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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Efeito fotoiniciador sobre propriedades físicas, mecânicas e térmicas de compósitos experimentais fotoativados por luz de lâmpada halógena e LEDs
Title Alternative: Effect of the photo-initiator on physical, mechanics and thermal properties of experimental composites photo-activated for halogen lamp and LEDs
Author: Brandt, William Cunha
Advisor: Sinhoreti, Mário Alexandre Coelho, 1969-
Abstract: Resumo: O objetivo neste estudo foi analisar diferentes fontes de luz e fotoiniciadores e sua influência nas propriedades físicas e térmicas e na resistência da união (RU) de compósitos odontológicos experimentais contendo diferentes fotoiniciadores. Um compósito experimental contendo uma mistura de BisGMA, UDMA, BisEMA, TEGDMA e 65% em peso de partículas de carga silanizadas foi preparado com o uso dos fotoiniciadores CQ (Canforoquinona) e PPD (1-Fenil-1,2-Propanodiona). O co-iniciador usado foi a amina terciária dimetil amino etil metacrilato (DMAEMA). As fontes de luz utilizadas foram uma lâmpada halógena (XL 2500-3M/ESPE) e duas de diodo emissor de luz - LED (UltraBlue ISDMC e UltraLume LED 5-UltraDent). A mensuração da irradiância e do espectro de luz emitido pelos aparelhos foi realizada por meio de medidor de potência e espectrômetro (USB 2000), respectivamente. A curva de absorção dos fotoiniciadores foi aferida por um espectrofotômetro (Varian Cary 5G). As propriedades físicas e térmicas do material foram analisadas em Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), análise Termogravimétrica (TGA), análise Termo-Dinâmica-Mecânica (DMA), resistência à compressão (RC), resistência à compressão diametral (RCD) e módulo diametral (MD). Para o teste de RU, push-out foi realizado em cavidades cônicas preparadas em noventa incisivos bovinos. Porém, antes da realização do teste push-out, a dureza Knoop (DK) foi mensurada no topo e na base das restaurações. O monitoramento (tempo real) da reação de polimerização foi realizado utilizando FTIR (Prestige21) e o grau de conversão (GC) para cada segundo foi calculado e curvas GC x tempo obtidas. A taxa de conversão (TC) foi avaliada por meio de ajuste das curvas, utilizando regressão não-linear (Hill - 3 parâmetros). Todos os resultados (GC, TGA, DMA, RC, RCD, MD, DK e RU) foram submetidos à análise de variância dois fatores e as médias comparadas pelo teste de Tukey (5%). De acordo com os resultados de FTIR, que avaliou o DC (%), quando os compósitos foram fotoativados pelos LEDs, não existiu diferença nos valores de GC. Porém, quando o XL 2500 foi usado, o compósito com PPD mostrou valores de GC menores que os com CQ. Não existiram diferenças nas propriedades mecânicas (RC, RCD e MD) entre os compósitos quando fotoativados por qualquer fonte de luz. A análise termogravimétrica (TGA), usada para confirmar a quantidade de partículas de carga e a porcentagem de monômero residual, não mostrou nenhuma diferença estatisticamente significante desses dois fatores, independentemente do fotoiniciador ou fonte de luz utilizada. A análise Termo-Dinâmica-Mecânica (DMA) analisou a temperatura de transição vítrea (Tg) e a rigidez do material a 37°C. De acordo com os resultados, o fotoiniciador PPD e a fonte de luz UltraLume LED 5 produziram polímeros com maior densidade de ligações cruzadas, pois apresentaram os maiores valores de Tg. Nenhuma diferença foi encontrada na rigidez a 37°C. A avaliação da cinética e taxa de polimerização mostrou que o PPD produz reação de polimerização mais lenta, levando a maiores valores de RU. Os valores de DK mostraram que XL 2500 produziu os maiores valores tanto no topo como na base das restaurações, exceto para a fotoativação do PPD, que mostrou resultados de DK inferiores no topo das restaurações. Em geral, UltraBlue IS e UltraLume 5 não apresentaram diferenças entre si. Dessa forma, pode-se concluir que o PPD mostrou potencial para a iniciação da reação de polimerização, pois apresentou propriedades semelhantes às da CQ, aumentando a RU entre dente/restauração. Os LEDs, principalmente o UltraLume 5, produziram valores de GC semelhantes para todos os compósitos, enquanto o QTH produziu maior conversão para a CQ, comparado ao PPD.

