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metadata.dc.type: Tese de Doutorado
Title: Síntese ,evolução estrutural e propriedades de polímeros modificados por nanocomponentes minerais para aplicação odontológica
metadata.dc.creator: Jose Augusto Cesar Discacciati
metadata.dc.contributor.advisor1: Rodrigo Lambert Oréfice
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Wellington Corrêa Jansen
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Vicente Tadeu Lopes Buono
metadata.dc.contributor.referee1: Wellington Corrêa Jansen
metadata.dc.description.resumo: A contração de polimerização é a maior limitação no uso das resinas compostas odontológicas. Ela pode levar à formação de fendas marginais e conseqüente infiltração, dor pós-operatória, cárie secundária ou ainda à indução de tensões internas, resultando em deflexão cuspídea ou microfraturas de esmalte. O objetivo principal deste estudo foi testar a hipótese de que a incorporação de um nanocomponente argilomineral, a Montmorilonita (MMT), em um sistema de monômeros metacrilatos à base de Bis-GMA e TEGDMA, possa proporcionar uma redução nos valores da contração de polimerização, visando a uma aplicação futura na área de materiais odontológicos. Objetivou-se ainda avaliar a evolução estrutural dos compósitos, a cinética da polimerização sob alta e baixa intensidade de luz, e a influência tanto da quantidade percentual de carga quanto do tratamento superficial dado às mesmas no comportamento dimensional dos compósitos. Quatro tipos de carga, com diferentes tratamentos superficiais, foram incorporados ao sistema resinoso: MMT Cloisiteâ 20A, MMT Cloisiteâ 30B, MMT Cloisiteâ Na+ modificada por cloreto de Ar-vinilbenziltrimetil amônio e vidro de bário silanizado. Seis diferentes concentrações percentuais, variando entre 0,48% e 16,39%, foram utilizadas. Os compósitos foram caracterizados por meio de análise termogravimétrica (TGA), picnometria a gás hélio, difração de raios-X (XRD), espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Comparando-se com o grupo controle (polímero puro) e com os compósitos com vidro de bário, os resultados mostraram que a incorporação das nanopartículas, de uma forma geral, reduziu os valores da contração de polimerização quando o sistema é ativado por luz halógena. Essa propriedade está provavelmente associada àquelas formulações cujas argilas sofreram intercalação/esfoliação da fase orgânica, com resultante formação de nanocompósitos, o que foi observado por XRD e SAXS. Por FTIR, observaram-se diferenças na cinética da polimerização em função de diferentes intensidades de luz. Observou-se ainda que a cinética da polimerização tem influência na cinética da intercalação. Por MEV, não foram observadas alterações significativas na morfologia ou nas dimensões das partículas após a polimerização dos compósitos. Observou-se alto grau de adesão entre argilas e fase orgânica. Concluiu-se que o tipo de surfactante e o valor da capacidade de troca catiônica (CTC) da carga podem influenciar na capacidade da argila se intercalar com os monômeros e se esfoliar, formando assim nanocompósitos, influenciando conseqüentemente no comportamento dimensional do material. Esta é uma tecnologia que tem grande potencial para ser aplicada aos materiais odontológicos compósitos, cuja principal limitação continua sendo a contração de polimerização.
Abstract: The polymerization shrinkage is the major restriction in the use of dentalcomposites. It can form marginal gaps and consequently infiltration, pain,secondary caries and internal stresses that can result in cusp deflection or enamel microcracks. The aim of this study was to test the hypothesis that the incorporation of a nanocomponent derived from an argilomineral - the Montmorillonite (MMT) - in a system of methacrylate monomers based on Bis-GMA and TEGDMA, could reduce the values of polymerization shrinkage, aiming a future application in thedental materials area. Other objectives of this work were to study the structural evolution of the composites, the polymerization kinetics under high and low light intensity, and the influence of the content and surface treatment of the nanoparticles on the dimensional behavior of the composites. Four types of nanoparticles, with different surface treatments, were incorporated into the resin system: MMT Cloisite 20A, MMT Cloisite 30B, MMT Cloisite Na+ modified with Ar-vinilbenziltrimetil ammonium chloride and silanized barium glass. Six differentconcentrations, varying between 0.48% e 16.39%, were used. The composites were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), helium picnometry, X-ray diffraction (XRD), small angle X-ray scattering (SAXS), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electronic microscopy (SEM). Comparing with the control group (pure polymer) and with the composites with barium glass, the results showed that the incorporation of the nanoparticles, in general, reduced the values of the shrinkage polymerization when the system was activated with halogen lamp. This property is probably associated with formulations in which clays intercalate/exfoliate with the organic phase, resulting innanocomposite formation, observed by XRD and SAXS. Results by FTIR showed differences in the kinetics on polymerization as a function of different light intensities. It was observed that the kinetics of polymerization affects the kinetics of intercalation. By SEM, no significant alterations were observed in the morphology and in the dimensions of particles after the polymerization of the composites. It was observed a high degree of adhesion between the clays and the organic phase. It was concluded that the type of surfactant and the value of the cation exchange capacity (CEC) of the nanoparticles can influence the capacity of XXV the clay to intercalate with the monomers and to exfoliate and, consequently, to yield different dimensional behaviors. The technology developed in this work has a potential to be applied on the formulation of new dental composite materials, that main limitation is still the shrinkage polymerization.
metadata.dc.subject.other: Engenharia metalúrgica
Resinas dentárias
Polimerização
Materiais dentarios
Polímeros
metadata.dc.language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
metadata.dc.publisher.initials: UFMG
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/ODON-6MBNB7
Issue Date: 17-Feb-2005
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