二、弹性印模材料

二、弹性印模材料

（一）藻酸盐印模材料

藻酸盐印模材料（alginate impression materials）是一种弹性不可逆性的水胶体印模材料，目前临床应用最为广泛，最早由美国化学家S.William Wilding于20世纪40年代应用于牙科。它的优点：具有良好的流动性、弹性和可塑性，操作简单，价格低廉，与石膏和人造石配伍性好，制得的模型表面较光滑，印模易与模型分离。缺点：水胶体材料的一种，具有凝溢和渗润现象，制取印模后短时间内尺寸变化不大，长时间放置会产生明显变形，且细节再现性有限，从倒凹区取出后永久变形较大，弹性和精度不如琼脂与硅橡胶。

1.组成　藻酸盐印模材料分为粉剂型和糊剂型两种。两种剂型的组成成分见表4-3。

（1）基质：藻酸盐，由褐藻酸与碱反应而来。印模材料中常用的主要为藻酸钠、藻酸钾、藻酸铵。藻酸盐溶于水，形成溶胶，不溶于有机溶剂，如乙醇、乙醚等。

（2）胶凝剂：硫酸钙，与藻酸盐反应生成不溶的藻酸钙，使材料从溶胶转为凝胶。

（3）缓凝剂：主要为磷酸钠、无水碳酸钠、草酸钠等。由于藻酸盐溶液与硫酸钙的化学反应极快，使用时来不及操作，故加入缓凝剂，减缓反应速度，延长工作时间。

（4）填料：主要为碳酸钙、硅藻土、滑石粉等惰性材料，难溶于水，不参加化学反应，增强凝胶的强度和硬度。填料的粒度越小，则印模表面越光滑，精确度越高。

（5）增稠剂：硼砂、硅酸盐等，调节材料的流动性，提高韧性，同时在一定程度上加速凝固。

（6）指示剂：用于指示反应过程，便于观察。如酚酞，在材料调和初期呈红色，当反应完毕形成凝胶时显示无色，指示反应已完成。

（7）防腐剂：麝香草酚。延长材料的储存时间，防止室温下糊剂型藻酸盐的腐败。

（8）矫味剂：藻酸盐本身有海藻的腥味，加入薄荷油、香精、留兰香、冬青等，能去除印模材料中的异味，让患者口感愉悦。

糊剂型藻酸盐印模材料由于运输储存不便，现已被粉剂型所取代。

2.凝固原理　藻酸钠与硫酸钙混合后，1个Ca2+置换2个Na+，使2分子藻酸钠交联，固化的凝胶纤维通过Ca2+的交联彼此连接成网状，即转变为凝胶。由于藻酸钠、硫酸钙反应速度过快，临床无法操作，因此实际凝固反应分为两步：第一步是缓凝剂磷酸钠与硫酸钙反应，夺取部分Ca2+并降低其浓度，直到磷酸钠用尽；第二步是藻酸钠与剩余Ca2+反应生成藻酸钙凝胶。反应方程式如下：

第一步：Na3PO4+CaSO4→Ca（PO4）2+Na2SO4

第二步：NanAlg+CaSO4→Na2SO4+CamAlg↓

3.性能

1）凝固时间（setting time）　从调和开始到最终材料凝固取下印模所需的时间。我国医药行业标准规定，20℃时藻酸盐印模材料凝固时间为2～5分钟。凝固时间受藻酸盐/胶凝剂的值、缓凝剂含量、水粉比、温度的影响。

胶凝剂多，凝固加快；胶凝剂少，凝固减慢。

缓凝剂多，凝固减慢；缓凝剂少，凝固加快。

水粉比低，凝固加快；水粉比高，凝固减慢。

温度升高，凝固加快；温度降低，凝固减慢。

胶凝剂与藻酸盐的含量如果相差太大，会影响最终印模的质量，胶凝剂过少，印模强度降低，胶凝剂过多则弹性减小。

2）流动性、弹性　溶胶状态的藻酸盐印模材料可流动到细微部位，具有良好的流动性，凝胶状态时具有弹性，可从倒凹区中取出。其压应变为5％～20％，永久变形不超过5％。永久变形的大小与印模被压缩的时间相关，因此取出印模时应快速。

3）强度　ADA标准规定其压缩强度不小于0.35 MPa，某些产品可达1.5 MPa。

4）尺寸稳定性　藻酸盐具有凝溢与渗润现象，制取好的印模放置在空气中或水中均会发生明显尺寸变化，因此，在取模后15分钟内应立即灌模。在不能及时灌模时，应保存在湿度为100％的环境中。

