Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of particle size and particle surface pretreatment of fillers on selected properties of model ceramic-polymer composites used as dental fillings

Siejka-Kulczyk J., Lewandowska M., Kurzydłowski J.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 3

208-212

EN

The properties of polymer matrix composites used as dental fillings are strongly affected by the presence and surface treatment of ceramic glass fillers. The proper selection of the size of filler particles, which determine mechanical properties, is a crucial problem in design of ceramic-polymer composites for dental fillings. The goal of the work was to determine the influence of average filler particle size and the effect of surface treatment on selected mechanical properties of composites based on mixture of acrylic resins: 2,2-bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)phenyl]propane (bis-GMA) and triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA).

PL

Materiałami badanymi w pracy były kompozyty oparte na mieszaninie dwóch żywic metakrylanowych, zawierające 40-60% obj. napełniaczy ceramicznych (głównie krzemionkowych) o różnym średnim wymiarze cząstek. Określono wpływ tych wymiarów (w przedziale 13nm-3žm) czterech typów napełniaczy na maksymalny ich udział w kompozycji (MVFF) a także na wytrzymałość na zginanie (Rf) (rys. 2) i mikrotwardość HV 0,2 (rys. 3). Zbadano również zależność wartości MVFF, Rf i HV 0,2 od ilości 3-(metakryloiloksy) propylotrimetoksysilanu (MPTMS) - środka zastosowanego do powierzchniowej obróbki (silanizacji) proszkowych napełniaczy kompozytów zawierających mikronapełniacz “K3M" (rys. 4, 6, 7) lub mikrokrzemionkę (rys. 8, 9). Stwierdzono, że średni wymiar cząstek napełniacza wywiera istotny wpływ na oceniane właściwości materiałów: kompozyty z mikronapełniaczem (wymiar 500nm) charakteryzują się zdecydowanie większą wartością Rj i mikrotwardością niż kompozyty wzmacniane mikrokrzemionką (wymiar 3žm). Wykazano też, że kompozyty zawierające silanizowany napełniacz ceramiczny wykazują lepsze właściwości mechaniczne niż kompozyty z niesilanizowanym proszkiem.

2

Wpływ sposobu wprowadzania nanokrzemionki na wybrane właściwości mechaniczne kompozytów ceramiczno-polimerowych stosowanych na wypełnienia stomatologiczne

Siejka-Kulczyk J., Biernat M., Lewandowska M.

Engineering of Biomaterials

|

2007

|

Vol. 10, no. 69-72

64-66

3

Evaluation of degradation degree of dental ceramic/polymer composites for permanent fillings

Siejka-Kulczyk J., Lewandowska M., Kurzydłowski K. J.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 10

742-746

EN

The aim of this study was to evaluate the degradation processes that take place in the dental hybrid composites intended for permanent fillings. The mixture of bis-GMA and TEGMA resins was used as the polymer matrix. Ceramic glass of various particle sizes as well as nanosilica were used as the composite fillers. The specimens were exposed to 0.1 M NaOH solution for 6, 24 or 168 h, and to water for 168 h. Degradation was evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM) microstructure observation and mechanical testing, such as flexural strength and microhardness. SEM investigations indicate that after the exposure to NaOH solution, the resin is partially dissolved and some filler particles have rinsed out. This deteriorates significantly the mechanical properties of ceramic/polymer composites.

PL

Przedmiotem badań były kompozyty metakrylanowe na podstawie 2,2'-bis[4-(2-hydroxy-3-metakroiloksypropoksy)fenylo]propanu (bis-GMA) i dimetakrylanu glikolu trietylenowego (TEGDMA) napełnione mikronapełniaczem szklanym o różnych wymiarach cząstek (3 mm lub 5 mm - odpowiednio kompozyty K4M3 i K4M5), także z dodatkiem nanokrzemionki (kompozyt K4M5/10 nano) (tabela 2). Próbki kompozytów przetrzymywano (do 168 h) w 0,1 M roztworze NaOH oraz w wodzie; stopień degradacji oceniano na podstawie zmian wytrzymałości na zginanie (Rf) i mikrotwardości (HV0.2) (tabele 3 i 4, rys. 1, 2). Metodą skaningowej mikroskopii elektronowej oceniano też zmiany mikrostruktury próbek kompozytów wywołane degradacją w roztworze NaOH (rys. 3). Stwierdzono, że zmniejszenie wymiarów cząstek napełniacza polepsza odporność na degradację.

4

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.

5

Charakterystyka powierzchni kompozytów ceramiczno-polimerowych w środowiskach wodnych o różnych pH

Siejka-Kulczyk J., Lewandowska M., Kurzydłowski K.J.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

194-197

6

Badania degradacji kompozytów ceramiczno-polimerowych stosowanych na stałe wypełnienia stomatologiczne

Siejka-Kulczyk J., Lewandowska M., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 47-53

184--186

PL

Celem badań była ocena trwałości kompozytów ceramika - polimer stosowanych jako stałe wypełnienia stomatologiczne. Do badań wykorzystano materiały wytworzone na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej we współpracy z Wydziałem Chemicznym Politechniki Warszawskiej, Instytutem Szkła i Ceramiki w Warszawie oraz Wydziałem Mechanicznym Politechniki Białostockiej. W celu oceny stopnia degradacji materiałów próbki poddano ekspozycji w roztworze 0,1M NaOH przez: 6h, 24h oraz 7 dni. Stopień degradacji oceniano, mierząc wytrzymałość na zginanie i mikrotwardość HV0,2. Próbę zginania przeprowadzono na maszynie MTS, a mikrotwardość mierzono przy użyciu twardościomierza Zwick. Jako miarę degradacji badanych materiałów przyjęto spadek właściwości mechanicznych w stosunku do stanu wyjściowego (materiały nie poddane działaniu roztworu NaOH).

EN

The objective of the research was an evaluation of durability of ceramic - polymer composites used for dental fillings. In the investigations, materials fabricated at the Faculty of Materials Science and Engineering of Warsaw University of Technology in cooperation with the Faculty of Chemistry of Warsaw Universify of Technology, Institute of Glass and Ceramics in Warsaw and the Faculty of Mechanics of Bialystok Technical University were used. In order to evaluate the material's degradation degree, specimens were subjected to exposition in a 0,1M NaOH solution for: 6h, 24h, and 7 days. The degree of degradation was evaluated by measuring flexural strength and microhardness HV0,2. The bend test was performed on a MTS machine, and microhardness was measured using a Zwick hardness tester. As a measure of degradation of the examined materials, a decrease in mechanical properties compared to the initial state (materials not subjected to exposition in NaOH solu- tion) was determined.