Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of photopolymerization parameters on the mechanical properties of polymer : ceramic composites applied in the conservative dentistry

Pieniak D., Niewczas A. M., Walczak M., Zamościńska J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 3

29--35

EN

In this paper the results of study of mechanical properties for four commercial polymer-ceramic composites applied in the conservative dentistry are presented, including one new silorane based composite and three standard composites based on methacrylate compounds. Influence of the type of light of diode and halogen polymerization lamps on the microhardness, flexural strength and elasticity were studied. Both exposed and unexposed specimens were taken into account. An exposure time was also differentiated (40 sec and 60 sec). Basic statistics of the analysed material parameters were determined. A post hoc test (Newman-Keuls) was performed in order to evaluate differences between microhardness of the studied materials, as well as Kruskal-Wallis test to evaluate differences in flexural strength and elasticity modulus of the material. It has been indicated that there is an impact of the type of lamp on the microhardness and flexural strength of composites with methacrylate matrix and lack of such impact in case of composites containing siloranes. Additionally, it has been found that an increase of photopolymerization time has a significantly different impact on the mechanical properties depending on the type of irradiated material.

2

Degradation processes in dental ceramic-polymer composites

Siejka-Kulczyk J., Lewandowska M., Rokicki G., Szafran M., Kurzydłowski K.J.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 2

50-54

EN

The paper describes the degradation processes that proceed in dental ceramic/polymer composites as a result of the action of environment, polymerization shrinkage and tribological wear. The results are analyzed in terms of the perspectives for application of these composites. In the present study the composites based on the bis-GMA resin reinforced with (i) a ceramic glass microfiller (average particle size of 5 žm) and (ii) ceramic glass microfiller combined with nanosilica (average particle size of 40 nm) were investigated. Samples of composites in the form of 2 x 2 x 25 were exposed to solutions with varied pH, including 0.1M NaOH (pH = 13), 0.1M CH3COOH (pH = 3) and distilled water (pH = 7) in order to compare the stability of their properties. The microstructure (Figs. 1,2) and the mechanical parameters (such a flexural strength and microhardness) (Fig. 3) of the materials before and after the exposure were examined for the exposure time of 15 h. In order to reduce polymerization shrinkage, two approaches were considered: (a) a modification of bis-GMA resin and (b) the use of a nanofiller. The results have shown that addition of hyperbranched macromonomer of mctacrylane to bis-GMA resin decreases the shrinkage by 30% (Fig. 4). The polymerization shrinkage can further be reduced by adding ceramic microfiller and nanofiller (Figs. 5, 6). One of the parameters, which can be used to characterize the tribological properties of the materials, is the coefficient of friction ž. The influence of nanosilica content on the coefficient ž is shown in Figure 7 for different testing loads.

PL

Opisano procesy degradacji występujące w kompozytach ceramiczno-polimerowych stosowanych na wypełnienia stomatologiczne. Degradację tych materiałów powodują: działanie środowiska, skurcz polimeryzacyjny i zużycie ścierne. Wyniki badań analizowano w kontekście perspektyw zastosowania tych kompozytów. Do badań użyto kompozytów na osnowie żywicy bis-GMA, wzmocnionej (i) mikrowypemiaczem w postaci szkła ceramicznego (średnia wielkość cząstek 5 žm) oraz (ii) mikrowypemiaczem w połączeniu z nanokrzemionką (o średniej wielkości cząstek 40 nm). Próbki o wymiarach 2x2x25 mm umieszczono w roztworach o różnym pH: 0,1M NaOH (pH = 13), 0,1M CH3COOH (pH = 3) i wodzie destylowanej (pH = 7) w celu określenia stabilności właściwości mechanicznych tych kompozytów (wytrzymałość na zginanie, mikrotwardość HV0,2). Pomiary przeprowadzono przed i po 15 h przetrzymywania w roztworach (rys. 3). Mikrostrukturę wytworzonych kompozytów obserwowano za pomocą SEM (rys. rys. 1 i 2). W pracy analizowano dwa sposoby redukcji skurczu polimeryzacyjnego: (a) poprzez modyfikację żywicy bis-GMS, (b) za pomocą dodatku nanowypełniacza. Żywicę bis-GMA modyfikowano za pomocą hiperrozgałęzionego makromonomeru metakrylowcgo, co spowodowało zmniejszenie skurczu o 30% (rys. 4). Dalsze obniżanie skurczu polimeryzacyjnego uzyskiwano dzięki dodatkowi wypełniaczy ceramicznych, w tym nanowypełniacza (rys. rys. 5 i 6). Odporność na zużycie ścierne badanych kompozytów charakteryzowano poprzez pomiar współczynnika tarcia ž. Wpływ zawartości nanokrzemionki na współczynnik tarcia przy różnych obciążeniach przedstawiono na rysunku 7.

