Επίδραση της δομής του συζευκτικού μέσου στις ιδιότητες νανοσύνθετων οδοντιατρικών υλικών
Creators: name: Καρκάνης, Στέφανος Φίλιππου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Συζευκτικό μέσο
Νανοσύνθετα οδοντιατρικά υλικά
Σιλάνια
Coupling agent
Nanocomposite dental materials
Silanes

description: Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και η μελέτη των ιδιοτήτων νανοσύνθετων οδοντιατρικών υλικών πολυμεθακρυλικής μήτρας. Κάθε νανοσύνθετο υλικό διέφερε με το άλλο, καθώς περιείχαν διαφορετικό τύπο συζευκτικού μέσου και κάποια είχαν μίγματα αυτών. Έτσι, μελετήθηκε η επίδραση της δομής του συζευκτικού μέσου στις ιδιότητες των νανοσύνθετων υλικών. Τα υλικά αυτά είχαν ως μήτρα το μίγμα των διμεθακρυλικών εστέρων Bis-GMA/TEGDMA (50/50 w/w), ως πληρωτικό υλικό την πυρογενή σίλικα Aerosil OX50 και ως συζευκτικό μέσο τα σιλάνια ή μίγματα τους και ένα χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο χωρίς την παρουσία συζευκτικού μέσου. α) Μη τροποποιημένη σίλικα, β) MPS, γ) OTMS, δ) MPS-OTMS, ε) ACPS, στ) ACPS-OTMS, ζ) MPS-ACPS. Τα νανοσωματίδια της σίλικας, αφού τροποποιήθηκαν επιφανειακά με το σιλάνιο ή με το μίγμα των σιλανίων, χαρακτηρίστηκαν με τη βοήθεια της φασματοσκοπίας υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR) και της θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA) (χαρακτηρισμός σιλανοποίησης). Στη συνέχεια, τα σιλανοποιημένα νανοσωματίδια αναμίχθηκαν με τη διμεθακρυλική μήτρα και μετά ακολούθησε ο φωτοπολυμερισμός της πάστας του σύνθετου υλικού που προέκυψε. Ο βαθμός μετατροπής του σκληρυμένου υλικού προσδιορίστηκε με τη φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR). Έπειτα, ακολούθησαν οι μηχανικές ιδιότητες και συγκεκριμένα η αντοχή στην κάμψη η οποία πραγματοποιήθηκε στα υλικά μετά από 7 μέρες παρουσία αυτών στο νερό. Στα υλικά επίσης, έγινε η μελέτη των χαρακτηριστικών της ρόφησης, καθώς πραγματοποιήθηκε κύκλος ρόφησης-εκρόφησης για 7 μέρες παραμονής αυτών στο νερό. Ένας άλλος χαρακτηρισμός που πραγματοποιήθηκε ήταν αυτός της συρρίκνωσης των νανοσύνθετων οδοντιατρικών υλικών, καθώς και η μελέτη της αδρότητας της επιφάνειας των υλικών η οποία πραγματοποιήθηκε με την μέθοδο της προφιλομετρίας. Τέλος, με την ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), πραγματοποιήθηκαν λήψεις των εικόνων με τη μορφολογία της επιφάνειας των νανοσύνθετων οδοντιατρικών υλικών. Από όλα τα παραπάνω προέκυψε ότι η δομή του συζευκτικού μέσου που χρησιμοποιείται για την τροποποίηση των νανοσωματιδίων της σίλικας επηρεάζει τις ιδιότητες των νανοσύνθετων οδοντιατρικών υλικών
description: In the present study, the synthesis and study of the properties of nanocomposite dental materials of polymethacrylate matrix was examined. Each nanocomposite material was different, as they contained a different type of binder and some had mixtures of them. Thus, the effect of the structure of the coupling agent on the properties of the nanocomposites was studied. These materials were based on a mixture of Bis-GMA/TEGDMA dimethacrylates (50/50 w/w) as a matrix, the Aerosil OX50 silica as a filler, silanes or mixtures of them as a coupling agent and one was used as a standard without the presence of coupling agent. a) Neat silica, b) MPS, c) OTMS, d) MPS-OTMS, e) ACPS, f) ACPS-OTMS, g) MPS-ACPS. The silica nanoparticles, after being superficially modified with silane or silane mixtures, were identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA) (silane characterization). The silanized nanoparticles were then mixed with the dimethacrylate matrix followed by photopolymerization of the resulting composite paste. The degree of conversion of the hardened material was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Then, the mechanical properties were examined, specifically the resistance to bending, which applied to the materials, after they were placed in water for 7 days. The absorption characteristics were also studied in the materials, as a sorption-desorption cycle was performed, while they were placed in water for 7 days. Another element studied was the shrinkage of nanocomposite dental materials, as well as the study of the surface roughness of the materials which was carried out by the method of profilometry. Finally, with scanning electron microscopy (SEM), images were taken showing the morphology of the surface of nanocomposite dental materials. Overall, the results showed that the structure of the coupling agent used to modify the silica nanoparticles affects the properties of the nanocomposite dental materials