Üç farklı mouthguard malzemesinin enerji emilimlerinin ve termal özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of energy absorption and thermal characteristics of three different mouthguard materials
Yazar: YURDANUR UÇAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TOLGA AKOVA
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Etilen vinil asetat = Ethylene vinyl acetate ; Termal analiz = Thermal analysis

Özet:
Mouthguardlar baş-boyun bölgesini darbelere karşı korumak için kullanılırlar. Mouthguard malzemelerinin enerji emilimleri ve sıcaklığa bağlı olarak görülen yapısal değişiklikleri önemlidir.Çalışmanın amaçları; ağız-koruyucu malzemelerinin enerji emilimlerini incelemek, sıcaklığa bağlı olarak görülen yapısal değişiklikleri araştırmak, sıvı ortamın ağız-koruyucu malzemelerinin enerji emilimleri ve yapısal özelliklerine etkisini araştırmaktır.Ağız-koruyucu malzemelerinin çarpma testi performansları ASTM Standardı D3763'teki prosedür kullanılarak incelenmiştir. Farklı ağız-koruyucu malzemeleri (EVA, ProForm?, PolyShok?) çalışmaya dahil edilmiştir. Üretici firma önerisine göre hazırlanan örnekler 37ºC'de deiyonize su içerisinde bekletildikten sonra saatte 32.20 km hız kullanılarak yüklenmiştir. Test sırasında geniş ve küçük çaplı üst destek halkaları kullanılmıştır. Ayrıca, her gruptan ikişer kuru örnek test edilmiştir. Enerji emilimi kuvvet-zaman eğrisinin altındaki alan hesaplanarak bulunmuş, data analizi ANOVA ve Tukey-Kramer HSD testleri kullanılarak yapılmıştır. Çarpma bölgesine yakın kısımlardan kesilen küçük parçalar TMDSC kullanılarak dakikada 1°C'lik ısı artışı ile ?20°C ile 150°C arsında incelenmiştir.Geniş çaplı üst destek halkası kullanıldığında enerji emilimleri (ortalama±SD, cm?kg/cm): EVA, 599.8±263.5; Pro form?, 598.8±61.5; PolyShok?, 575.4±89.8. Küçük çaplı üst destek halkası kullanıldığında enerji emilimleri: EVA, 764.8±75.7; ProForm?, 593.3±141.5; PolyShok?, 677.1±154.6. Geleneksel EVA örneklerinin TMDSC eğrilerinde erime sırasında oluşmuş dört, PolyShok ve ProForm örneklerinde üç endotermik çöküntü izlenmiş, eğrilerin benzer olduğu görülmüştür. Her üç grupta en düşük ısıdaki endotermik çöküntü vücut ısısında gerçekleşmiştir.Üç grup ve farklı boyuttaki iki destek halkası arasında enerji emilimi açısından farklılık bulunamamıştır. Kuru örneklerin enerji emilimlerinin ıslak örneklerin enerji emiliminden yüksek olduğu görülmüştür. PolyShok'un ısıl davranışındaki küçük farklılıklar yapısındaki poliüretanın etkisi ile EVA kristallerinin oluşmasının engellenmiş olmasına bağlanmıştır.Ağız-koruyucu malzemelerinin enerji emilimleri ve termal özellikleri benzerlik göstermektedir.

Abstract:
Mouthguards are used for protecting head-neck region against impact. Energy absorption and structural changes as a function of temperature are important.The aims of this study were; evaluating energy absorption of mouthguard-materials, investigating the structural transformations as a function of temperature, evaluating the effect of aqueous environment on energy absorption and structural characteristics of mouthguard-materials.The impact test performance of mouthguard-materials was evaluated using the procedure in ASTM Standard D3763. Different mouthguard-materials (EVA, ProForm? and PolyShok?) were included in the study. Specimens prepared following the manufacturer recommendations were conditioned for 1 hr in 37ºC deionized water and loaded at 32.20 km/h. Large-diameter and small-diameter support rings were used. Two dry specimens of each material were also tested. Energy absorption was determined from the area under the force-time curve and results were compared using ANOVA and Tukey-Kramer HSD test. Small samples taken from areas close to the impact zone were obtained to perform TMDSC test from ?20° to 150°C at a heating rate of 1°C/minute.For the large-diameter support ring, energy absorption (mean±SD, cm?kg/cm): EVA, 599.8±263.5; Pro form?, 598.8±61.5; PolyShok?, 575.4±89.8. For the small-diameter support ring, energy absorption was: EVA, 764.8±75.7; ProForm?, 593.3±141.5; PolyShok?, 677.1±154.6. Four endothermic peaks were observed on TMDSC curves for conventional EVA while three peaks were observed for PolyShok and ProForm, TMDSC curves showed similarities for all three materials. The lowest-temperature endothermic transformation was near body temperature.There was no significant difference in energy absorption for the three mouthguard-materials and the two support ring sizes. The energy absorption was greater for dry specimens. The small difference in thermal behavior for PolyShok is attributed to disruption of EVA crystal formation.