Physical properties of dental nanohybrid and nanofilled light-cured resin composites

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2009 (EN)
Μελέτη φυσικών ιδιοτήτων οδοντιατρικών νανοϋβριδικών και νανοσύνθετων φωτοσκληραινόμενων υλικών
Physical properties of dental nanohybrid and nanofilled light-cured resin composites

Βουβούδη, Ευαγγελία Χρήστου

It is the demanding need for innovative dental restorative composites that results in studying of their properties. Since Hg-amalgam uses have been diminished, the current commercial composites ought to present mechanical strength and visual aesthetics. A polymeric resin, an inorganic filler and a coupling phase co-exist into a composite material. Specifically, gross monomers like the dimethacrylate Bis-GMA create a net trough free radical chain reactions. Irradiation with blue light of 420-500nm causes vinyl bonds opening. The inorganic filler which consists of grains SiO2 of various sizes, is spread throughout it. When the mean grain’s diameter occurs to be under 100nm the composite is a nanofilled one, whereas if not only nanoparticles but also larger fillers are included we deal with a nanohybrid material. In the present work two nanohybrid (Tetric EvoCeram Α1, Grandio Α2) and three nanofilled (Filtek Supreme XT Α2D & GT, Protofill Α1) composites were studied. Specimens were kept in water and artificial saliva (SAFG medium), two simulating liquids, at 37oC for 28-days time. Then a desorption procedure under the same conditions followed. Naturally, the samples increased their volume and swelling took place. Solvent uptake and desorption were favored by the products of greater organic matrix. Polymerization shrinkage, depending on the polymers’ chemical structure, has been calculated as well. Characterization of the five composites regarding their thermal durability happened via Thermogravimetric Analysis (TGA), resulting in the conclusion that the nanohybrids correspond in a better way. The decomposition mechanism consists of complicated radical reactions. Moreover, heating in an inert atmosphere up to 700 oC showed two stages of mass loss and the portion of the residues. At this range of temperatures mostly polymeric phase has drawn away leaving the filler behind. Flexural properties were, finally, examined using the 3-point bending test. All composites specimens were aged for 1 or 30-days time in an environment of water or artificial saliva at 37 oC and then bent. As it is expected, since wearing went on, their flexural strength σ and elasticity modulus E have been affected and particularly reduced. Exception was held for the Grandio composite which was slightly reinforced. All the experimental procedures had been arranged under ANSI/ADA Specification No 27, 2005 and ISO-4049, 2000 instructions.
Οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις σε σύγχρονα βελτιωμένα οδοντιατρικά υλικά αποκαταστάσεων υποδεικνύουν την ανάγκη μελέτης των ιδιοτήτων τους. Οι παρασκευαστές θέλοντας να ελαχιστοποιήσουν τη χρήση αμαλγαμάτων Hg, επιζητούν ανθεκτικότητα και καλαισθησία. Τα σύνθετα υλικά συνίστανται από πολυδιμεθακρυλικές ρητίνες μέσα στις οποίες διασπείρεται το ανόργανο υλικό, κυρίως κόκκοι SiO2, συνδεμένα με συζευκτικούς παράγοντες. Μονομερή όπως το Bis-GMA δημιουργούν ένα τρισδιάστατο δίκτυο μέσω αλυσιδωτού πολυμερισμού ελευθέρων ριζών. Για τη διάνοιξη των βινυλικών δεσμών χρησιμοποιείται μπλε ακτινοβολία μήκους κύματος 420-500nm. Όταν το μέγεθος των κόκκων του πληρωτικού υλικού βρίσκεται κάτω των 100nm το υλικό χαρακτηρίζεται ως νανοσύνθετο, ενώ όταν δεν περιέχει μόνο νανοσωμάτια αλλά κινείται σε μια ευρύτερη περιοχή έως και 3μm ως νανοϋβριδικό. Μελετήθηκαν πέντε εμπορικά υλικά: δυο νανοϋβριδικά (Tetric EvoCeram Α1, Grandio Α2) και τρία νανοσύνθετα (Filtek Supreme XT Α2D & GT, Protofill Α1). Δείγματα αυτών βυθίστηκαν σε νερό ή τεχνητό σάλιο (SAGF medium) στους 37oC για 28 ημέρες και ακολούθως ξηράθηκαν σε όμοιες συνθήκες. Παρατηρήθηκε διόγκωση των υλικών, ενώ υπολογίστηκαν τα μεγέθη της ρόφησης/εκρόφησης διαλύτη Τα προϊόντα με το μεγαλύτερο ποσοστό οργανικής μήτρας προηγούνται σε αυτά. Επίσης, βρέθηκαν τα ποσοστά συρρίκνωσης λόγω πολυμερισμού που χαρακτηρίζουν τα υλικά και εξαρτώνται από τη χημική δομή των πολυμερικών αλυσίδων. Η Θερμοσταθμική Ανάλυση (TGA), που πραγματοποιήθηκε για να χαρακτηριστούν τα πέντε υλικά ως προς την αντοχή τους σε υψηλές θερμοκρασίες, έδειξε ότι τα δυο υβριδικά ανταποκρίνονται καλύτερα. Επιπρόσθετα, με θέρμανση σε αδρανή ατμόσφαιρα μέχρι τους 700 οC μπορεί να βρεθεί η αναλογία οργανικού/ανόργανου μέρους αφού σε τέτοιες θερμοκρασίες το πρώτο έχει απομακρυνθεί μέσω διάσπασης δυο σταδίων και υπολείπεται το τελευταίο. Τέλος, δοκίμια των νανοϋλικών αφού έχουν παραμείνει για 1 ή 30 ημέρες σε νερό ή τεχνητό σάλιο (στους 37 οC) κάμπτονται με εφαρμογή δύναμης σε τρία σημεία (3-point bending). Μέσω του υπολογισμού της αντοχής στην κάμψη (σ) και μέτρου ελαστικότητας (Ε), συμπεραίνουμε ότι τα όλα τα προϊόντα, πλην του Grandio που ενισχύεται ελαφρώς, χάνουν την ανθεκτικότητά τους καθώς διαβρώνονται από τα υγρά.

info:eu-repo/semantics/masterThesis
Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Sorption-swelling-polymerization shrinkage
Dental nanocomposites
Thermogravimetric analysis
Φωτοπολυμερισμός
Photopolymerization
Θερμοσταθμική ανάλυση
Νανοσύνθετα οδοντιατρικά υλικά
Αντοχή στην κάμψη
Artificial saliva
Ρόφηση-διόγκωση-συρρίκνωση πολυμερισμού
Τεχνητό σάλιο
Flexural properties

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Greek

2009
2009-12-18T11:45:44Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Χημείας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)