3

Właściwości mechaniczne światłoutwardzalnych kompozytów zbrojonych mikro- i nanocząstkami

Andrzejczuk M., Lewandowska M., Kurzydłowski K.J.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 1

75-78

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu mikro- i nanocząstek ceramicznych na właściwości mechaniczne kompozytów ceramiczno-polimerowych przeznaczonych na stałe wypełnienia stomatologiczne. Średnia wielkość cząstek mikrowypełniacza wynosiła kilka žm, natomiast nanowypełniacza około 40 žm. Określono wpływ ilości wprowadzonego wypełniacza ceramicznego na wytrzymałość na zginanie, moduł Younga, mikrotwardość HVO,2 (rys. 1). Stwierdzono, że wzrost zawartości mikrowypełniacza powoduje wzrost właściwości mechanicznych kompozytów. Zauważono również, że dodatek nanokrzemionM ma pozytywny wpływ na parametry mechaniczne kompozytu, ale tylko wtedy, gdy wprowadzone cząstki nanowypełnłacza poddane były wcześniej obróbce powierzchniowej, mającej na celu lepsze połączenie ich z osnową polimerową (rys. 2). Przeprowadzone badania pozwoliły na ustalenie optymalnego udziału nanowypemiacza w kompozycie na poziomie 10-15%. Dodatek 20% nanokrzemionki spowodował wyraźne pogorszenie właściwości mechanicznych. Było to wynikiem aglomeracji nanocząstek występującej przy większych udziałach nanowypemiacza, co zostało potwierdzone podczas obserwacji przełomów kompozytów przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (rys. 3).

EN

The aim of this work was to study the influence of ceramic micro and nanoparticles on the mechanical properties of the composites. A series of ceramic-polymer composites used for permanent fillings was fabricated. Ceramic glass of an average particle size of a few žm and nanosilica of the average particle size of 40 žm were used as the fillers. The influence of the amount of inorganic filler on the mechanical properties such as the flexural strength, Young modulus and microhardness HV0.2 was determined (Fig. 1). It was found that an increase of the volume fraction of the filler leads to a significant improvement of the mechanical properties of the composites. Figure 2 shows the influence of the nanofiller (nanosilica) and its surface treatment on the mechanical properties of the composites that contain both micro and nanofillers. The addition of nanosilica improves the mechanical properties of the composite, but only when the nanoparticles are surface treated. Otherwise, the mechanical properties are drasticaly worsened. The optimum concctration of nanoparticles was estimated at 10-15%. At 20% of nanosilica, the mechanical properties of the composite are worse than those obtained at smaller amounts of n-SiO2. This may be due to the fact that at greater n-SiO2 amounts, the nanoparticles may aglomerate. This suggestion was confirmed by SEM observations of the fracture surface. Figufe 3 shows examples of the fracture surfaces of the composite with 60% of glass particles (a, b) and the composite with 40% of glass particles plus 20% of nanosilica (c,d). Further research will be aimed at avoiding the aglomeration of nanoparticles.