冷热循环前后剪切粘接强度差异（±s）
组别 NA组 SBU组 SEB组 DXB组 TNU组 GBU组 PBU组
未喷砂恒温水浴组（MPa） 1.00 ± 1.20Aa 6.76 ± 0.76Ba 4.56 ± 1.00Ca 6.68 ± 1.37Ba 9.92 ± 1.19Da 3.28 ± 0.65Ea 7.11 ± 1.09Ba
未喷砂冷热循环组（MPa） 0Aa 0.97 ± 1.17Ba 0Aa 0Aa 0Aa 0Aa 6.75 ± 0.99Ca
F值 11.162 61.129 329.067 678.863 1099.208 407.875 0.941
P值 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.340
喷砂恒温水浴组（MPa） 3.54 ± 0.63Ab 7.38 ± 1.23Ba 5.82 ± 0.98Cb 8.28 ± 0.90Ba 9.97 ± 1.03Da 3.58 ± 0.56Aa 7.99 ± 1.18Ba
喷砂冷热循环组（MPa） 0Aa 1.30 ± 1.09Ba 0Aa 0.11 ± 0.44Aa 2.67 ± 1.89Cb 0Aa 7.22 ± 1.30Da
F值 503.944 321.824 563.351 511.237 183.470 655.019 3.104
P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.088
图3 37 ℃恒温水浴组剪切粘接强度（SBS）测试后各组复合树脂试件断裂模式分析
图4 5 ~ 55 ℃冷热循环组剪切粘接强度（SBS）测试后各组复合树脂试件断裂模式分析
图5 喷砂恒温水浴组复合树脂试件的断裂面形态（松风EyeSpecial C-Ⅳ口腔专用相机微距模式）
图6 未喷砂冷热循环组复合树脂试件的断裂面形态（松风EyeSpecial C-Ⅳ口腔专用相机微距模式）
[1]
邱鹏，傅琪淋，刘敏，等.聚醚醚酮、二氧化锆和纯钛基台材料表面口腔微生物黏附的对比[J].中国组织工程研究，2022，26（4）：540-545. DOI：10.12307/2022.089.
[2]
冀堃，朱顶贵，陆伟，等.聚醚酮酮数字化乳牙早失间隙保持器的临床应用观察[J/OL].中华口腔医学研究杂志（电子版），2019，13（6）：368-372. DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2019.06.008.
[3]
Stawarczyk B，Beuer F，Wimmer T，et al. Polyetheretherketone-a suitable material for fixed dental prostheses？[J]. Biomed Mater Res B Appl Biomater，2013，101（7）：1209-1216. DOI：10.1002/jbm.b.32932.
[4]
袁波，成沁雯，朱向东，等.生物医用聚芳醚酮材料研究进展[J].华西医学，2018，33（9）：1053-1060. DOI：10.7507/1002-0179.201808064.
[5]
陈曦，于海洋.聚醚醚酮在口腔种植与修复领域的研究进展[J].国际口腔医学志，2018，45（6）：657-665. DOI：10.7518/gjkq.2018.06.007.
[6]
Zoidis P，Bakiri E，Polyzois G. Using modified polyetheretherketone（PEEK）as an alternative material for endocrown restorations：A short-term clinical report[J]. J Prosthet Dent，2017，117（3）：335-339. DOI：10.1016/j.prosdent.2016.08.009.
[7]
吴彧，晏奇，施斌.酸蚀及粘结剂对聚醚醚酮粘结强度的影响[J].口腔医学研究，2017，33（8）：811-815. DOI：10.13701/j.cnki.kqyxyj.2017.08.003.
[8]
许屹立，于皓.通用型粘接剂对牙体组织粘接效果影响因素的研究进展[J].口腔疾病防治，2022，30（1）：68-72. DOI：10.12016/j.issn.2096-1456.2022.01.012.
[9]
Hashimoto M，Fujita S，Kaga M，et al. In vitro durability of one-bottle resin adhesives bonded to dentin[J]. Dent Mater J，2007，26（5）：677-686. DOI：10.4012/dmj.26.677.
