Dental and Medical Problems

Dent Med Probl
Index Copernicus (ICV 2020) – 128.41
MEiN – 70 pts
CiteScore (2021) – 2.0
JCI – 0.5
Average rejection rate (2021) – 81.35%
ISSN 1644-387X (print)
ISSN 2300-9020 (online)
Periodicity – quarterly

Download PDF

Dental and Medical Problems

2010, vol. 47, nr 2, April-June, p. 153–159

Publication type: original article

Language: Polish

Wpływ temperatury polimeryzacji na wytrzymałość materiałów kompozytowych

Influence of Polymerization Temperature on Durability of Dental Composites

Jolanta Sokołowska1,, Nezar Masre1,, Monika Domarecka1,, Jerzy Sokołowski1,

1 Zakład Stomatologii Ogólnej Katedry Stomatologii Odtwórczej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

Streszczenie

Wprowadzenie. Materiały kompozytowe są dzisiaj często stosowanym materiałem, głównie do bezpośredniej odbudowy uszkodzonych twardych tkanek zębów. Sukces kliniczny rekonstrukcji materiałami kompozytowymi uszkodzonych twardych tkanek zębów opiera się w głównej mierze na ich prawidłowej polimeryzacji, ponieważ wytrzymałość mechaniczna kompozytów zależy od stopnia konwersji żywicy. Podniesienie temperatury polimeryzacji materiałów kompozytowych powinno zwiększyć stopień konwersji żywicy i wytrzymałość materiału kompozytowego.
Cel pracy. Badanie, czy wzrost temperatury światłoutwardzalnych materiałów kompozytowych zwiększy ich wytrzymałość mechaniczną.
Materiał i metody. Do badań użyto materiału kompozytowego Enamel Plus HRi/Micerium® w kolorze szkliwnym (UE2) oraz zębinowym (UD2). Próbki do badań wytrzymałościowych, w formie walców o średnicy 5 mm i wysokości 3 mm, przygotowano polimeryzując materiał światłem diodowej lampy polimeryzacyjnej (Elipar FreeLight® 2/3M ESPE) w specjalnej formie z masy silikonowej (Aquasil Ultra Monophase). Z każdego z materiałów kompozytowych wykonano 3 serie, po 10 próbek w każdej, polimeryzowanych w temperaturze: a) pokojowej (grupa porównawcza), b) 39oC, c) 50oC. Łącznie wykonano 60 próbek. Do uzyskania odpowiedniej temperatury materiał kompozytowy przed polimeryzacją ogrzewano w specjalnym urządzeniu Ena–Heat/Micerium. Wytrzymałość próbek kompozytów badano w urządzeniu do badań wytrzymałościowych Zwick-Roell Z005/Zwick-Roell, wykorzystując test średnicowej wytrzymałości na rozciąganie – DTS (Diametral Tensile Strengths). Prędkość przesuwu belki poprzecznej wynosiła 2 mm/min. Wyniki: Uzyskano istotnie wyższą wytrzymałość materiału kompozytowego zębinowego w porównaniu ze szkliwnym. Zarówno szkliwne, jak i zębinowe próbki kompozytu ogrzane do temperatury 50oC wykazały po polimeryzacji istotnie wyższą wytrzymałość od próbek ogrzanych do 39oC. Najmniejszą wytrzymałość wykazały próbki grupy kontrolnej.

Abstract

Background. Dental composites are used widely, mostly for direct restorations of dental hard tissues. Clinical success of composite restorations is based on proper polymerization, because mechanical durability depends on resin conversion degree. Leveling the polymerization temperature of dental composite should increase both resin conversion degree and material durability.
Objectives. The aim of this research was to examine if the increase in light-cure dental composites temperature leads to the increase in material durability.
Material and Methods. Samples were made of Enamel Plus HRi/Micerium® dental composites, using enamel (UE2) and dentine (UD2) material. Roller-shaped samples of 5 mm diameter and 3 mm high, were prepared in silicone matrix polymerized with diode lamp (Elipar FreeLight® 2/3M ESPE). Three series of 10 samples of each material were made, 60 samples in overall. Series corresponded to polymerization temperature: a) room temperature (test group), b) 39oC, c) 50oC. To acquire the necessary temperature, dental composites were placed in Ena Heat/Micerium heating device. Material durability was estimated in DTS test (Diametral Tensile Strengths) with use of Zwick-Roell Z005/Zwick-Roell device. Transverse bar movement velocity accounted for 2 mm/min.
Results. Durability of dentine material was significantly higher in comparison to enamel material. Both enamel and dentine material samples heated to 50oC showed significantly higher durability in comparison to samples heated to 39oC. The research indicated the lowest durability of samples in control group.

