补牙的材料是通过什么原理能在口腔内变硬？为什么会凝固呢？ winningman，Ph.D. in chemistry 这个问题还真得我们学高分子的人来答。 先说提问者提到的树脂材料补牙。树脂，广义上其实就是塑料。 树脂材料补牙，说白了就是在你的牙里做一个化学反应，反应类型是聚合反应。其中牙洞是反应容器，题主说的“粘土一样的团块”含有聚合用的单体、光引发剂、无机填充剂等。其中主要发生的化学变化是单体带来的。 题主你别看见化学物质就害怕啊， 我给你细细介绍一下。 单体 目前主要的补牙树脂材料的单体结构包括但不限于如下结构： 其实就是双甲基丙烯酸酯结构了，用于聚合的就是两端的双键官能团（含有两个可聚合官能团的单体，术语叫双官能度单体）。 聚合 机理：自由基聚合 总体来说分为引发、增长、终止三个过程。 引发就是让体系中产生自由基，补牙树脂中含有少量的引发剂成分，目前主要就是用樟脑醌（英文缩写 CQ）加上胺类物质。在正常情况下，这些光引发剂很稳定，但在光照情况下，这些引发剂会迅速发生变化产生初级自由基，初级自由基引发单体进行聚合。这下大家明白补牙时候为什么医生要拿一个紫光灯去照射牙齿了吧。 增长就是聚合反应持续进行，单体转化率、聚合度持续增加。我们上述已经介绍过，单体都是双官能度的，不可避免发生分子间的交联反应，体系从粘稠的单体变为弹性的胶体，这时候发生的是凝胶化，聚合度进一步增加，就变成硬性的固体，这时候发生的是玻璃化。整个的这样的过程就是题主描述的“变硬”。需要说明的是，最终固体的强度不仅是聚合物所带来的，原来的无机填充物也起到了一定作用。 终止就是，在聚合反应后期，由于单体已经消耗差不多了，或者是由于体系的固化程度已经很高，残存的单体已经游不动了，自由基便通过偶合终止或者歧化终止被反应掉，当然不排除有些自由基在无氧无水的微环境中会长期存留。 需要使用溶剂吗？从我掌握的资料来看，一般不需要。也就是聚合方式采取本体聚合。 最后再来说一下题主提到的银汞补牙。银汞实际上是一种合金。我想说的是，一切不谈剂量而论毒性的行为都是耍流氓。汞本身是有毒的，但是做成合金后的泄漏量小的可怜。至于到底长期泄漏累积起来是否有毒性，这就不是我的专业范畴了，本着科学的态度，不妄作论断。还请医学专业的小伙伴进行补充。 参考资料： 1. Stansbury, J. W., Curing dental resins and composites by photopolymerization. Journal of Esthetic & Restorative Dentistry 2000,12 (6), 300–308. 2. Peutzfeldt, A., Resin composites in dentistry: the monomer systems. European Journal of Oral Sciences 1997,105 (2), 97–116. 3. Moszner, N.; Salz, U., New developments of polymeric dental composites. Progress in Polymer Science 2001,26 (4), 535-576. 4. Leprince, J. G.; Palin, W. M.; Hadis, M. A.; Devaux, J.; Leloup, G., Progress in dimethacrylate-based dental composite technology and curing efficiency. Dental Materials 2013,29 (2), 139-156. 阅读原文