[10]
Tsuka H，Morita K，Kato K，et al. Effect of laser groove treatment on shear bond strength of resin-based luting agent to polyetheretherketone（PEEK）[J]. J Prosthodont Res，2019，63（1）：52-57. DOI：10.1016/j.jpor.2018.08.001.
[11]
Jahandideh Y，Falahchai M，Pourkhalili H. Effect of surface treatment with Er：YAG and CO2 lasers on shear bond strength of polyether ether ketone to composite resin veneers[J]. J Lasers Med Sci，2020，11（2）：153-159. DOI：10.34172/jlms.2020.26.
[12]
Shah MB，Ferracane JL，Kruzic JJ. R-curve behavior and toughening mechanisms of resin-based dental composites：Effects of hydration and post-cure heat treatment[J]. Dent Mater，2009，25（6）：760-770. DOI：10.1016/j.dental.2008.12.004.
[13]
Rosentritt M，Preis V，Behr M，et al. Shear bond strength between veneering composite and PEEK after different surface modifications[J]. Clin Oral Investig，2015，19（3）：739-744. DOI：10.1007/s00784-014-1294-2.
[14]
朱轩言，朱松.提高通用粘接剂与牙本质粘接性能的研究进展[J].口腔医学研究，2021，37（10）：883-885. DOI：10.13701/j.cnki.kqyxyj.2021.10.004.
[15]
李轲，郑适泽，陈玥，等.树脂水门汀与氧化锆陶瓷剪切粘接强度的研究[J/OL].中华口腔医学研究杂志（电子版），2019，13（4）：212-217. DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2019.04.004.
[16]
印准，战德松，付佳乐.表面应用粘接剂、底涂剂对锆瓷与树脂水门汀粘接强度的影响[J].华西口腔医学杂志，2020，38（4）：376-379. DOI：10.7518/hxkq.2020.04.004.
[17]
王万锋，徐正一，李家硕，等.不同酸蚀模式对新型窝沟封闭剂在牙釉质表面粘接耐久性的影响[J/OL].中华口腔医学研究杂志（电子版），2021，15（5）：284-291. DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2021.05.005.
[18]
Vasconcelos E Cruz J，Polido M，Brito J，et al. Dentin bonding and SEM analysis of a new experimental universal adhesive system containing a dendrimer[J]. Polymers（Basel），2020，12（2）：461. DOI：10.3390/polym12020461.
[19]
Keul C，Liebermann A，Schmidlin PR，et al. Influence of PEEK surface modification on surface properties and bond strength to veneering resin composites[J]. Adhes Dent，2014，16（4）：383-392. DOI：10.3290/j.jad.a32570.
[20]
Adem N，Bal B，Kazazoğlu E. Comparative study of chemical and mechanical surface treatment effects on the shear bond strength of polyether-ether-ketone to veneering resin[J]. Int J Prosthodont，2021. DOI：10.11607/ijp.6938.
[21]
Passia N，Mitsias M，Lehmann F，et al. Bond strength of a new generation of universal bonding systems to zirconia ceramic[J]. Mech Behav Biomed Mater，2016，62：268-274. DOI：10.1016/j.jmbbm.2016.04.045.
[22]
Stawarczyk B，Jordan P，Schmidlin PR，et al. PEEK surface treatment effects on tensile bond strength to veneering resins[J]. Prosthet Dent，2014，112（5）：1278-1288. DOI：10.1016/j.prosdent.2014.05.014.
[23]
Mathew M，Parameswaran Nair EK，Krishnan K. Bonding agent is a decisive factor in determining the marginal leakage of dental composites subjected to thermal cycling：An in vitro study[J]. J Oral Rehabil，2001，28（1）：68-77. DOI：10.1046/j.1365-2842.2001.00609.x.
[24]
Wang Y，Wang C，Zhang Z，et al. Effect of nanoparticles on the morphology，thermal，and electrical properties of low-density polyethylene after thermal aging[J]. Nanomaterials（Basel），2017，7（10）：320. DOI：10.3390/nano7100320.
[25]
de Munck J，van Landuyt K，Coutinho E，et al. Micro-tensile bond strength of adhesives bonded to Class-I cavity-bottom dentin after thermo-cycling[J]. Dent Mater，2005，21（11）：999-1007. DOI：10.1016/j.dental.2004.11.005.
