Σύνθεση και χαρακτηρισμός οδοντιατρικών νανοσύνθετων υλικών πολυμεθακρυλικής μήτρας με οργανικά τροποποιημένο μοντμοριλλονίτη, ΤiO2 και ZnO
Creators: name: Τόνα, Δάφνη Ζαχαρία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Νανοσύνθετα (υλικά)
Οδοντιατρικά (υλικά)
Μοντμοριλλονίτης
Nanocomposites
Dental (materials)
Montmorillonite

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε σύνθεση νέων σύνθετων φωτοπολυμεριζόμενων οδοντιατρικών υλικών πολυμεθακρυλικής μήτρας (Bis-GMA/TEGDMA) με νανοσωματίδια οργανικά τροποποιημένου μοντμοριλλονίτη (ΟΜΜΤ) αλλά και νανοσωματίδια TiO2 ή ZnO, ως ανόργανα ενισχυτικά. Παράλληλα, χρησιμοποιήθηκε ένα σύνολο εργαστηριακών τεχνικών για τον χαρακτηρισμό τους, όπως FTIR, TGA, AFM, XRD, SEM και μελέτη της αντιοξειδωτικής τους δράσης με τη μέθοδο DPPH. Με το FTIR επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη των χαρακτηριστικων ομάδων των υλικών και παρατηρήθηκε ότι τα ανόργανα πρόσθετα ενσωματώνονται φυσικά στην πολυμερική μήτρα. Από την ανάλυση TGA, προέκυψε ότι η ενσωμάτωση του ΟΜΜΤ στην πολυμερική μήτρα ενισχύει τη θερμική σταθερότητα του υλικού, αλλά σε μικρό βαθμό. Τα δεδομένα AFM έδειξαν ότι με την προσθήκη του ανόργανου πληρωτικού, παρατηρείται αύξηση στις τιμές της τραχύτητας των υλικών αλλά και ότι η διασπορά των ενισχυτικών στην πολυμερική μήτρα δεν ήταν ικανοποιητική. Tα περιθλασιγράμματα που ελήφθησαν με το XRD, έδειξαν ότι η ενσωμάτωση των ΟΜΜΤ στην πολυμερική μήτρα, οδηγεί σε μετατόπιση της χαρακτηριστικής τους κορυφής σε μικρότερες γωνίες περίθλασης και άρα σε παρεμβολή (διάνοιξη) των φυλλιδίων τους (intercalation). Από τις εικόνες SEM, παρατηρήθηκε ότι υπάρχει μια σχετικά ομοιόμορφη διασπορά των ανόργανων πληρωτικών στην οργανική μήτρα, και ότι η διασπορά αυτή βελτιώνεται με την προσθήκη των οξειδίων (TiO2/ZnO), αλλά και ότι εμφανίζεται συσσωμάτωση των σωματιδίων. Τέλος, η μελέτη αναγωγής της ρίζας DPPH, έδειξε ότι τα σύνθετα υλικά με ZnO εμφανίζουν καλύτερη αντιοξειδωτική δράση από αυτά με TiO2.
description: The aim of this study was the synthesis and characterization of novel photopolymerized composite dental materials, of polymethacrylate matrix (Bis-GMA/TEGDMA) and organomodified montmorillonite nanoparticles (ΟMMT), and TiO2 or ZnO nanoparticles as inorganic additives. Additionally, a variety of techniques was used for their characterization, such as FTIR, TGA, AFM. XRD, SEM and evaluation of their antioxidant effect using DPPH method. FTIR confirmed the existence of functional groups in the materials and it was observed that the additives are physically integrated in the polymeric matrix. TGA analysis revealed that the incorporation of OMMTs into the polymer matrix enhances the thermal stability of the material, but to a small extent. AFM data showed that with the addition of the inorganic filler, there was an increase in the roughness values of the materials, but also that the dispersion of the fillers in the polymer matrix was not satisfactory. The diffractograms obtained with XRD showed that the incorporation of OMMTs in the polymeric matrix leads to a shift of their characteristic peak to smaller diffraction angles and thus to intercalation. SEM images, indicate that there was a relatively uniform dispersion of inorganic fillers in the organic matrix, and that this dispersion is improved by the addition of the oxides (TiO2/ZnO), but also that particle aggregation occurs. Finally, the DPPH-reduction study showed that composites with ZnO show a better antioxidant effect than these with TiO2