補牙的材料是通過什麼原理能在口腔內變硬？為什麼會凝固呢？

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本人近期補牙，發現原本像粘土一樣的團塊塞進壞牙，在潮濕的口腔內變硬，請問用來和那個粘土的溶劑是什麼，經牙醫介紹有樹脂有銀貢的，那汞不會有毒嗎？應該不是用溶劑的吧，那樣會導致材料有孔的吧，實在暈了，主要是想知道其凝固的原理。求大神解疑，幫忙推廣給大神謝謝！

這個問題還真得我們學高分子的人來答。

先說題主提到的樹脂材料補牙。樹脂，廣義上其實就是塑料。

樹脂材料補牙，說白了就是在你的牙里做一個化學反應，反應類型是聚合反應。其中牙洞是反應容器，題主說的「粘土一樣的團塊」含有聚合用的單體、光引發劑、無機填充劑等。其中主要發生的化學變化是單體帶來的。

題主你別看見化學物質就害怕啊，我給你細細介紹一下。

單體

目前主要的補牙樹脂材料的單體結構包括但不限於如下結構：

其實就是雙甲基丙烯酸酯結構了，用於聚合的就是兩端的雙鍵官能團（含有兩個可聚合官能團的單體，術語叫雙官能度單體）。

聚合

機理：自由基聚合

總體來說分為引發、增長、終止三個過程。

引發就是讓體系中產生自由基，補牙樹脂中含有少量的引發劑成分，目前主要就是用樟腦醌（英文縮寫CQ）加上胺類物質。在正常情況下，這些光引發劑很穩定，但在光照情況下，這些引發劑會迅速發生變化產生初級自由基，初級自由基引發單體進行聚合。這下大家明白補牙時候為什麼醫生要拿一個紫光燈去照射牙齒了吧。

增長就是聚合反應持續進行，單體轉化率、聚合度持續增加。我們上述已經介紹過，單體都是雙官能度的，不可避免發生分子間的交聯反應，體系從粘稠的單體變為彈性的膠體，這時候發生的是凝膠化，聚合度進一步增加，就變成硬性的固體，這時候發生的是玻璃化。整個的這樣的過程就是題主描述的「變硬」。需要說明的是，最終固體的強度不僅是聚合物所帶來的，原來的無機填充物也起到了一定作用。

終止就是，在聚合反應後期，由於單體已經消耗差不多了，或者是由於體系的固化程度已經很高，殘存的單體已經游不動了，自由基便通過偶合終止或者歧化終止被反應掉，當然不排除有些自由基在無氧無水的微環境中會長期存留。

需要使用溶劑嗎？從我掌握的資料來看，一般不需要。也就是聚合方式採取本體聚合。

最後再來說一下題主提到的銀汞補牙。銀汞實際上是一種合金。我想說的是，一切不談劑量而論毒性的行為都是耍流氓。汞本身是有毒的，但是做成合金後的泄漏量小的可憐。至於到底長期泄漏累積起來是否有毒性，這就不是我的專業範疇了，本著科學的態度，不妄作論斷。還請醫學專業的小夥伴進行補充。

參考資料：

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.

winningman的回答相當好，從分子層面給你做了詳細的原理解釋。我再從牙醫的角度補充一點內容。一種藥物想要在人群內廣泛使用，從研製到臨床應用都需要經過長時間的論證和觀察來評價療效和安全性。醫生完成前期治療步驟開始準備充填這個洞。到了這一步，對你來說，洞就是病，補牙材料就是藥物，藥物怎麼使用要看醫生。雖然銀汞材料在未完全固化前會存在少量遊離汞，但是量很微小，汞中毒是建立在量的基礎上。所以，銀汞材料逐漸樹脂材料淘汰基本不是因為有毒這個特性。銀汞的缺點非常多:1.顏色不好看2.存在微滲漏，從一定程度上和你擔心的材料有孔導致的結果一樣，會讓你牙齒繼續齲壞3.沒有粘接性，完全靠它的三維形狀機械固位，會因為追求固位而磨除你牙齒一些健康的部分4.汞實際是金屬，銀汞合金可能會因為金屬的導熱性能或者與口腔內不同電勢差的金屬接觸而導致你牙齒敏感5.唯一的優點強度，樹脂現在強度也已經足夠。所以臨床上醫生絕大多數使用樹脂來給你補牙。所以現在你去補牙，治你的葯基本就是光固化樹脂。樹脂的評價基本有幾個方面：粘接性，機械性能，顏色穩定性。通俗的說，牢不牢，耐不耐磨，好不好看。這就和醫生的技術水平，你自身飲食習慣和口腔健康維護，以及樹脂的品牌和價格都有關係。你擔心的材料本身的安全性基本已經是在驗證過後才應用到臨床。
所以，口腔疾病就醫時想做到放心，你不光考慮是什麼材料，怎麼凝固，還應該注意以下幾點。
1.無論你在幾線城市，選擇當地專業口腔醫院，如果沒有，選擇當地最好的綜合性醫院口腔科。全國來說北京有北大和首醫大附屬口腔醫院，上海有交大和同濟的附屬口腔醫院，四川華西，西安四醫大，武漢武大，廣州中山和南方醫大，南京南醫大南大。
2.養成良好的口腔衛生習慣，早晚刷牙，飯口漱口，晚上刷牙後睡覺前不吃東西。刷牙時間3-5分鐘，選擇適合自己的牙刷，方法可百度bass刷牙法，旋轉刷牙法。
3.定期口腔檢查，預防和早治為主。
4.在經濟能夠支撐主觀能夠接受的前提下，適應徵符合的情況下選擇價格高的材料。
另外，其它補牙材料如玻璃離子，磷酸鋅等臨床也根據不同病人的情況使用，這裡不一一贅述。

