纖維加強樹脂粘接橋技術

① 粘結橋的粘結橋的粘結

粘結橋的粘結主要包括基牙和金屬粘結面的處理，粘結劑的選用，基牙粘接面的處理。
（一）粘結的影響因素主要包括：
粘結劑的性能，包括粘結劑的化學和物理性能。
基牙和金屬翼板的表面性狀，包括表面的清潔度，表面的物理化學性能，表面的粗糙度。
粘結體系的內應力，包括固化產生的收縮力以及由於膨脹系數不同，口腔溫度變化產生的熱應力。
粘結劑的厚度，粘結理論認為，粘結劑厚度越薄，冠修復體就位越完全，粘接劑內的缺陷越少，從而粘接強度越高。[
（二）基牙粘結面的處理
1955年，Bunocore利用85%的磷酸酸蝕牙釉質，從而取得樹脂和牙的結合，首次將粘結的概念帶到牙科，為粘結橋的發展打下基礎。現在的牙面的處理雖然經過了多年的發展，但是仍然離不開酸蝕牙面形成微觀的粗糙表面以利於粘結，1982年日本的Nakabayashi 提出混合層理論，樹脂突進入酸蝕後的釉質柱間隙中形成機械嵌合，樹脂和牙體粘結面形成牢固的結合。為粘結橋的樹脂和牙面的粘結提供了理論基礎。經過多年的發展，牙面的酸蝕和混合層理論獲得大家的認同。
（三）金屬粘結面的處理
臨床研究結果表明脫粘結界面主要發生在金屬翼板和粘結劑界面。所以金屬和粘結劑之間的粘結是粘結橋固位的薄弱點。金屬粘結面的處理的目的是形成一個清潔的有微觀固位型粘結面，在樹脂粘結劑和金屬間形成良好的機械結合和化學結合。其發展也有從早期的孔洞機械固位，到電酸蝕，硅塗層，和機械噴砂等處理方法。噴砂由於不需要昂貴的設備、操作簡單、效果穩定被很多學者建議採用。有研究表明噴砂和酸蝕的效果差不多[41]。
金合金等貴金屬在粘結前還需要特殊的處理，如有粘結劑配套的貴金屬處理液，和高溫氧化法等，有臨床研究表明經偶聯劑處理的貴金屬粘結橋的比高溫氧化的處理的脫落率低，S.HIKAGE等人（2003年）[37]對26例使用Superbond C&B粘結經V-primer處理的貴金屬粘結橋修復體平均使用壽命達到73.8個月，而使用高溫氧化的粘結橋平均壽命才32.6個月。
（四）粘接劑的選用
粘結橋使用的粘結劑一般選擇樹脂粘結劑。Panavia 和Super Bond C & B 是現在常用的粘結劑。
Super Bond C & B (Sun Medical)是一類含有活性基團4-甲基丙烯酸氧乙基偏苯三酸酐酯(4-methacryloxyethy trimellitate anhydride,4-META)的不含填料的粘接樹脂,於1981年由Tanaka等[42]最先介紹。與一般的樹脂粘接劑相比，4- META可以顯著提高粘接劑與鎳-鉻合金的粘接強度。可以與金屬氧化層間形成氫鍵。 Super Bond C & B與牙釉質也有化學粘接作用。4-META中含有強極性的酸酐基團，它可以提高粘結劑在牙面的潤濕性，促進MMA單體與牙齒組織的混合與滲透。Super Bond C & B在和牙釉質、牙本質及牙科用合金合金粘結時表現出較高的粘結力，且Super Bond C & B在硬固後仍有一定的韌性，使作用於粘結界面的應力得到一定的緩沖。臨床研究證實Super Bond C & B具有良好的效果。Samama報告了使用Super Bond C & B粘結的243件粘接固定局部義齒的跟蹤結果,在平均5.7年的觀察期間,其失敗率為11%。