Abstract: The aim of this study was to analyze the spectrum of different lightcuring units (LCUs) and photo-initiators and yours influence in the physical and thermal properties and bond strength (BS) of experimental resin composites with different photo-initiators. A blend with BisGMA, UDMA, BisEMA, TEGDMA and 65 wt% of silanated filler particles was prepared with CQ (Camphorquinone) and PPD (1-phenyl-1,2-propanedione) photo-initiator. Dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) was used as co-initiator. One quartz-tungsten-halogen - QTH (XL 2500, 3M/ESPE) and two light-emitting diode (LED) LCUs (UltraBlue IS, DMC and UltraLume LED 5, Ultradent) were used for photo-activation procedures. Irradiance (mW/cm²) was calculated by the ratio of the output power by the area of the tip, and spectral distribution with a spectrometer (USB 2000). The absorption curve of each photo-initiator was determined using a spectrophotometer (Varian Cary 5G). The physical and thermal properties were analyzed through of Fourier transformed infra-red spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), compression strength (CS), diametral tensile strength (DTS) and diametral modulus (DM). For BS, push-out test was accomplished in prepared conical cavities in ninety incisive bovine. However, before the accomplishment push-out test, Knoop hardness (KH) was made in the top and botton of the restorations. The real-time polymerization of the experimental resins was evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (Prestige21) and the degree of conversion (DC) for each second was calculated and a curve DC x time obtained. The rate of polymerization (RP) was calculated considering data fitting and Hill's 3 parameter non-linear regressions were used. The all results obtained (DC, TGA, DMA, CS, DTS, DM, KH and BS) were evaluated using a two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test (5%). The FTIR results, which analyzed the DC (%), when the resin composites were photo-activated with the LEDs LCUs, there aren't differences in the DC values. However, when XL 2500 was used for photo-activation, the PPD-containing resins showed lower DC values that CQ-containing resins. There are not differences in the mechanical properties (CS, DTS and DM) among the composite resins, regardless LCU used. The TGA, used to confirm the weight percent filler and the lost residual monomer (%) in each composite resin, didn't show any difference, regardless photo-initiator or LCU used. The DMA analyzed the glass transition temperature - Tg (°C) and the storage modulus (E' - MPa) in 37°C. In agreement with the results, the photo-initiator PPD and the UltraLume LED 5 LCU produced polymers with higher cross-link density, because they presented the highest Tg values. No difference was found in the E' in 37°C. The evaluation of the kinetics and rate of polymerization showed that PPD produces a slower reaction of polymerization, taking to highest BS values. The KH values showed that XL 2500 produced the highest values in the top and botton of the restorations, except for PPD, that showed lower KH values in the top of the restorations. In general, UltraBlue IS and UltraLume 5 didn't present differences amongst themselves. In that way, it can be concluded that PPD showed potential for the initiation of the polymerization reaction, because it presented similar properties to CQ; however it increased the BS between tooth/restoration. The LEDs, mainly the UltraLume 5, produced similar DC values for all composite resins, while QTH produced higher conversion for CQ, compared to PPD.
Subject: Fotoatividade
Ligações cruzadas
Resinas compostas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BRANDT, William Cunha. Efeito fotoiniciador sobre propriedades físicas, mecânicas e térmicas de compósitos experimentais fotoativados por luz de lâmpada halógena e LEDs. 2010. 83 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/288138>. Acesso em: 11 set. 2018.
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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