winningman的回答提醒我才發現這個和本專業有關
正好最近的學習有涉及到固化也算是現學現賣
先介紹一下樹脂固化原理簡單一點可以想像非常多長繩完全無規則互相堆積纏結盤繞在一起這就是對高分子材料的微觀結構的比喻樹脂就是高分子材料的一種這些長繩在高分子材料里尺度是在分子級別的比我們宏觀看到的繩子要小几十個數量級每一根繩子就是在分子水平的長鏈
有了上面的概念我們來講一下樹脂的第一種固化原理到了分子水平分子的運動不像宏觀的繩子只受重力摩擦力重力在分子水平幾乎沒有影響分子間摩擦力影響是非常巨大的溫度升高我們知道熱脹冷縮體積膨脹組成分子鏈的原子不可能膨脹膨脹的是分子鏈之間的距離這樣大家就可以想像分子間摩擦力就應該下降繩子都松來表現在宏觀上就是塑料變軟甚至可以流動所以第一種固化原理非常簡單就是把樹脂加熱到可以流動然後填充到牙齒里降溫就固定了
但是第一種固化的方式形成的固體力學性能耐老化並不強為了讓樹脂牙齒能承受更大的力能用更長時間有兩種方式 1，還是繩子說每一根分子鏈雖然纏結在一起但是他們都還是互相獨立存在能纏在一起形成固體全靠分子間的作用力如果再用很多繩子把這些繩子互相系在一起增加一種新的作用力那麼形成的固體將會更堅固更耐用這種方法在高分子里叫交聯
2 結晶讓這些繩子整齊排列形成一個個晶體一旦形成晶體晶體非常堅固直接能增加材料的力學性能
關於毒性
如果用的是樹脂填充材料本身是不會有毒性樹脂屬於高分子材料的一種絕大部分高分子材料都有化學惰性不像重金屬對所有蛋白質都能反應吞金自殺也是這個原理
但是注意我說的是材料本身無毒填充在牙齒里的樹脂還有微量的其他成分要說能和人體反應我首先想到的是殘留的催化劑以及自由基還有樹脂長時間在口腔特殊環境內自身分解產物這些東西不是沒辦法解決
具體怎麼解決體現在樹脂本身的結構也就是醫生用的是哪一種樹脂以及這種樹脂的加工工藝是怎樣的
只有知道這兩個信息才能推測是否會有毒性

樹脂補牙時，你能看到牙醫從一根管管里挖一坨樹脂出來直接往備好的洞里填，無需調和，直接用就是了，都是廠家製備好的，軟軟的，可以塑形。只是在你用之前醫生會先往你洞里塗點酸蝕劑、粘接劑，目的是為了能使樹脂不脫落，類似膠水的作用，然後再用紫光燈照射十幾秒，樹脂基本上就固定在你牙洞里了，最後分層上樹脂，填好洞，修整牙合面，調整咬合，就ok啦。不用溶劑。

