聚芳醚酮材料在不同表面处理及老化条件下与光固化正畸粘接剂的粘接性能研究

《BMC Oral Health》：Bonding performance of PEEK- and PEKK-based CAD-CAM polymers to a light-cured composite resin under different surface treatments and artificial aging conditions

　　

摘要

背景

本研究评估了聚芳醚酮（PAEK）材料，特别是聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK），作为潜在的正畸托槽基体材料，在不同表面处理和人工老化条件下与光固化粘接剂结合时的粘接性能。尽管这些材料表现出良好的机械性能和生物相容性，但它们与正畸粘接剂的结合行为仍缺乏足够的了解。

方法

使用三种 PAEK 材料（二氧化钛填充 PEEK [VK]、纳米陶瓷和二氧化钛填充 PEEK [BP] 以及二氧化钛填充 PEKK [PK]）以及作为参考的氧化锆（ZR）制备了圆盘状试样。所有试样均使用碳化硅砂纸打磨，并随机分配至三种表面处理方案之一：喷砂后涂底漆（SBP）、手持式非热等离子体（PL）或等离子体处理后涂底漆（PLP）。在标准化载荷下粘接光固化复合树脂，以模拟正畸托槽基体的粘接。随后，试样经历三种老化条件：无老化（NA）、热循环（TC）或湿热老化（HA）。评估了表面润湿性、剪切粘接强度（SBS）和失效模式。数据采用多因素方差分析及 Tukey 事后检验进行分析（α = 0.05）。

结果

PL 显著提高了所有材料的表面润湿性，导致接触角最低，而 SBP 和 PLP 产生的表面相对更疏水（p < 0.05）。材料类型、表面处理和老化条件显著影响 SBS（p < 0.05）。在 NA 条件下，对于所有材料，SBP 和 PLP 产生的 SBS 值显著高于 PL（p < 0.05）。在 TC 和 HA 处理后，大多数组的 SBS 有所下降；然而，当采用 SBP 或 PLP 方案处理时，PK 和 ZR 保持的粘接强度显著高于 BP 和 VK（p < 0.05）。粘接失效是所有条件下主要的失效模式，而混合失效主要出现在 NA 条件下经 SBP 和 PLP 处理的 PK 和 ZR 中。

结论

单独的等离子体处理显著改善了表面润湿性，但未能获得最佳的粘接强度或耐久性。相比之下，等离子体处理后涂底漆，特别是对于 PK 和 ZR，在人工老化后提供了更优越且更稳定的粘接强度。该方案似乎是 CAD-CAM PAEK 材料与光固化正畸复合树脂结合更可靠的表面调理策略。