3D打印义齿基托材料的机械性能与色彩稳定性评估：两种表面处理技术的协同效应研究

本研究针对3D打印义齿基托材料在口腔环境中的性能优化问题，系统评估了机械抛光与釉料处理对四种3D打印树脂材料（NextDent/Formlabs/Senertek/Powerresin）及传统热固化树脂的弯曲强度（FS）、维氏硬度（VH）、表面粗糙度（Ra）和色彩稳定性（ΔE00）的影响。通过5000次咖啡热循环（CTC）模拟老化实验，发现釉料处理虽能提升多数材料的机械性能，但机械抛光在维持综合性能方面更具优势。该研究为数字化义齿修复的表面处理方案选择提供了重要依据。

　　

在数字化口腔修复领域，3D打印技术正逐步颠覆传统义齿制作方式。然而，这些新兴材料在长期口腔环境中的表现仍存在诸多疑问：它们能否经受住冷热交替的考验？表面处理技术会如何影响其使用寿命？更重要的是，咖啡等常见饮品导致的着色问题是否会影响美观？这些问题直接关系到临床应用的可靠性。

苏莱曼德米雷尔大学的研究团队在《BMC Oral Health》发表的研究，首次系统比较了机械抛光与釉料处理（Vita Akzent? LC）对四种3D打印义齿基托材料性能的影响。通过5000次咖啡热循环模拟5年临床使用，结合三点弯曲测试、维氏硬度检测、表面粗糙度分析和色差测量，揭示了不同处理方式的优劣。研究发现，虽然釉料能提升多数材料的硬度和弯曲强度，但机械抛光在控制表面粗糙度和色彩稳定性方面表现更优，其中Senertek材料经釉料处理后弯曲强度提升最显著（132.4 MPa），而Formlabs材料则出现强度下降（41.89 MPa）。

关键技术方法包括：1）采用ISO 20795-1标准制备试样；2）数字光处理（DLP）、立体光刻（SLA）等四种3D打印技术对比；3）5000次5-55°C咖啡热循环老化；4）CIEDE2000（ΔE₀₀）色差分析；5）三点弯曲测试和维氏微硬度检测。

【材料与方法】研究设计了180个标准试样，包含传统热固化树脂对照组和四种3D打印材料实验组。通过严格控制打印参数（50μm层厚）和后处理流程，确保实验可比性。表面处理分为机械抛光组和釉料处理组，后者采用50μm Al₂O₃喷砂预处理。

【结果】在弯曲强度方面，釉料处理使Senertek（STG）和Powerresin（PRG）组分别提升13.7%和16.5%，但Formlabs（FLG）组强度骤降55%。维氏硬度测试显示，Powerresin材料（26.53±1.13）超越传统热固化树脂（20.33±0.85），而釉料处理使多数3D打印材料硬度显著提升（p<0.05）。表面粗糙度数据表明，所有抛光组初始Ra值（0.01-0.05μm）均优于釉料组（0.13-0.18μm），但釉料组在热循环后Ra值增幅较小。色差分析显示，传统热固化树脂ΔE₀₀最低（1.38±0.23），Senertek材料变色最明显（3.61±0.1）。

【讨论】这项研究揭示了3D打印义齿材料的性能优化不能简单依赖单一处理方式。釉料中二氧化硅纳米颗粒的增强效应解释了硬度提升现象，但其较高的初始粗糙度可能增加菌斑附着风险。扫描电镜显示的脆性断裂模式变化，印证了釉料对材料失效机制的影响。特别值得注意的是，不同材料对相同处理方式的响应差异显著，如Formlabs材料出现的强度下降，可能与釉料层的内应力有关。

该研究为临床选择3D打印义齿处理方案提供了重要参考：当优先考虑机械性能时，釉料处理更适合Senertek和Powerresin材料；若注重美观和清洁性能，则机械抛光更具优势。未来研究需进一步探索釉料成分优化和长期临床验证，以充分发挥3D打印技术在个性化修复中的潜力。