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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.23.2007.tde-13082007-154602
Document
Author
Full name
Flavia Gonçalves
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Braga, Roberto Ruggiero (President)
Daronch, Márcia
Hui, Wang Shu
Title in Portuguese
Fatores relacionados ao desenvolvimento de tensões de polimerização em compósitos experimentais contendo BisGMA, TEGDMA e BisEMA
Keywords in Portuguese
Matriz orgânica
Propriedades mecânicas
Resinas Compostas
Tensão de polimerização
Abstract in Portuguese
Objetivo: avaliar a influência do conteúdo de BisGMA, TEGDMA e BisEMA sobre tensão de polimerização (spol), grau de conversão (GC), contração volumétrica (CV), módulo de elasticidade (E), escoamento (ES), taxa máxima de reação (RPmax) e incremento máximo de tensão (RSmax) e verificar as possíveis relações de dependência entre a tensão de polimerização e as demais variáveis. Material e métodos: Foram estudadas nove misturas, todas contendo 40% em peso de sílica coloidal, variando a concentração molar de BisGMA (33, 50 ou 66%) e o tipo de comonômero (TEGDMA, BisEMA ou ambos em partes iguais). spol foi determinada pela inserção do compósito (h=1mm) entre bastões de acrílico (r=3mm) fixados às garras de uma máquina universal de ensaios e dividindo-se a máxima força de contração registrada pela secção transversal dos bastões. CV foi mensurada em dilatômetro de mercúrio. E foi obtido através do teste de flexão em três pontos. Fragmentos de espécimes de flexão de cada grupo foram utilizados para análise do GC por FTRaman. O ES foi obtido pela aplicação de uma carga de 20N por 60s sobre o compósito não-polimerizado. RPmax foi determinada por calorimetria exploratória diferencial (DSC). RSmax foi calculado pela diferença entre dois valores de spol consecutivos. Os dados foram submetidos a ANOVA de dois fatores, teste de Tukey (a=0,05%) e análises de regressão. Resultados: A interação entre os fatores foi estatisticamente significante para todas as variáveis avaliadas (p<0,01), com exceção de GC onde apenas os fatores principais foram significantes (p<0,001). Em geral, composições com maior concentração de BisGMA e com o co-monômero BisEMA apresentaram menor GC e ES, o que se refletiu em menores valores para spol, CV e E. RPmax foi semelhante em todos os grupos, com exceção do compósito com 66%TEGDMA, que apresentou valor estatisticamente menor. Entretanto,. esse grupo apresentou o maior valor de RSmax. As análises de regressão evidenciaram forte relação direta de dependência da spol com GC (R2=0,830), ES (R2=0,896), CV (R2=0,690) e RSmax (R2=0,900). A correlação com o E foi fraca (R2=0,404) e com RPmax foi negativa (R2=0,667). Conclusões: Dentre as formulações avaliadas, compósitos contendo BisEMA e aqueles com maiores concentrações de BisGMA apresentaram, em geral, menor spol, GC, CV, ES e E. RPmax foi pouco afetada pela composição da matriz orgânica. spol mostrou maior relação de dependência com os fatores GC, CV e ES.
Title in English
Factors related to polymerization stress development in experimental composites using BisGMA, TEGDMA and BisEMA
Keywords in English
Composite resins
Mechanical properties
Organic matrix
Polymerization stress
Abstract in English
Objective: To evaluate the influence of BisGMA, TEGDMA and TEGDMA content on polymerization stress (spol), degree of conversion (DC), volumetric shrinkage (VS), elastic modulus (E), flow, maximum polymerization rate (RPmax) and maximum stress rate (RSmax) and to establish the correlation between polymerization stress and the other variables. Materials and Methods: Nine resin mixtures were studied, varying the BisGMA molar concentration (33, 50 or 66%) and the co-monomer content (TEGDMA, BisEMA or both in equal parts). All blends received 40 wt % of colloidal silica. spol was determined by inserting the composite (h=1mm) between acrylic rods (r=3mm) fixed on the opposite ends of a universal testing machine, and dividing the maximum contraction force by the rods? cross section. VS was measured by mercury dilatometry. E was obtained by three-point bending test. Fragments of flexural specimens were used to analyze DC by FT-Raman. Flow was obtained applying load of 20N for 60s on the uncured composite. RPmax was determined by differential scanning calorimetry (DSC). RSmax was calculated by the difference between two consecutives spol values. Data were submitted to two-way ANOVA, Tukey´s test (a=0.05%) and regression analyses. Results: The interactions between factors were significant for all variables (p<0.01), except for DC, where only the main factors were significant (p<0.001). In general, composites with higher BisGMA concentration and those containing BisEMA showed lower DC and flow, which resulted in lower values of spol, VS and E. RPmax was similar for all groups, except for the 66%TEGDMA composite, which showed a statistically lower value. However, this group showed the highest value of RSmax. The regression analyses evidenced a strong direct dependence of spol to DC (R2=0.830), flow (R2=0.896), VS (R2=0.690) and RSmax (R2=0.900). The correlation with E was weak (R2=0.404) and with RPmax was negative (R2=0.667). Conclusion: For the monomer mixtures studied, composites with BisEMA and those with higher BisGMA concentration showed, in general, lower spol, DC, VS, flow and E. RPmax was almost insensitive to the organic matrix composition. spol showed stronger dependence with DC, VS and flow.
 
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Publishing Date
2008-03-14
 
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