Słowa kluczowe

materiały kompozytowe, wstępne ogrzewanie, temperatura polimeryzacji, wytrzymałość średnicowa na rozciąganie

Key words

dental composite, pre-heating, curing temperature, diametral tensile strenghts

References (28)

  1. Daronch M., Rueggeberg F., De Goes M.F.: Monomer Conversion of Pre-heated Composite. J. Dent. Res. 2005, 84, 663–667.
  2. R ueggeberg F.A., Craig R.G.: Correlation of parameters used to estimate monomer conversion in a light-cured composite. J. Dent. Res. 1988, 67, 932–937.
  3. Tanoue N., Matsumura H., Atsuta M.: Properties of four composite veneering materials polymerized with different laboratory photo-curing units. J. Oral Rehab. 1998, 25, 358–364.
  4. Tanoue N., Matsumura H., Atsuta M.: Effectiveness of polymerization of a prosthetic composite using three polymerization systems. J. Prosthet. Dent. 1999, 82, 336–340.
  5. Franz A., König F., Anglmayer M., Rausch-Fan X., Gille G., Rausch W-D., Lucas T., Sperr W., Schedle A.: Cytotoxic effects of packable and nonpackable dental composites. Dent. Mater. 2003, 19, 382–392.
  6. Franz A., König F., Lucas T., Watts D.C, Schedle A.: Cytotoxic effects of dental bonding substances as a function of degree of conversion. Dent. Mater. 2009, 25, 232–239.
  7. Bagis Y.H., Rueggeberg F.A.: Effect of post-cure temperature and heat duration on monomer conversion of photo-activated dental resin composite. Dent. Mater. 1997, 13, 228–232.
  8. Bagis Y.H., Rueggeberg F.A.: Mass loss in urethane/TEGDMAand Bis-GMA/TEGDMA-based resin composites during post-cure heating. Dent. Mater. 1997, 13, 377–380.
  9. C ovey D.A., Tahaney S.R., Davenport J.M.: Mechanical properties of heat-treated composite resin restorative materials. J. Prosthet. Dent. 1992, 68, 458–461.
  10. Ferracane J.L., Hopkin J.K., Condon J.R.: Properties of heat-treated composites after aging in water. Dent. Mater. 1995, 11, 354–358.
  11. R ueggeberg F, Ergle J, Lockwood P.: Effect of photoinitiator level on properties of a light-cured and post-cure heated model resin system. Dent. Mater. 1997, 13, 360–364.
  12. Wendt S.L.: The effect of heat used as secondary cure upon the physical properties of three composite resins. I. Diametral tensile strength, compressive strength and marginal dimensianal stability. Quintessence Int. 1987, 18, 265–271.
  13. Wendt S.L.: The effect of heat used as secondary cure upon the physical properties of three composite resins. II. Wear, hardness and color stability. Quintessence Int. 1987, 18, 351–356.
  14. Knežević A., Tarle Z., Meniga A., Šutalo J., Pichler G., Ristić M.: Degree of conversion and temperature measurement of composite polymerised with halogen and LED-curing unit. Acta Stomatol. Croat. 2003, 37, 165– 168.
  15. P acyk A.: Porównawcza ocean metod pomiaru skurczu polimeryzacyjnego materiałów złożonych. Praca doktorska. Akademia Medyczna w Łodzi, 2005.
  16. Uctaslia M.B., Arisub H.D., Lasilla L., Valittud P.K.: Effect of preheating on the mechanical properties of resin composites. Eur. J. Dent. 2008, 2, 263–268.
  17. P ark S.H.: Comparison of degree of conversion for light-cured and additionally heat-cured composites. J. Prosthet. Dent. 1996, 76, 613–618.
  18. P ark S.H., Lee C.S.: The difference in degree of conversion between lightcured and additional heat-cured composites. Oper. Dent. 1996, 21, 213–217.
  19. Trujillo M., Newman S., Stansbury J.: Use of near-IR to monitor the influence of external heating on dental composite photopolymerization. Dent. Mater. 2004, 20, 766–777.
  20. Muńoz C.A., Bond P.R., Sy-Muńoz J.S., Tan D., Peterson J.: Effect of pre-heating on depth of cure and surface hardness of light-polymerized resin composites. Am. J. Dent. 2008, 21, 215–222.
  21. L ucey S., Lynch C.D., Ray N.J., Burke F.M., Hannigan A.: Effect of pre-heating on the viscosity and microhardness of a resin composite. J. Oral Rehab. 2009, 37, 278–282.
  22. L ohbauer U., Rahiotis Ch., Kramer N., Petschelt A., Eliades G.: The effect of different light-curing units on fatigue behavior and degree of conversion of a resin composite. Dent. Mater. 2005, 21, 608–615.
  23. Daronch M., Rueggeberg F., Hall G., De Goes M.F.: Effect of composite temperature on in vitro intrapulpal temperature rise. Dent. Mater. 2007, 23, 1283–1288.
  24. L ohbauer U., Zinelis S., Rahiotis Ch., Petschelt A., Eliades G.: The effect of resin composite pre-heating on monomer conversion and polymerization shrinkage. Dent. Mater. 2009, 25, 514–519.
  25. Wagner W.C., Aksu M.N., Neme A.M., Linger J.B., Pink F.E., Walker S.: Effect of pre-heating resin composite on restoration microleakage. Oper. Dent. 2008, 33, 72–78.
  26. Wichrowska K.: Wpływ warunków polimeryzacji materiałów kompozytowych na stopień ich twardości. Praca doktorska. Uniwersytet Medyczny w Łodzi, 2010.
  27. Franz A., König F., Anglmayer M., Rausch-Fan X., Gille G., Rausch W.D., Lucas T., Sperr W., Schedle A.: Cytotoxic effects of packable and nonpackable dental composites. Dent. Mater. 2003, 19, 5, 382–392.
  28. Franz A., König F., Lucas T., Watts D.C., Schedle A.: Cytotoxic effects of dental bonding substances as a function of degree of conversion. Dent. Mater. 2009, 25, 2, 232–239.