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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2018.tde-22102018-180736
Documento
Autor
Nome completo
Bruno Pasquini Pivesso
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Cavalheiro, Carla Cristina Schmitt (Presidente)
Neumann, Miguel Guillermo
Kobayashi, Marcio
Silveira, Zilda de Castro
Título em português
Efeito da velocidade de polimerização na qualidade da impressão 3D DLP de uma resina odontológica experimental fotopolimerizável
Palavras-chave em português
fotopolimerização
impressão 3D
resina odontológica experimental
Resumo em português
A introdução de resinas para uso odontológico se estabeleceu como alternativa à restauração desde meados de 1930, onde a tentativa de utilizar resinas autocuráveis fracassou, porém fortaleceu a pesquisa e esforço em busca de uma alternativa mais viável. Atualmente, a maior parte das resinas odontológicas são fotocuráveis ou termocuráveis e neste trabalho será dado enfoque nas resinas fotopolimerizáveis, que são constituídas, principalmente, por um sistema iniciador (fotoiniciador), monômeros, oligômeros (cadeias maiores formada pela junção de monômeros), aditivos (como cargas, absorvedores de luz, entre outros) e pigmentos. Na última década, um setor que ganhou largas proporções e interesses tecnológicos é o da impressão 3D. Por se tratar de uma técnica aditiva (camada-a-camada) esta forma de impressão revolucionou o modo de se projetar e aplicar diversas estruturas na solução de problemas, inclusive na área odontológica. Dentre os diversos tipos de impressora 3D, a DLP (digital light projection) foi a que apresentou melhor relação de benefícios em função do seu custo reduzido, alta resolução e praticidade na impressão. O presente trabalho apresenta o estudo da influência da cinética de fotopolimerização na qualidade de peças impressas por meio de impressão 3D DLP e como este fator afeta propriedades físicas e químicas, tais como dureza e grau de conversão. Os experimentos de p-DSC juntamente com FT-IR mostraram como a presença de um bloqueador pode afetar a cinética de fotopolimerização e o grau de conversão a curto e longo prazo, onde para o BAPO observa-se uma baixa contribuição deste composto na redução da velocidade, mas para o TPO o resultado é mais acentuado. Com os dados de dureza, foi possível observar que a presença do bloqueador leva a uma diminuição do valor obtido. Já as fotomicrografias obtidas revelaram que o absorvedor UV apresentou grande contribuição para a resolução das peças impressas, com resultado mais significativo para o fotoiniciador TPO. Dados de DSC foram analisados para correlacionar com o monômero residual presente, onde foi observado um pico exotérmico com área praticamente constante em situações otimizadas, levando a uma conclusão que o máximo de resolução está diretamente relacionado com o grau de conversão obtido no processo de impressão 3D.
Título em inglês
Rate of polymerization effect in the quality of 3d dlp printed parts made with an experimental dental photocurable resin
Palavras-chave em inglês
3D printing
experimental dental resin
photopolymerization
Resumo em inglês
The introduction of resins for the dental Market was stablished around 1930, where the self-cure resins development failed and lead the world to develop a new alternative for dental application. Recently, most of the dental resin are photo curable or thermal curable and in the present work the first one will be the focus and are composed of an initiation system (photo-initiator), monomers, additives and pigments. In the past decade, another sector, which achieve large proportion and technological interest, is the one about 3D printing. Due to the fact of being an additive technique, this type of 3D printing made a revolution in the way of projecting and building complex structures, even in the dental business. Among all the available 3D printers, the DLP (digital light projection) is the one who showed the best relationship between price, resolution and convenience in 3D printing. This work presents a study of how the photopolimerization kinetics can affect the quality of 3D printed parts and how it affects some physical-chemical properties, like hardness and degree of conversion. The p-DSC experiments within the FT-IR showed that the presence of an UV blocker might affect the photopolimerization kinetics and the degree of conversion in a short and long term, in which for BAPO it shows a lower contribution from this compound in the reaction rate, but for TPO it is more marked. According to the hardness data, it was possible to observe that the presence of an absorber leads to a lower value. In respect to the photomicrographs, it reveals the good contribution of an UV blocker in the resolution obtained for the printed parts, with a better performance when added to the TPO case. For the DSC experiments, the observation is that there is a correlation with residual monomer, where an exothermic spike with constant area was present for the same optimized conditions, leading to the fact that to achieve the best resolution it is necessary to reach a certain degree of conversion during the process of 3D printing.
 
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Data de Publicação
2018-10-25
 
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