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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10044
Document type: Tese
Title: Avaliação da adição de nanopartículas de sílica nas propriedades mecânicas de polímeros odontológicos
Author: Mussatto, Cristiane Maria Boniatti 
Advisor: Mota, Eduardo Gonçalves
Abstract (native): O objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento sobre o efeito da adição de nanopartículas nas propriedades mecânicas das resinas. No primeiro artigo foi avaliado in vitro o efeito da incorporação de nanopartículas de sílica silanizada e não silanizada (~ 160 nm) nas propriedades mecânicas (resistência flexural, microdureza e rugosidade superficial) das resinas acrílicas autopolimerizáveis. Foram produzidos cinco grupos de amostras (n=6), seguindo as especificações ISO 20795-1: 2013. No grupo controle (Ctrl), nenhuma partícula foi adicionada à composição da resina. Nanopartículas de sílica não silanizada foram adicionadas ao polímero (0,7 wt%, G1) ou ao monômero; (0,27 wt%, G2). Dois grupos equivalentes foram formados para resinas compostas com nanopartículas silanizadas (grupos G3 com 0,7 wt% incorporado ao polímero e G4 com 0,27 wt% adicionado ao monômero). Os dados foram submetidos a Shapiro-Wilk (α = 0,05) e ANOVA / Tukey (α = 0,05). Não foram registradas diferenças significativas para a microdureza Vickers entre os diferentes grupos. As resinas nas quais foram adicionadas nanopartículas, entretanto, mostraram uma redução de 20-30% na resistência flexural, dependendo do grupo. A silanização da superfície não causou efeito significativo no comportamento mecânico das nanoresinas, mas parece melhorar a dispersibilidade, conforme indicado por uma menor rugosidade da superfície. No segundo artigo, um estudo in vitro, investigou-se a resina autopolimerizável e a resina para impressão 3D com tecnologia DLP (processamento digital de luz) com adição de nanopartículas de sílica (~ 63 nm) e comparou-as com os blocos de PMMA e a resina termopolimerizável quanto a resistência flexural e a rugosidade. Foram criados oito grupos (n = 12) de acordo com a composição: resinas autopolimerizáveis, resina para impressão, bloco de PMMA para fresagem e resina termopolimerizáveis. Eles diferem no conteúdo de nanopartículas e técnica de confecção. Os grupos G1, G2, G3 e G4 foram confeccionados com resina autopolimerizável. O grupo G1 era o controle (resina sem adição de nanopartículas). Nos grupos G2 0,5 wt%, G3 1,0 wt%, G4 1,5 wt% foram adicionadas s-SiO2-NPs ao monômero (líquido). O grupo G5 e G6 foram compostos de resina de impressão 3D. O grupo G5 foi o (controle) e no grupo G6 adicionado 1,0 wt% de s-SiO2-NP na resina para impressão 3D. O grupo G7 foi composto de amostras produzidas de bloco de PMMA para fresagem. O grupo G8 foi composto com amostras de resina termopolimerizável. Para cada grupo, foram realizadas medidas de resistência à flexão e rugosidade superficial. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov e posteriormente avaliados por Análise de Variância (ANOVA de uma via), seguida do teste post-hoc de Tukey, quando foram encontradas diferenças significativas entre os grupos. O nível de significância foi considerado p <0,05. ANOVA mostrou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos testados para resistência flexural (F = 79,81, p <0,05) e rugosidade da superfície (F = 48,75, p <0,05). O teste post hoc Tukey HSD determinou maiores valores de resistência flexural no material fresado (CAD-CAM) (G7) (105,86 MPa) e o menor valor na resina para impressão 3D no grupo G5 (35,46 MPa) e resina para impressão 3D no grupo G6 (35,08 MPa) estatisticamente significante (p <0,001). O bloco para fresagem (CAD-CAM) também apresentou diferença estatística quando comparado com os grupos de resina autopolimerizáveis (G1, G2, G3 e G4) e resina termopolimerizável (G8). O teste post hoc Tukey HSD determinou maiores valores de rugosidade superficial (0,67μm) no grupo G7 (bloco para fresagem CAD/CAM) e menor valor (0,21μm) para o grupo G8 com diferença estatística (p <0,001). O grupo termopolimerizável (G8) não apresentou diferença significativa entre os grupos de resina autopolimerizáveis (G1, G2, G3 e G4). O segundo maior valor de rugosidade superficial foi para os grupos das resinas para impressão 3D (G5, G6) estatisticamente diferente de todos os grupos, mas sem diferença significativa entre si. Clinicamente esta melhora na resistência flexural tem efeitos positivos como uma maior durabilidade em pontes provisórias extensas e que precisam permanecer em uso por longos períodos principalmente em pacientes com hábitos parafuncionais. Estas qualidades estão presentes nas amostras confeccionadas com os blocos de PMMA (G7). Com base nos resultados obtidos neste estudo não seria indicado recomendar a resina para impressão 3D (G5 e G6) na confecção de provisórios de longa duração ou placas articulares, pois a resistência flexural ficou abaixo da resistência recomendada pela ISO (σ >60 MPa).
Abstract (english): The aim of this study was to increase the knowledge about the effect of the addition of nanoparticles on the mechanical properties of resins. In the first article, was to evaluate in vitro the effect of the incorporation of silanized and non-silanized silica nanoparticles (~160 nm) in mechanical properties and surface roughness of self-cured acrylic resins. Five groups of samples were produced (n=6), following the ISO 20795-1:2013 specifications. In the control group (Ctrl), no particles were added in the resin composition. Non-silanized silica nanoparticles were added either into the polymer (0.7 wt%, group G1) or into the monomer; (0.27 wt%, G2). Two similar groups were formed for composite resins with silanized nanoparticles (groups G3 with 0.7 wt% incorporated into the polymer, and G4 with 0.27 wt% added into the monomer). Data were submitted to Shapiro-Wilk (α=0.05) and ANOVA/Tukey (α=0.05). No significant differences were recorded for the Vickers microhardness among the different groups. Nanoparticle loaded resins, however, showed a 20-30% reduction in flexural strength, depending on the group. Surface silanization, caused no significant effect on improvement in the mechanical behavior of the nanoresins, but appears to improve dispersibility, as indicated by a smaller surface roughness. In the second article, an in vitro study, the self-curing resin and printing resin with DLP technology (digital light processing) with the addition of silica nanoparticles (~ 63 nm) was investigated and compared with PMMA blocks and thermopolymerizable resin for flexural strength and roughness. Eight groups were created (n = 12): self-curing resins, printing resin, PMMA block for milling and thermopolymerizable resin. They differ in nanofiller content and manufacturing techniques. The groups G1, G2, G3 and G4 were made with self-cured resin. The group G1 is control (resin without the addition of nanoparticles). In the group G2 0.5 wt%, G3 1.0 wt%, G4 1.5 wt% of s-SiO2-NP were added to the liquid monomer. The group G5 is print resin whithout nanoparticles. In the group G6 was added 1.0 wt% of s-SiO2-NP into printing resin with DLP technology (digital light processing). The G7 group is a circular PMMA block for milling. The group G8 is thermopolymerizable resin. For each group, measurements of the flexural strength and surface roughness, were performed, as described below. Data were firstly submitted to Kolmogorov-Smirnov normality test, and then evaluated by oneway ANOVA, followed by post-hoc Tukey test, when significant differences between groups were found. The significance level was considered p <0.05. One-way ANOVA showed statistically significant differences among the tested groups for flexural strength (F=79.81, p < 0.05) and surface roughness (F=48.75, p< 0.05). The Tukey HSD post hoc test determined higher flexural strength values in the milled (CAD-CAM) material (G7) (105.86 MPa) and the lower value in the printing resin G5 (35.46 MPa) and printing resin 1 wt% G6 (35.08 MPa) statistical difference (p <0.001). The milling block (CAD-CAM) also showed statistical difference when compared with the self-cured resin groups (G1, G2, G3 and G4) and themopolymerizable resin group (G8). The Tukey HSD post hoc test determined higher surface roughness values (0.67μm) in the group G7 (milling block CAD-CAM) and the lower value (0.21 μm) in the group G8 statistical difference (p<0.000). The thermopolymerizable group (G8) showed no significant difference between sellf-cured resins groups (G1, G2, G3 and G4). The second highest surface roughness value was for the printing resin groups (G5, G6) statistical difference from all groups, but no significant difference each other. Clinically, the improvement in the flexural strength has positive effects, such as greater durability of extensive temporary bridgeworks which must remain functional for long periods of time, specially in patients with para-functional habits. Such qualities are present in the samples manufactured with PMMA blocks (G7). Based on the findings of this study, the printed resin (G5 and G6) for manufacturing high-durability temporary parts or articulated plaques is not recommended, since the flexural strength remained considerably under the level recommended by the ISO(σ >60 MPa).
Keywords: PMMA
Nanopartículas. Dióxido de Silício
CAD/CAM
Impressão em 3D
Silicon Dioxide
Printing Three-Dimensional
CNPQ Knowledge Areas: CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Escola de Ciências Saúde e da Vida
Program: Programa de Pós-Graduação em Odontologia
Access type: Acesso Aberto
Fulltext access restriction: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Time to release fulltext: 60 meses
Date to release fulltext: 27/12/2026
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10044
Issue Date: 17-Mar-2021
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Odontologia

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