但是由於Super Bond C & B是粉、液組成，因粘結劑中含有易揮發的MMA單體，在調和後應選擇糊狀期或絲狀前期進行粘結，否則會影響粘結效果。另外Super Bond C & B是一種無填料的樹脂粘結劑，所以雖然在和普通鎳鉻合金粘結時表現出較高的初粘結強度，但在經過模擬疲勞和後，其拉伸強度和拉伸疲勞極限都明顯下降，而有填料的Panavia的拉伸強度和拉伸疲勞極限未出現明顯下降。Hansson等[46]用Super Bond C & B粘結經高溫氧化的金合金粘結橋11個月觀察期失敗率高達54%。
1984年出現的Panavia EX是改性磷酸脂類樹脂粘接劑，該類粘結劑最初由粉,液兩組分,粉劑是含有填料的Bis-GMA樹脂,液劑中含有活性基團10-甲基丙烯酸氧癸基雙氫磷酸脂(10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate, MDP),對金屬有良好的粘結性能，可以與鎳、鉻、鈷等金屬氧化層產生化學鍵，其分子中的磷酸單酯集團可與牙齒中的鈣離子形成穩定的絡合物，也可與膠原蛋白形成氫鍵。 Panavia EX與牙釉質,牙本質,各種牙科合金及牙科陶瓷都具有良好的粘接性能。Panavia是厭氧類的粘結劑，空氣中的氧氣會阻礙Panavia EX的固化反應，因此粘結時金屬橋架的邊緣要使用防氧化劑，待粘結劑完全固化後再去除進行拋光。， Diaz-Arnold等[47]（1989年）及Imberg T A等[48]（1992年）體外實驗證明，在與非貴金屬粘結時，Panavia EX比Superbond有更高的粘結強度。Panavia的臨床觀察也取得了較好的效果，對126例用Panavia粘結的經噴砂處理的非貴金屬粘結橋的五年臨床研究成功率為88%[49]。
近年來,又有Panavia 系列的新產品問世,如Panavia 21, Panavia F等.這些產品為雙糊劑成分，改進了操作方法,使的粘結質量更易於控制,物理性能,粘結強度也有所提高。
另外，粘結時避免粘結面的污染隔濕很重要，甚至有學者研究認為，使用橡皮障隔濕能提高十倍粘結橋的成功率[5]。
（五）粘結的程序
以Panavia為例，粘結橋試戴合適後，粘結橋粘結面用50微米的氧化鋁顆粒噴砂，壓力0.4兆帕,噴砂後的粘結橋用超聲清洗2-4分鍾，乾燥待用，口內基牙粘結面用細小的研磨顆粒清潔拋光，沖洗干凈後隔濕，30%的磷酸酸蝕基牙粘結面40秒，沖洗乾燥，一定要防止沖洗的過程中唾液污染粘結面，所以最好使用橡皮障隔濕。酸蝕後的牙面釉質乾燥後應該是呈白堊色，基牙表面用Panavia表面處理劑處理，吹乾後將調好的粘結劑直接置於噴砂清潔乾燥後的普通金屬粘結橋的金屬粘結面，對於貴金屬修復體的粘結，在粘結前金屬粘結面還須塗一層藕聯劑，以便貴金屬和粘結劑更好的結合，粘接橋就位完全後，大致去除多餘的粘結劑，修復體邊緣使用防氧化劑，使用手指加壓三分鍾，後完成粘固。多餘的粘結劑最好在兩周後復查的時候去除，以免影響粘結界面的聚合。

