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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Redução da contração de polimerização em resinas e compositos odontologicos pela adição de nanoparticulas polimericas reticuladas
Title Alternative: Shrinkage reduction in dental resins and composites by addition of polymeric crosslinked nanoparticles
Author: Moraes, Rafael Ratto de
Advisor: Correr Sobrinho, Lourenço, 1960-
Abstract: Resumo: Neste estudo foi avaliado o efeito da adição de nanopartículas poliméricas reticuladas (nanogéis) em resinas e compósitos odontológicos baseados em dimetacrilatos na contração volumétrica de polimerização. As partículas poliméricas foram sintetizadas utilizando mistura dos monômeros uretano dimetacrilato e isobornil metacrilato (razão 30:70 mol%) dissolvidos em tolueno, utilizando 2-mercaptoetanol como agente de transferência de cadeia (ATC). Metade dos nanogéis foi utilizada como sintetizada (partículas não-reativas), enquanto para a outra metade (nanogéis reativos) foi realizado processo de fixação de grupamentos metacrilato nas moléculas utilizando as hidroxilas do ATC. Trietileno glicol dimetacrilato (TEGDMA) foi utilizado como monômero base, sendo a ele adicionado nanogéis nas seguintes concentrações: 5, 10, 20, 30 ou 40% em peso. Além das resinas modificadas, compósitos foram obtidos pela incorporação de 70% em peso de partículas de vidro de bário às resinas. TEGDMA não-modificado foi utilizado como controle. O tamanho e distribuição das partículas poliméricas foram avaliados por análise de espalhamento dinâmico de luz. A contração volumétrica foi mensurada utilizando linômetro (resinas) e dilatômetro de mercúrio (compósitos). A cinética de conversão foi avaliada por espectroscopia de infravermelho próximo. A viscosidade das resinas foi mensurada em viscosímetro, enquanto a consistência dos compósitos avaliada utilizando máquina de ensaios mecânicos. As propriedades mecânicas dos materiais (resistência à flexão, módulo de elasticidade e trabalho de fratura) foram avaliadas em teste de flexão de três pontos. O índice de refração dos monômeros e a translucidez dos polímeros foram também avaliados. Análises de Variância de 1 fator (compósitos) ou 2 fatores (resinas) foram realizadas, seguidas do teste post-hoc de Student-Newman-Keuls (P < 0,05). O tamanho das partículas variou entre 20 e 210 nm. Redução linear da contração foi observada com aumento da fração de nanogel, com reduções de até 43% em volume para resinas e até 26% para compósitos. Não foram verificadas diferenças significativas na cinética de conversão. A adição de nanogéis aumentou gradualmente a viscosidade das resinas e a consistência dos compósitos. Entretanto, foi possível incorporar altas quantidades de partículas inorgânicas (> 75% em peso) mesmo nas resinas contendo 40% de nanogel. A incorporação de altas quantidades de nanogéis não-reativos reduziu a resistência à flexão e o trabalho de fratura das resinas, enquanto o uso de partículas reativas não afetou as propriedades de flexão. Índices de refração das resinas e opacidade dos compósitos aumentaram com a adição de nanogéis. Em conclusão, a incorporação de nanopartículas poliméricas reticuladas reativas como aditivos em resinas e compósitos odontológicos experimentais reduziu a contração volumétrica gradualmente na medida em que a fração de nanogel incorporada foi aumentada sem afetar negativamente as propriedades dos materiais.

Abstract: In this study the effect of adding polymeric crosslinked nanoparticles (nanogels) to dimethacrylate-based dental resins and composites on the volumetric polymerization shrinkage was evaluated. The polymeric particles were synthesized using a mixture of the monomers urethane dimethacrylate and isobornyl methacrylate (30:70 mol% ratio) dissolved in toluene, using 2- mercaptoethanol as chain transfer agent (CTA). Half of the nanogels was used as synthesized (non-reactive particles), while for the other half (reactive nanogels) a process for fixing methacrylate groups to the molecules was carried out using the hydroxyls of the CTA. Triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) was used as base monomer and loaded with nanogel at the following concentration: 5, 10, 20, 30 or 40 wt%. In addition to the modified resins, composites were obtained by incorporating 70 wt% of barium glass fillers to the resins. Unmodified TEGDMA was used as control. The size and distribution of the polymeric particles was evaluated by dynamic light scattering analysis. Volumetric shrinkage was measured using a linometer (resins) and mercury dilatometer (composites). Conversion kinetics was evaluated by near infrared spectroscopy. Viscosity of the resins was measured using a viscometer, while the consistency of the composites evaluated using a mechanical testing machine. Mechanical properties of the materials (flexural strength, flexural modulus and work of fracture) were measured in the three-point bending mode. Refractive indices of the resins and translucency of the polymers were also evaluated. One-way (composites) or Twoway (resins) Analyses of Variance were carried out, followed by Student- Newman-Keuls' post-hoc test (P < 0.05). The size of the particles ranged between 20 and 210 nm. A linear decrease in shrinkage was observed with increased nanogel fraction, with reductions up to 43 vol% for resins and up to 26 vol% for composites. No substantial differences in conversion kinetics were observed. The addition of nanogels gradually increased the viscosity of the resins and consistency of the composites. However, it was possible to incorporate high amounts of inorganic filler (> 75 wt%) even for resins containing 40 wt% of nanogel. Incorporation of high amounts of non-reactive nanogels decreased flexural strength and work of fracture of the resins, while the use of reactive particles did not affect the flexural properties. Refractive indices of the resins and opacity of the polymers were increased with addition of nanogels. In conclusion, the incorporation of reactive polymeric crosslinked nanoparticles as additives in experimental dental resins and composites reduced volumetric shrinkage associated with increasing nanogel fraction without negatively affecting the properties of the materials.
Subject: Nanopartículas
Polimerização
Polímeros
Resinas compostas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: MORAES, Rafael Ratto de. Redução da contração de polimerização em resinas e compositos odontologicos pela adição de nanoparticulas polimericas reticuladas. 2009. 58 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/289570>. Acesso em: 12 ago. 2018.
Date Issue: 2009
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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