5）细节再现性　此性能用于衡量一种印模材料能否制取出清晰的细微部位结构。藻酸盐的细节再现性有限，因此精度有限，要注意使用范围。

6）石膏配伍性　此性能是指印模材料应能与灌注的石膏材料形成光滑表面，易分离。藻酸盐与熟石膏、部分人造石配伍性较好，但部分产品会使人造石表面粗糙。部分粉剂型藻酸盐材料中会加入氟钛酸钾等成分，加速石膏凝固，改善石膏模型表面性能。

4.使用方法、临床应用及注意事项

1）使用方法　使用调拌刀和橡皮碗将粉剂与水直接调和，粉水比根据厂家说明，调和时间为30～45秒，贴碗壁用压力调和，避免残留颗粒，避免过多气泡（图4-2）。工作时间一般为2分钟，口腔内凝固时间一般为3分钟，需使用带孔托盘或修整过边缘的托盘制取印模，以免脱模。

2）临床应用　主要用来制取可摘局部义齿印模、全口义齿初印模、正畸留存模、观测模等，由于精度不及合成橡胶类和琼脂，所以不适合用来制取嵌体、冠、桥等精密修复体的印模。

3）注意事项

（1）粉水比合适时印模强度高，弹性好，抗撕裂性增强。由于材料厂家的不同，粉水比需根据厂家说明来调节。糊剂型藻酸盐材料的调和比例为糊剂∶胶凝剂=2∶1（体积比）。

（2）调拌工具要清洁，勿混入杂质。调拌过程需要加压，使材料调拌均匀成光滑膏体状。

（3）粉剂型中的硫酸钙易吸收空气中的水，导致材料凝结，故应密封保存于干燥、阴凉处。材料储存期一般不超过一年。

（4）可用次氯酸钠喷雾消毒。

（二）高精度藻酸盐印模材料

高精度藻酸盐印模材料，目前在临床应用非常广泛。其藻酸盐含量高，吸收水分快，混合均匀、细腻、光滑、表面致密，印模储存时间长，印模精确，和琼脂兼容，适用于各种冠桥固定修复、全口或局部活动义齿、根管内印模。其中主要代表——金玛克高精度藻酸盐印模材料的使用参数如下。

调拌时间：45秒。操作时间：2分钟。口腔内时间：1分30秒。总凝固时间：3分30秒。弹性恢复：99％。塑性变形：10.3％。压缩强度：1.1 MPa。

（三）琼脂印模材料

琼脂印模材料（agar impression materials）是一种弹性可逆性印模材料，主要成分为琼脂（agar）。

1.组成　除水外琼脂是该印模材料中的主要成分，质量分数占8％～15％，水占80％～90％。水的含量决定了材料流动性大小和物理性能。琼脂印模材料的组成及各组分的作用见表4-4。

2.分类　按稠度分为高稠度、中稠度、低稠度琼脂印模材料。高稠度、中稠度琼脂印模材料用于全口或局部牙弓印模（托盘型材料），低稠度琼脂印模材料为注射器型材料。

按应用分为牙弓印模用琼脂印模材料、冠桥用琼脂印模材料、复模用琼脂印模材料。

3.性能

1）胶凝温度　琼脂印模材料利用的是材料在温度变化下可以在溶胶、凝胶状态中反复转化的特性。由溶胶转化为凝胶时的温度称为胶凝温度。琼脂印模材料胶凝温度为37～45℃，环境温度越低，胶凝速度越快。60～70℃时凝胶转变为溶胶。

2）流动性、精确性　在溶胶状态时琼脂流动性好，可制取精细部位，所得印模清晰、准确度高，能复制出20μm的细线。在接近胶凝温度时流动性明显变小，操作时间应在溶胶期内。制取口内印模时，与托盘接触的琼脂最先凝固。

3）尺寸稳定性　具有水胶体材料的特点，取模后需立即灌模。不能及时灌模时保存在湿度为100％的环境中，或2％硫酸钾固定液中。

4）石膏配伍性　琼脂印模材料对石膏的配伍性优于藻酸盐材料。

5）机械性能　ISO 1564—1995规定，高稠度、中稠度琼脂印模材料的抗撕裂性为0.75 N/mm，低稠度琼脂印模材料为0.5 N/mm，压应变为4％～15％，永久变形＜3.5％。大多数托盘型琼脂材料的变形恢复达99％。ADA规定其压缩强度最低为0.25 MPa。

