Измерение водопоглощения композитных материалов светового отверждения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Измерение водопоглощения композитных материалов светового отверждения

Гурбанов Орхан Мехман оглы

студент, кафедра стоматологии хирургической и челюстно-лицевой хирургии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Orkhan_gurbanov@list.ru

Дидигов Берд Абукарович

студент, кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Berd.didigov@gmail.com

Албогачиева Аза Алиевна

студент, кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Azaaza12.96@mail.ru

Арутюнян Овсанна Вардановна

студент, кафедра внутренних болезней стоматологического факультета, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова, Harutyunyan.ellada@inbox.ru

Муравьева Яна Эдуардовна

студент, кафедра стоматологии терапевтической и пародон-тологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Jannny91 @mail.ru

Произведено измерения показателя водопоглощения у композитных материалов светового отверждения. Для измерения водопоглощения использовали аналитические весы, электронный микрометр, термостат, шаблоны для композитного материала. Наименьший показатель водопоглощения получен у композитного материала Charisma «Heraeus Kulzer», наибольший - у DentLight «VladMiVa». Все исследованные материалы имели показатели водопоглощения в пределах нормы ГОСТ 31574-2012.

Ключевые слова: композиционный материал светового отверждения, водопоглощение, микрометр.

п

с <

е

да

о сч

Введение

Светоотверждаемые композиционные материалы сегодня являются основными реставрационными материалами в терапевтической стоматологии. Ассортимент композиционных материалов, представленных на стоматологическом рынке, очень широкий. Тем не менее, проблема поиска идеального пломбировочного материала до настоящего времени полностью не решена, что подтверждается большим количеством новых разработок в материаловедении. На создание нового материала и выход его на стоматологический рынок уходит в среднем 4-6 лет. На доклиническом этапе тщательно изучаются физические, химические, биологические свойства экспериментального образца на предмет соответствия принятым стандартам.

Одним из исследуемых физико-механических свойств светоотверждаемых композитных материалов является водопоглощение. Композиты должны иметь низкий показатель водопоглоще-ния. Если композит может абсорбировать воду, значит он способен абсорбировать и другие компоненты ротовой жидкости, что приведет к изменению его цвета и нарушению краевого прилегания. Водопоглощение связано со способностью полимерной матрицы абсорбировать воду. Стеклянный наполнитель сам не абсорбирует воду, но может адсорбировать ее на свою поверхность. Поэтому величина водопоглощения зависит от содержания полимера в композите и качестве связи между полимером и наполнителем. Изучению водопоглощения светоотверждаемых композитов посвящено малое число работ, кроме этого, сами производители материалов редко указывают значения этого показателя в технической документации.

Исходя из этого, изучение влияния процесса нагревания на изменение водопоглощения свето-отверждаемых композитных материалов и анализ результатов нагревания, выявление преимуществ и недостатков является актуальной научно-практической задачей для улучшения качества стоматологических реставраций.

Материалы и методы

Исследование проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 31574-2012 «Материалы стоматологические полимерные восстановительные. Технические требования. Методы испытаний.»

Исследовали 3 светоотвеждаемых композитных материалов оттенка А3: Filtek ULTIMATE «3М

ESPE», Charisma «Heraeus Kulzer», DentLight «VladMiVa». Из каждого материала было изготовлено 5 опытных образцов: цилиндров диаметром 15 мм и высотой 0,5 мм.

Нами был использован аппарат для светового отверждения - программируемый фотополимеризатор стоматологических светодиодный ФПС - 01 А2 «ТехноГамма» мощностью 10001200 Вт. Интенсивность и глубина проникновения излучения соответствует излучению галоге-нового полимеризатора мощностью 900 мВт/см2.

Для измерения длины образцов использовали микрометр электронный GARWIN GMG-MK5075 Микрометр электронный МКЦ-75, 75 мм - 0,001, ГОСТ 6507-90 с погрешностью 0.001 мм.

Для измерения массы образцов использовали прецизионные аналитические весы Pioneer PA64C Ohaus I класса точности с дискретностью 0,0001 мг (рис. 1).

вая полученную массу т2. Значение показателя водопоглощения Wв, мкг/мм3, рассчитывали по формуле:

IV -т*~т* в ~~ V

где т1 - постоянная начальная масса образца, мкг;

т2 - масса образца после выдержки в воде при температуре 37±1 °С в течение 7 дней, мкг;

V - объем образца, мм3. Объем образцов диаметром 15 мм и толщиной 0,5 мм составляет 88

мм3.

Результаты исследования

Были получены следующие массы образцов и рассчитано водопоглощение в соответствии со стандартом ГОСТ 31574-2012 (таблица 1, 2, 3). Норма водопоглощения светоотверждаемого композитного материала по ГОСТ - не более 50 мкг/мм3.