② 樹脂和纖維沒有很好的粘合，拉伸會脫離嗎

現面以結構加固用的碳纖維布為例說明碳纖維的性能：碳纖維布加固技術是利用碳素纖維布和專用結構膠對建築構件進行加固處理，該技術採用的碳素纖維布強度是普通二級鋼的10倍左右。具有強度高、重量輕、耐腐蝕性和耐久性強等優點。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構件截面，能保證碳素纖維布與原構件共同工作。1、碳纖維介紹碳纖維根據原料及生產方式的不同，主要分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產品包括PAN基碳纖維（高強度型）及瀝青基碳纖維（高彈性型）。2、環氧樹脂不同類型的樹脂還可以保證其對砼具有良好的滲透作用，例如底塗樹脂；以及對碳纖維片與砼結構的粘接作用，例如環氧粘結樹脂等。（1）環氧樹脂簡介僅僅依靠碳纖維片本身並不能充分發揮其強大的力學特性及優越的耐久性能，只有通過環氧樹脂將碳纖維片粘附於鋼筋混凝土結構表面並與之緊密地結合在一起形成整體共同工作，才能達到補強的目的。因此，環氧樹脂的性能是重要的關鍵之一。環氧樹脂因類型不同而有不同的性能，適應於各個部位的不同要求。例如底塗樹脂對混凝土具有良好的滲透作用，能滲入到混凝土內一定深度；粘貼碳纖維片的環氧樹脂易於"透"過碳纖維片，有很強的粘結力。依使用溫度的不同，樹脂還分為夏用及冬用類樹脂。2、碳纖維材料與其他加固材料對比（1）抗拉強度：碳纖維的抗拉強度約為鋼材的10倍。（2）彈性模量：碳纖維復合材料的拉伸彈性模量高於鋼材，但芳綸和玻璃纖維復合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一。（3）疲勞強度：碳纖維和芳綸纖維復合材料的疲勞強度高於高強綱絲。金屬材料在交變應力作用下，疲勞極限僅為靜荷強度的30%～40%。由於纖維與基體復合可緩和裂紋擴展，以及存在纖維內力再分配的可能性，復合材料的疲勞極限較高，約為靜荷強度的70%～80%，並在破壞前有變形顯著的徵兆。（4）重量：約為鋼材的五分之一。（5）與碳纖維板的比較：碳纖維片材可以粘貼在各種形狀的結構表面，而板材更適用於規則構件表面。此外，由於粘貼板材時底層樹脂的用量比片材多、厚度大，與混凝土界面的粘接強度不如片材。

③ 環氧樹脂可直接用來粘接橋梁橡膠支座和鐵板嗎

環氧樹脂可以粘金屬，如果說用來粘接橋粱橡膠支座和鐵板，是不可以的。。
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④ 碳纖維增強樹脂復合材料的應用

總結碳纖維復合材料的現實應用有以下幾個方面:

(1)宇航工業用作導彈防熱及結構材料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛星構架、天線、太陽能翼片底板、衛星-火箭結合部件;太空梭機頭,機翼前緣和艙門等製件;哈勃太空望遠鏡的測量構架,太陽能電池板和無線電天線。
(2)航空工業用作主承力結構材料,如主翼、尾翼和機體;次承力構件,如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發動機艙、整流罩及座板等,此外還有C/C剎車片。
(3)交通運輸用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等製件;船舶和海洋工程用作製造漁船、魚雷快艇、快艇和巡邏艇,以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達罩、深海油田的升降器和管道。
(4)運動器材用作網球、羽毛球和壁球拍及桿、棒球、曲棍球和高爾夫球桿、自行車、賽艇、釣桿、滑雪板、雪車等。
(5)土木建築幕牆、嵌板、間隔壁板、橋梁、架設跨度大的管線、海水和水輪結構的增強筋、地板、窗框、管道、海洋浮桿、面狀發熱嵌板、抗震救災用補強材料。
(6)其它工業化工用的防腐泵、閥、槽、罐;催化劑,吸附劑和密封製品等。生體和醫療器材如人造骨骼、牙齒、韌帶、X光機的床板和膠卷盒。編織機用的劍竿頭和劍竿防靜電刷。其它還有電磁屏蔽、電極度、音響、減磨、儲能及防靜電等材料也已獲得廣泛應用。