4.使用方法、临床应用及注意事项

1）使用方法和临床应用　托盘型琼脂印模材料水浴加热转变为溶胶后，在口腔内使用温度为45～50℃，放入带冷却水的托盘中进行取模，操作较为烦琐，使用不便，主要用于全口或局部无深倒凹区取模。注射型琼脂印模材料需使用专用注射器，使用前在63℃恒温加热器中加热，随用随取，可用于嵌体、冠桥、根管内印模，由于此型强度有限，不能单独制取全口印模，可与藻酸盐材料联合应用。复模用琼脂印模材料在使用时将琼脂切成小块，放入琼脂恒温搅拌机融化，成为溶胶后灌注于琼脂复模型盒中，冷却后即可得到印模，主要用于技工室复制模型。

2）注意事项　琼脂在反复溶解多次后，性能明显下降，且在使用过程中，琼脂会被人造石、包埋材料、分离剂及其他物质污染，加速琼脂的降解，因此建议琼脂印模材料重复应用次数控制在3次以内。

（四）硅橡胶印模材料

硅橡胶印模材料（silicone rubber impression materials）属于人工合成的聚合物，在航空航天、汽车工业、电子工业、医学等领域广泛应用。它具有良好的弹性、流动性、可塑性、韧性和强度，在口腔医学领域，用硅橡胶制取的印模清晰、准确度高、体积变化小、易脱模，是目前较为理想的印模材料。硅橡胶印模材料可耐受高压煮沸灭菌，一些特殊传染病患者应使用该印模材料制取印模以便于消毒。其根据反应特点分为缩合型硅橡胶印模材料和加成型硅橡胶印模材料。

1.缩合型硅橡胶印模材料（condensation silicone rubber impression materials）　又称为缩合型室温硫化硅橡胶印模材料。商品一般为三组分、双组分包装。

1）组成：主要由基质、交联剂、催化剂、填料等组成。(https://www.daowen.com)

（1）基质：带羟基末端的高分子量聚二甲基硅氧烷。

（2）交联剂：硅酸烷基酯或三乙氧基硅烷。作用是与基质发生交联反应。

（3）催化剂：辛酸亚锡、月桂酸二丁锡。作用是促使基质和交联剂发生反应。

（4）填料、色素、香精：无机填料通常占30％～40％，个别类型如putty型填料可占75％，可以增加硅橡胶的强度。微量色素、香精可调节颜色和气味。

三组分包装是指基质、交联剂、催化剂分别包装；双组分包装是指基质、催化剂分别包装。

2）聚合反应　反应机制是聚二甲基硅氧烷的—OH端在催化剂（辛酸亚锡）作用下与交联剂（硅酸烷基酯）反应，以Si—O键的形式，交联成网状聚合物，同时生成副产物乙醇。在交联过程中催化剂辛酸亚锡可使反应在室温或口腔温度37℃时完成。化学反应方程式如下：

3）性能

（1）凝固时间：缩合型硅橡胶印模材料在23℃时凝固时间为6～8分钟，37℃时凝固时间为3～6分钟。增加催化剂的用量、提高环境温度和湿度可缩短凝固时间，在使用时可根据需要增加或减少催化剂的用量，调整凝固时间。缩合型硅橡胶印模材料的凝固时间不等于硫化时间，在材料凝固后硫化可继续进行两周左右。

（2）尺寸稳定性：缩合型硅橡胶印模材料的反应过程有副产物乙醇产生，随着乙醇的挥发，其收缩量较其他合成橡胶类材料大，24 h线性收缩量为0.4％～0.6％。其收缩主要发生在凝固后1小时内。采用二次印模法可在一定程度上减小收缩量。

（3）机械性能：强度与添加的填料相关，一般拉伸强度为4～6 MPa，抗撕裂强度为1～2 MPa。弹性好，是因为硅橡胶分子链长且在空间结构上为卷曲状，受到拉力时分子链伸直，拉力消失时恢复卷曲，弹性恢复率可达97％～99％。

（4）化学稳定性：具有良好抗老化性能；弱酸、弱碱等对其性能几乎无影响；可耐受高压煮沸灭菌。

（5）润湿性：疏水性材料，对口腔组织润湿性差，如口内唾液较多则会影响印模精确性。部分商品加入了亲水性非离子表面活性剂，在印模过程中能润湿牙体表面，在凝固后也容易被含水的代型材料润湿。