Таблица 1

Рисунок 1. Весы аналитические с образцом материала

Для воссоздания условий ротовой полости использовали термостат Binder BD 115 с естественной конвекцией.

В соответствии со стандартом ГОСТ 315742012 в пластиковую круглую форму помещали исследуемый композит и изготавливали образцы диаметром 15 мм и толщиной 0,5 мм. Затем образцы закрывали кварцевым стеклом и облучали в течение времени, рекомендованного изготовителем. После этого образцы взвешивались с точностью в пределах ±0,0001 мг и полученная масса m1 записывалась. Образцы с установленной постоянной массой помещались в дистиллированную воду при соотношении массы образца к массе воды 1:10 и выдерживались в термостате в воде при температуре 37±1°C в течение 7 дней. По истечению этого срока образцы извлекали, промывали проточной водой, промокали поверхность фильтровальной бумагой до исчезновения видимой влаги и взвешивали, записы-

Название материала, номера образцов Charisma Heraeus Kulzer

CI CII CIII CIV CV

mi, мкг 264500 222900 274700 233800 272500

m2, мкг 265500 223700 276200 234700 273500

Водопоглощение, мкг/мм3 11,36 9,09 17,05 10,23 11,36

Таблица 2

Название материала, номера образцов Filtek ULTIMATE «3М ESPE»

FI FII FIII FIV FV

mi, мкг 267300 280500 243600 218600 269300

m2, мкг 269600 282800 245700 220600 271700

Водопоглощение, мкг/мм3 26,14 26,14 23,86 22,73 27,27

Таблица З

Название материала, номера образцов DentLight «VladMiVa»

DI DII DIII DIV DV

mi, мкг 301500 312500 273700 313500 272600

m2, мкг 304200 315400 276100 315400 27500

Водопоглощение, мкг/мм3 30,68 32,95 27,27 31,95 32,4

Как видно из таблиц, наибольший уровень водопоглощения у материала DentLight «VladMiVa» -в среднем он составил 31,05±2,27 мкг/мм3. Далее следует Filtek ULTIMATE «3M ESPE» - среднее значение водопоглощения 25,23±1,87 мкг/мм3. Наименьшее водопоглощение у материала Charisma Heraeus Kulzer - 11,82±3,07 мкг/мм3. У всех материалов показатель водопоглощения в пределах нормы ГОСТ 31574-2012. Высокие значения водопоглощения композита могут быть связаны с несколькими причинами. Возможно, что материал содержит фракцию с высокой растворимостью, которая и оставляет пространства, заполняемые водой (это может быть связано с неполным отверждением полимера). В дополнение к этому полимер может содержать воздушные пустоты, образовавшиеся при замешивании или наложении пломбы. Еще одной причиной высокого водопоглощения мог быть гидролитический распад связи между наполнителем и полимером, который приводит к абсорбции воды на поверхности частиц наполнителя. Это может привести к двум важным последствиям. Во-первых, по мере того, как утрачивается связь между частицами

в У X

ДА

>

ö-X

т

m А

о п m

т;

о

-С

m

о т; О

О u

Д

о

-о О ГО Ö-Я

наполнителя и полимером, наполнитель будет терять свою эффективность упрочняющего компонента материала, приводя в результате к разрушению пломбы. Во-вторых, поверхностная прочность частицы наполнителя будет снижаться, что приведет к повышению износа. Таким образом, высокий показатель водопоглощения должен вызывать определенное беспокойство относительно качества композита. Однако, все исследуемые композиты уложились в пределы нормы.

Выводы

По итогам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Предпочительнее использовать светоот-верждаемые композитные материалы с наименьшим показателем водопоглощения.

2. Наименьший показатель водопоглощения у материала Charisma Heraeus Kulzer, наибольший - у DentLight «VladMiVa».

3. Показатели водопоглощения всех материалов в пределах нормы ГОСТ 31574-2012.

Литература

1. Виллерсхаузен, Б. Актуальное определение места стоматологических пломбировочных композитов // Клиническая стоматология. 2003. № 3.С. 10-21.

2. Настольная книга стоматолога, работающего материалами фирмы Heraeus Kulzer // Клиническая стоматология (прилож. к журн.). М. 2000. 144 с.

3. Kugel, G. Direct and indirect adhesive restorative materials: a review // American journal of dentistry. 2000. Vol. 13. P. 35-40.

4. Leinfelder, K. Packable composites: overview and technical considerations // J. Esthet. Dent. 1999. Vol. 11. Р. 234-249.

5. Attar, N. Flow, strength, stiffness and radiopacity of flowable Resin Composites // J. Can. Dent. