Wpływ modyfikacji powierzchni proszku ceramicznego na właściwości kompozytów ceramiczno-polimerowych o zastosowaniu stomatologicznym

• Autorzy: Szafran M. , Rokicki G. , Bobryk E. , Szczęsna B.

Warianty tytułu

EN

Effect of filler's surface treatment on mechanical properties of ceramic-polymer composites used in dentistry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było przeprowadzenie badań nad ceramiczno-polimerowymi materiałami kompozytowymi z przeznaczeniem na stomatologiczne wypełnienia stałe. Badania dotyczyły wpływu silanizacji - modyfikacji powierzchni wypełniacza poprzez zastosowanie środka preadhezyjnego - na właściwości użytkowe materiałów kompozytowych. W kompozytach o zastosowaniu stomatologicznym proszek ceramiczny stanowi fazę rozproszeną, a polimer - fazę ciągłą. Ze względu na specyfikę obydwu materiałów niezbędne jest zapewnienie odpowiedniego połączenia tych faz. Zadanie to realizowano, stosując środek preadhezyjny, który zwiększał oddziaływania na granicy faz i tym samym korzystnie wpływał na właściwości mechaniczne otrzymanych kształtek. Silanizacja proszku ceramicznego pozwoliła także na wprowadzenie większej ilości wypełniacza do żywicy polimerowej. Badano również wpływ ilości i metody nanoszenia środka sprzęgającego (y-metakrylooksypropylo-trimetoksysilanu) na ziarno proszku nieorganicznego. W celu oceny właściwości mechanicznych kształtek kompozytowych poddano je badaniu mikrotwardości Vickersa i wytrzymałości na zginanie. Wykazano wpływ silanizacji na upakowanie ziarna w kompozycie oraz wpływ na parametry wytrzymałościowe kompozytów ceramiczno-polimerowych.

EN

Ceramic-polymer composites are used in dentistry for nearly 30 years and due to their ability of composition modification they are the most promising materials. Also patient's expectations on dentistry fillings outlook made these materials popular. However their's durablity and mechanical properties still are not as good as amalgam's. Dental composites have structure similar to the tooth tissue. They consist of polymer resin, inorganic filler and preadhesion agent. Organic matrix is composition of dimethacrylic monomers usually Bis-GMA and TEGMA monomers. Silica, strontium, barium and boro-silicate glass are ceramic fillers. They increase strength and decrease polymerization shrinkage. Improvement of adhesion of inorganic glass to organic resin is achieved through silanization process. Commonly used silane is methacryloxypropyl-trimethoxysilanc. It has hydrolysable group and organofunctional group attached to silicon by an alkyl bridge. Methoxy groups undergo hydrolysis and condensation reactions in the presence of moisture. The objective of the study was to conduct research on ceramic-polymer composites used as dental fillings. The research verified influence of filler's surface treatment on functional properties of composite materials. In these composites ceramic powder is dispersed phase and polymer--continous phase. Because of specifity of both materials, good coupling is necessary. This task was conducted by using preadhesion agent, which increased adherence on filler - resin interface and improved mechanical properties of composite samples. The latest literature data indicate that it can be achieved by optymalization quantity of silane and method of filler treatment. It was proved that silanization allows to input more filler into organic resin (Tab. 1) and enhances microhardness (Fig. 2) and flexural strength (Fig. 3) of composite samples.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty ceramiczno-polimerowe; silanizacja; stopień upakowania; mikrotwardość; wytrzymałość na zginanie

EN

ceramic-polymer composites; silane treatment; degree of compaction; microhardness; flexural strength

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 3
• Strony: 78--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szafran M.

autor

Rokicki G.

autor

Bobryk E.

autor

Szczęsna B.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Romaniuk J., Lewandowska M., Kurzydłowski K.J., Dąbrowski J.R., Charakterystyki trybologiczne i fizykochemiczne materiałów na stałe wypełniania stomatologiczne, Inżynieria Biomateriałów 2005, 47-53, 178-181.
• [2] Lewandowska M., Andrzejczuk M., Kurzydłowski K.J., Szafran M., Rokicki G., Karaś J., Kompozyty ceramiczno-polimerowe stosowane na stałe wypełnienia stomatologiczne - wpływ cząstek wypełniacza na właściwości mechaniczne, Kompozyty (Composites) 2004, 4, 11, 302-305.
• [3] Sadker E.J., Vecere A.C., Silane treatment of mineral fillers -practical aspects, Plastics, Rubber & Composites Processing and Applications 1995, 24, 271-275.
• [4] Kim S., Jang J., Kim O., Rheological properties of fumed silica filled Bis-GMA dispersions, Polimer Engineering and Science 1998, 38, 1142-1148.
• [5] Shirai K., Yoshida Y., Nakayama Y., Fujitani M., Shintani H., Wakasa K., Okazaki M., Snauwaert J., Meerbeek van B., Assessment of decontamination methods as pretreatment of silanization of composite glass fillers, Journal of Biomedical Materials Research 2000, 53, 204-209.
• [6] PN-EN ISO 4049, Stomatologia. Polimerowe materiały do wypełnień, odbudowy i cementowania, 2003.