4）使用方法、临床应用及注意事项

（1）使用方法：①托盘选择：有孔钢制托盘或高分子网格托盘。②调和方法：严格按照说明书中的调拌比例和调和时间操作，使用不锈钢调拌刀在干净的玻璃板或专用调和纸上进行调和。③印模方法：调和好的材料放入托盘内进行取模，步骤与藻酸盐类似，印模时可采用一次印模法或二次印模法制取。④缩合型硅橡胶印模应在制取后2小时内进行灌模，灌模时间越早越好。

（2）临床应用：主要制取嵌体、冠、桥修复体印模，取个别嵌体印模最为理想。

（3）注意事项：缩合型硅橡胶印模材料有自聚现象，基质糊剂存放时间过长趋于变稠，催化剂的稳定性欠佳，过期材料务必不再使用。

2.加成型硅橡胶印模材料（addition silicone rubber impression materials）　又称聚乙烯基硅氧烷橡胶，商品为双组分包装，材料凝固后硬度较高，性能优越，价格较贵。

1）组成：由基质糊剂、催化剂糊剂组成。

（1）基质糊剂：主要成分为带有—OH及侧链基团的聚甲基乙烯基硅氧烷，交联剂为含氢硅油。部分产品添加表面活性剂，增强亲水性。

（2）催化剂糊剂：主要为氯铂酸。

2）凝固反应　聚甲基乙烯基硅氧烷的端基乙烯基团与含氢硅油的氢键在氯铂酸的催化作用下发生加成反应，形成网状大分子硅橡胶弹性体，反应速度快且完全。反应方程式如下：

3）性能　性能优于缩合型硅橡胶印模材料，精确度高，反应过程无副产物生成，尺寸稳定性更好。

（1）凝固时间：口腔内温度凝固时间为2～4分钟，主要受温度、催化剂含量影响。

（2）尺寸稳定性：24小时线性收缩率不大于0.2％，是目前常用印模材料中尺寸变形最小的材料，可反复多次灌模。如灌制环氧树脂代型，则需放置一夜再灌制，防止代型上出现气泡。

（3）机械性能：强度好，弹性佳，弹性恢复率为99.5％～99.9％，永久变形率非常小，且加成型硅橡胶印模材料上可电镀铜或银。

（4）化学稳定性：耐高温，耐酸碱，抗老化性能优良，石膏易分离，取模后一周内可反复多次灌模。可用次氯酸钠、戊二醛、苯酚等消毒。

（5）润湿性：疏水性材料，部分产品中加有表面活性剂。取模前工作区应保持干燥。

4）使用方法、临床应用和注意事项

（1）使用方法：用量勺等量取出基质和催化剂，用干净的双手调和均匀，置于托盘内使用。可分为一次印模法（图4-3）和二次印模法。

（2）临床应用：用于制取精密修复体印模，如冠、桥、贴面、嵌体、附着体、种植义齿及可摘局部铸造义齿和全口吸附性义齿。也可用于做咬合记录（图4-4）。

（3）注意事项：①与缩合型硅橡胶印模材料相比，加成型硅橡胶印模材料的操作时间较短，在口内凝固速度较快，印模精确度更高，操作性能非常好，适用范围更广，但价格较高。②本品不宜与缩合型硅橡胶印模材料、聚醚硅橡胶印模材料混用。③含硫化合物会使氯铂酸中毒失去作用，因此不得用天然橡胶或乳胶手套操作，避免污染材料导致不凝固或凝固迟缓。④取用量勺严格分开，避免基质与催化剂的污染，导致材料失效。⑤在消毒时不要使用有机溶剂，避免印模膨胀。⑥对硅橡胶过敏的患者慎用此类材料。⑦硅橡胶印模材料的废弃材料应集中处理，避免污染环境。

随着CAD/CAM技术的日益普及，硅橡胶印模材料也向此技术方向靠拢。例如DMG公司出品的Honigum Pro Scan可扫描硅橡胶印模材料，无须喷雾或喷粉即可直接扫描形成数字模型，且无须灌注石膏模型，消除了模型可能产生的误差。该技术适用于冠、桥、嵌体、高嵌体及各种类型的pick-up印模。

（五）其他弹性印模材料

1.聚醚橡胶印模材料（polyether rubber impression materials）　精密型印模材料，精确度高于缩合型硅橡胶印模材料、聚硫橡胶印模材料，但韧性大，工作时间偏短，仅适用于少数牙印模。商品多为双组分，金属管包装。

1）组成　①基质糊剂：主要是分子量为4000的末端带有环胺基的不饱和聚乙烯醚、胶体二氧化硅填料、增塑剂邻苯二甲酸酯或乙二醇醚。②催化剂糊剂：烷基芳香环酸酯和增稠剂。