[26]
李贝贝，邸萍. CAD/CAM钛合金表面处理工艺联合树脂粘接剂对硬质复合树脂粘接强度和耐久性的影响[J].北京大学学报（医学版），2019，51（1）：111-114. DOI：10.19723/j.issn.1671-167X.2019.01.020.
[27]
施巧蕊，徐鑫，于皓，等.不同表面处理对Bio-HPP与PMMA粘结强度影响的研究[J].口腔医学研究，2020，36（3）：226-229. DOI：10.13701/j.cnki.kqyxyj.2020.03.009.
[28]
Takahashi M，Nakajima M，Hosaka K，et al. Long-term evaluation of water sorption and ultimate tensile strength of HEMA-containing/-free one-step self-etch adhesives[J]. J Dent，2011，39（7）：506-512. DOI：10.1016/j.jdent.2011.04.008.
[29]
Nishitani Y，Yoshiyama M，Hosaka K，et al. Use of Hoy′s solubility parameters to predict water sorption/solubility of experimental primers and adhesives[J]. Eur J Oral Sci，2007，115（1）：81-86. DOI：10.1111/j.1600-0722.2007.00430.x.
[30]
卢枳岑，陈莹，谢海峰，等.磷酸酯单体PENTA与牙科氧化锆陶瓷结合的化学证据[J].口腔医学，2018，38（3）：217-221. DOI：10.13591/j.cnki.kqyx.2018.03.006.
[1] 王海燕, 张冬雪, 粟申平, 姜彤. 光动力联合龈下喷砂疗法对种植体周围炎龈沟液菌群分布改变的疗效[J]. 中华实验和临床感染病杂志(电子版), 2022, 16(06): 391-403.
[2] 卞雨晴, 马一丹, 代东跃, 苏平, 贾梦奇, 战德松, 付佳乐. 不同浓度单宁酸在不同酸蚀模式下对通用型粘接剂粘接强度的影响[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2020, 14(04): 221-227.
[3] 谷德奥, 陆伟. 聚芳醚酮的口腔临床应用及其产品化研究进展[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2020, 14(04): 265-270.
[4] 陈双双, 唐晓琳. 舒适化牙周基础治疗的研究进展[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2020, 14(01): 59-62.
[5] 黄容裕, 吴纪楠, 胡文, 钟锡鹏, 刘利思, 萧剑浩, 陈俊兰. 甘氨酸龈下喷砂联合引导组织再生术治疗种植体周围炎[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2019, 13(01): 28-36.
[6] 叶剑涛, 李博华, 李洁银, 王希乾, 王璐, 叶秀华. 两种喷砂粒度对钯银合金金瓷结合强度的影响[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2015, 09(01): 37-43.
[7] 冷昭富, 汪永新. 儿童去骨瓣减压术后颅骨成形术的研究进展[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(05): 313-317.
[8] 刘冬, 图柯拜·吐尔托合提, 赵俊红, 汪永新, 吉文玉. 3D打印PEEK材料治疗儿童颅骨缺损的临床应用[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2022, 08(02): 106-110.
[9] 吴水华, 陈朝晖, 范双石, 李浩, 王海阳. 个性化聚醚醚酮植入物在儿童颅骨修补术中的临床应用及分析[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2021, 07(04): 252-255.
[10] 袁杰, 武孝刚, 王金标, 刘璐, 王春琳. 3D打印聚醚醚酮材料在颅脑损伤后颅骨成形术中的应用疗效分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2022, 12(05): 274-278.
[11] 赵德枭, 郭永坤, 王新军, 刘婉清, 陈冠岐, 毛建超, 单峤. 聚醚醚酮与钛网修补颅骨缺损的临床应用对比分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2021, 11(06): 362-365.
[12] 李明辉, 刘洋, 王彩民, 张觅, 许锋. 聚醚醚酮棒脊柱动态内固定系统在腰椎退行性疾病中的临床对比研究[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2019, 13(11): 850-854.
[13] 金辰怡, 徐国超. 甘氨酸龈下喷砂治疗老年冠心病患者慢性牙周炎疗效观察[J]. 中华老年病研究电子杂志, 2019, 06(01): 26-29.
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