【摘要】 到目前为止，测定直流的方法主要有:傅里叶红外吸收光谱法（FTIR）、拉曼光谱法、电子顺磁共振法（EPR）、核磁共振法（NMR）、差示扫描量热法（DTA）。FTIR光谱是最常用的方法之一，但文献结果涉及在各种条件下进行的测量，到目前为止，尚未提出标准化的方法。

牙科中使用的复合树脂可分为以下几类:宏填充、微填充、纳米填充、杂化和短纤维增强复合材料。这些材料含有直径在10-100 μ m之间的填充颗粒;它们很硬，很难打磨。树脂颗粒在0.04-0.2µm之间，具有很高的抛光能力。微填充和宏填充的结合称为“混合型”复合树脂。它含有0.01-0.05µm的胶体二氧化硅颗粒，抛光表面光滑，耐磨性好，力学性能好。纳米填充复合树脂包括锆/二氧化硅和纳米硅颗粒，直径为25 nm，硅化团聚体尺寸为75 nm。填料含量高达80%，降低聚合收缩率，提高力学性能。

 

图1 口腔直接修复复合材料的研究进展。[1]

 

在牙科中，几乎所有类型的树脂都使用甲基丙烯酸甲酯衍生物形式的单体，聚合过程是乙烯基自由基。[1]复合树脂分为化学活化和光活化两种。复合树脂口腔填充物的单体转化率是一个非常重要的参数。由于新材料不断进入市场，DC的确定问题仍然是当前大量研究的课题。DC取决于许多因素，如基体组成、辐照强度、基体的透光性能、填料颗粒的类型和大小、聚合催化剂的浓度和光引发体系的类型。[2]DC值直接影响辐照树脂的力学性能、电阻、聚合收缩率、吸水性和溶解度。低直流值导致细胞毒性增加和材料硬度降低。DC值过低可能导致未反应的细胞毒性单体释放。双功能甲基丙烯酸酯的完全转化是不可能实现的，因为聚合反应后期的扩散限制阻止了一定数量的单体分子到达反应位点。

 

图2 测量透射的支架（a）。曝光时的几何排列（b）。[2]

 

根据基质类型的光聚合参数不同，文献报道的最大DC值在40-70%之间。相同材料的直流文献出现差异的主要原因是没有考虑样品在辐照后的聚合时间和使用不同的测量技术。到目前为止，测定直流的方法主要有:傅里叶红外吸收光谱法（FTIR）、拉曼光谱法、电子顺磁共振法（EPR）、核磁共振法（NMR）、差示扫描量热法（DTA）。FTIR光谱是最常用的方法之一，但文献结果涉及在各种条件下进行的测量，到目前为止，尚未提出标准化的方法。聚合物样品可以制备成各种形式。通常，它们是粉末状的，然后与干的溴化钾（KBr）粉末混合。

 

近年来，衰减全反射（ATR）采样技术被有效地用于直流测定。这种技术的特点是简单;样品在固体或液体状态下直接检测，无需进一步制备。在实时实验中，将单体液滴夹在NaCl或KBr板之间，然后在仪器的测量室中直接聚合。在出版物中，吸收光谱是在特殊情况下提出的，这在典型的光谱分析中是罕见的。一些出版物对迄今为止关于确定dc的工作进行了批判性评估，例如。

 

目前用于测定直流电的方法是基于比较单体碳双键（C=C, 1638 cm−1）和一个参考键的典型吸收带。最常用的参考吸收波段的波数为1608 cm−1，尽管其他波段如1730或4623 cm−1也被使用。但是，如果参考波段在整个直流范围内显示此强度，则该方法是正确的。然而，正如我们所表明的，这对任何甲基丙烯酸甲酯衍生物都是不准确的。在传输方式上，该方法的原理见[2]。当参考波段为1608 cm−1时，该直流计算方法的系统误差不低于5%。此外，正如我们将展示的那样，有些树脂的参考带几乎不可见。我们提出了不需要参考波段的最可靠的方法。

 

Mirosław Kwasny等人[3]采用透射和反射两种测量模式对树脂聚合动力学进行了研究。透射法包括检测放置在KBr晶体之间的树脂层的光学聚合。来自光纤的光束的整个横截面垂直落在晶体表面上，并在暴露后的0秒到甚至数周内随时测量同一样品的聚合过程。通过测量甲基丙烯酸酯在1638 cm−1处吸收带的减弱强度来确定聚合程度，这与乙烯基的C=C伸缩振动有关，该方法适用于有限老化试验。然而，由于树脂的强吸收，它的样品厚度可达0.2 mm。得到的直流值对整个层厚度取平均值。在这种方法中，直流值不受树脂层厚度收缩的影响。ATR方法允许任何样品厚度的直流测量，但由于有限的光穿透，吸收信号与几微米的层厚度有关。这项工作的主要目的是测试和比较目前使用的牙科树脂在各种实验条件下（辐照度，曝光时间，层厚度）使用经典LED光源的直流值。通过ATR技术研究了聚合动力学，该技术先前在Ilie等人[4]和Frauscher和Ilie[5]的作品中使用。它仅限于一些填充物，聚合测试的时间很短-在辐照后5分钟。不完全树脂转化是一个有趣的现象，它的解释是重要的牙科实践。这项研究的目的是让人们了解转换的过程。

 

[1]. Miletic, V., Development of Dental Composites. In Dental Composite Materials for Direct Restorations, Miletic, V., Ed. Springer International Publishing: Cham, 2018; pp 3-9.

[2]. Kwaśny, M.;  Bombalska, A.; Obroniecka, K. A Reliable Method of Measuring the Conversion Degrees of Methacrylate Dental Resins Sensors [Online], 2022.

[3]. Kwaśny, M.;  Polkowski, J.; Bombalska, A. A Study on the Photopolymerization Kinetics of Selected Dental Resins Using Fourier Infrared Spectroscopy （FTIR） Materials [Online], 2022.

[4]. Ilie, N.;  Obermaier, J.; Durner, J., Effect of modulated irradiation time on the degree of conversion and the amount of elutable substances from nano-hybrid resin-based composites. Clinical Oral Investigations 2014, 18 （1）, 97-106.

[5]. Frauscher, K. E.; Ilie, N., Degree of conversion of nano-hybrid resin-based composites with novel and conventional matrix formulation. Clinical Oral Investigations 2013, 17 （2）, 635-642.

 

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