2）凝固反应　基质中的环胺基在催化剂作用下开环，发生离子聚合交联反应，聚合为高分子量的聚醚橡胶弹性体，无副产物生成。

3）性能

（1）凝固时间　与加成型硅橡胶类似，工作时间、凝固时间稍短，口腔内温度凝固时间为2～3分钟。加入稀释剂可延长工作时间及增加柔韧性。

（2）尺寸稳定性　体积变化小，24小时线性收缩量为0.3％，尺寸稳定性好，保持干燥时尺寸可稳定一周。具有亲水性，吸水后膨胀，因此可以吸取模型材料中的水分，补偿印模材料的收缩，最终得到的模型精度非常高，但若过度吸水则会影响准确性。取模后不宜存放于潮湿处或水中，需立即灌模。

（3）机械性能　具有比其他印模材料更高的韧性、硬度、刚性。邵氏硬度达60，属于硬质材料，流动性稍差，不宜制取倒凹大或复杂部位的印模。在受外力时永久变形好于聚硫橡胶。弹性恢复率98.5％，介于聚硫橡胶印模材料与加成型硅橡胶印模材料之间。抗撕裂强度差，不易从口腔内或代型上取下，在取模时材料必须具有足够的厚度。

（4）化学性能　可用次氯酸钠消毒，不宜浸泡过久。

4）使用方法、临床应用和注意事项

（1）使用方法　同加成型硅橡胶印模材料。调和需快速彻底，避免催化剂与皮肤直接接触。由于材料抗撕裂性能差，取模时最小厚度需达4 mm。

（2）临床应用　制取无明显倒凹区的精密印模。印模可镀银。

（3）注意事项　①聚醚橡胶印模材料表面细节再现性好，易于灌注人造石，精确度高。②凝固后硬度高，有苦味，印模对储存条件要求高，价格昂贵。

2.聚硫橡胶印模材料（polysulfide rubber impression materials）　聚硫橡胶印模材料于20世纪20年代开始用于口腔临床。它的强度大，弹性好，韧性大，所得印模精细、准确、光洁，价格低廉。商品包装多为双组分金属管装。

1）组成　①基质糊剂：含端基和侧链巯基（—SH）的聚硫聚合物，分子量在4000左右，具有三个—SH，两个为端基，一个为侧基。另外还有增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，填料氧化锌、氧化钛、硫化锌、二氧化硅等。填料与增塑剂用来调整材料的刚度。②催化剂糊剂：30％过氧化铅，作为氧化剂，在室温下促进基质的聚合和交联。还加入了油脂、氯化石蜡或无机填料。过氧化铅可挥发，会降低尺寸稳定性，有的产品会用异丙基过氧化氢、叔丁基过氧化物来替代过氧化铅，但仍具有一定挥发性。

2）凝固反应　聚硫橡胶与过氧化铅发生缩合脱水反应，侧基—SH发生交联，生成高分子缩聚物，材料从糊状变为橡胶状，有副产物水生成。温度、湿度的增加会加快凝固反应，在温度20～70℃范围内，每升高10℃，反应速度增加1倍。

3）性能

（1）凝固时间　10～12分钟，工作时间可达5～7分钟，印模需要在口腔内停留至少10分钟。

（2）尺寸稳定性　弹性恢复比硅橡胶印模材料、聚醚橡胶印模材料略低，24小时线性收缩量为0.4％，需在取模后1小时内灌模，防止变形过大。该材料流动性较大，在储存期易发生变形，由于凝固时间长，在口腔内停留过程中，易因为不稳定而发生变形。

（3）机械性能　聚硫橡胶的剪切强度很高，在制取倒凹区印模时优于加成型硅橡胶和聚醚橡胶，可以用来印制深龈下区域的印模。印模可以电镀银。

4）使用方法、临床应用和注意事项

（1）使用方法　按比例在调和纸上用调和铲调和45～60秒，在口腔内需保持10～12分钟，取出过程中注意托盘的稳定性，防止印模在凝固前发生变形。

（2）临床应用　可制取冠、桥、可摘局部义齿、全口义齿印模，及倒凹较大区域的印模，但其临床应用远不及硅橡胶材料广泛。

（3）注意事项　①流动性好，细节再现性好，易从倒凹区取出，价格低于硅橡胶印模材料和聚醚橡胶印模材料。②塑性变形稍大，硬化慢，印模取出过早会导致印模变形或细节印制不清晰。质地软，易流动至患者咽喉部引起不适。③过氧化铅易使衣物染色。④在取模后1小时内灌模，不能多次灌模。