口腔是潮濕的，所以牙醫操作時會特別注意隔濕，防止唾液污染粘接面，造成充填體脫落

銀汞合金補牙的汞含量基本上不會危害到患者，這你大可放心。只是醫生長期使用這種材料補牙，汞揮發對醫生造成的危害才是最大的。再加上銀汞合金補牙操作步驟複雜，需要磨除更多的牙體，費時，還很醜，還要墊底，煩得很。很多醫生逐漸淘汰這種技術啦。所以各位如果進到還在用銀汞合金補牙的診所或醫院，建議大家轉頭就走ˊ_&>ˋ銀汞合金補牙時，是粉末狀的，從廠家拿來是在一個膠囊里，有顆圓形光滑的小珠子在裡面，把它放進銀汞合金震蕩器里讓機器晃一會，出來就變硬了，再一點一點摳出來，拿把充填器往裡輸送粉末，然後輸一點就要壓一下填實，輸一點就要填實，輸一點壓一下，輸一點壓一下……最好填好了，還要打磨，再清理一下掉到周圍的粉末，就ok啦，銀汞合金靠著壓實時的物理力量會自動硬化，還有用銀汞合金補牙時要考慮如何固位，即如何讓材料能卡在備好的牙上不脫落，詳情可以網上搜搜鳩尾固位。大概就這麼多了。

高二的時候去做根管治療。
牙醫叔叔的眼睛深邃漂亮
他往我牙上塗了像指甲油一樣的膠狀固體
膠狀固體有很多不同的顏色，
有從白色到黃色的幾種過度色
護士問牙醫叔叔給我塗哪個顏色
牙醫叔叔說
隨便拿個顏色好了

作為一個理科少女
我拿出理科生打破砂鍋問到底的探究精神
問牙醫叔叔
這是什麼材料呀，是塑料嗎，
用有機溶劑漱口會不會由於相似相溶溶解呀
叔叔用深邃的大眼睛看了我一眼，

說樹脂

光敏樹脂，該材料在紫外線的照射下會凝聚結構改變可以從液體形態變為固體形態，過強過長時間的光照射會對材料照成改變，使其變得過硬而脆

以下為3D列印使用光敏樹脂生產的牙科產品。

以下是在紫外線照射前的液體形態樹脂透明材質

對於材料是否可以長期使用或帶來傷害還需要時間的考驗。

被醫生硬點了！所以會變硬凝固！

winningman的回答很到位！並且很專業（從理論的角度）！
題中所說的「粘土」應該是光固化樹脂複合材料（resin composite），而目前應用比較廣泛的的是3M ESPE 公司的通用型（Universal composite）。在填充之前，需要塗粘結劑（dental adhesive）。粘接劑塗上，吹出均勻的面，用光固化燈照10秒到20秒後，填充補牙材料（composite）。最新的產品的粘接強度是很高的，對比下上世紀最初開發的膠黏劑和補牙材料，強度大概只能到10MPa以內，而現在強度高的可以到達50MPa，一般產品也到了30MP.所以不必擔心會掉，除非操作者操作手法特別不好。
當然補牙材料也有新的發展，比如流動型樹脂複合材料，在通用型基礎上，更解決了一些小口不好填充的問題，滲透性更好，操作性也更方便。但是它依然需要配合膠黏劑使用。但從分子角度說，膠黏劑的滲透會影響其滲透性的發揮。
於是，最最新的產品Kerr 公司推出了不必使用膠黏劑的流動型樹脂複合材料，其中加入了原本在膠黏劑的一些成分，使得複合材料可以在牙上直接黏上。（但是這個我還沒試，等做完跟大家分享經驗）
PS本篇基於日常所讀文獻，不一一列注。

光固化樹脂是一種相對分子質量較低的感光性樹脂，具有可進行光固化的反應性基團，如不飽和雙鍵或環氧基等。

首先，銀汞材料對患者是無害的，但是對醫生長期來說是一種傷害。其次在補牙的時候首先醫生會給你去掉牙齒上腐壞的物質（齲壞部分），然後為了有一定的固位力，會在牙面形成一定的洞型，之後最主要的就是隔濕拉。之後要進行窩洞內的擦乾，消毒，塗粘接劑（以前會有酸蝕這一步驟，這是為了在牙面形成一些微孔，可以加強粘接力，但是現在的材料更新發展很快，粘接劑已經可以達到酸蝕粘接一體了，所以酸蝕這一步基本都省啦），接下來就是放置樹脂，塑形，光固化，之後就是調合，拋光。補牙說起來步驟並不多，但是每一部分都很重要，一步做不好，就可能對後續造成很大的麻煩。

口腔材料學。每一種材料的原理都有

我的做了個牙冠，鋼的，牙壞太久了啊~~

通過粘結劑和光固化叮.~15秒就好了

還有3M的glass ionomer cement，玻璃顆粒和酸性聚合物反應到一起

樹脂的話，應該在裡面添加了光敏引發劑。在光照條件下引發劑使樹脂單體發生聚合，從而變硬。
一般的話牙醫會拿紫外燈在嘴裡照一會兒，整個反應的時間很快的。
至於銀汞的我不是十分了解。

石膏是會變硬的哦。