Silikat esaslı toz takviyeli, hidrofobik monomer katkılı dental restoratif kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of silicate based powder reinforced, hydrophobic monomer modified dental restorative composites
Yazar: MECİT KARADAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH DÖLEKÇEKİÇ ; PROF. DR. MURAT ERDEM
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İnsanların yaşamını etkileyen tedavi edilebilir en yaygın hastalık diş çürükleridir. Değişen yeme alışkanlıkları baş edilmesi gereken diş çürüklerinin sayısını gün geçtikçe arttırmaktadır. Buna bağlı olarak çürükler nedeniyle kaybedilen diş dokusunun yerine geçmesi için tasarlanan dental kompozitlerin önemi her geçen gün artmaktadır. Dişe uygulanan dental kompozitlerin ömrü, uygulanan dental restorasyonun başarısını belirleyen en önemli faktörlerdendir. Su emme miktarı, yüksek olması durumunda dental kompozitlerin ömrünü azaltan en önemli faktörlerden biridir. Bu tez çalışmasında su emme miktarı azaltılarak kullanım ömrü arttırılmış dental kompozitler elde etmek amacıyla, geleneksel matris bileşimine stearil metakrilat (SMA) ilave edilmiştir. Ayrıca, dental kompozitlerde takviye elemanı olarak kullanılmak üzere silinait tozları hidrotermal yöntem ile sentezlenmiş ve üretim parametrelerinin elde edilen tozun morfolojik ve kimyasal özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda, yüksek aspekt oranına sahip silinait tozları 1,5 M başlangıç malzemesi kullanılarak, molce 1,5 Li/Si oranında, 175 °C reaksiyon sıcaklığı ve 24 saat reaksiyon süresinde başarıyla üretilebilmiştir. Polimer bileşimine farklı oranlarda ilave edilen SMA monomerinin, ağırlıkça %25 oranına kadar su emme ve suda çözünme miktarını azalttığı görülmüştür. Kompozit oluştururken, SMA içeren polimer matris bileşiminin kürleme öncesinde bekletilmesi sonucunda faz ayrımı oluşmasından dolayı, kompozitler mekanik karıştırma yöntemiyle üretimden hemen önce üretilmiştir. Kompozit üretim yönteminden kaynaklanan iç boşluklar ve aglomerasyon gibi kaçınılmaz etkiler, kompozit içerisinde stres konsantrasyonlarının oluşmasına ve mukavemetin düşmesine neden olmuştur. Bu çalışmada ayrıca, mezo-gözenekli silika ve küre silika sentezlenerek, füme silika ticari olarak elde edilerek, kompozitlerde takviye elemanı olarak kullanılmıştır. Bu sayede morfolojik yapının kompozitin mekanik ve fiziksel özelliklerine etkisi incelenmiştir.

Abstract:
Tooth decay is the most prevalent treatable disease affecting people's lives. Changes in eating habits have led to an increase in the number of tooth decays that need to be addressed daily. Therefore, the importance of dental composites, which are designed to replace tooth tissue lost due to caries, is increasing. The lifespan of dental composites applied to the teeth is a crucial factor in determining the success of the dental restoration.  The lifespan of dental composites is influenced by various factors, with high water sorption being a significant contributor to reduced longevity. This thesis aims to address this issue by incorporating SMA into the traditional matrix composition, resulting in dental composites with reduced water sorption and increased lifespan. In addition, silanite powders were synthesised by hydrothermal method to be used as reinforcement elements in dental composites, and the effects of the synthesis parameters on the morphological and chemical properties of the resulting powders were investigated. Silanite powders with a high aspect ratio were successfully produced using 1.5 molar precursor material, 1.5 molar Li/Si ratio, 175 °C reaction temperature and 24 h reaction time. It has been observed that adding SMA monomer to the polymer composition at different rates reduces water absorption and water solubility by up to 25% by weight. The composites were produced immediately before production by mechanical mixing method to avoid phase separation, as waiting for the monomer composition containing SMA before curing can cause phase separation. However, the desired results could not be achieved due to the inevitable effects of the composite production method. Morover, mesoporous silica and spherical silica were synthesized, fumed silica was obtained commercially and used as reinforcement in the composites. In this way, the effect of the morphological structure on the mechanical and physical properties of the composite was investigated.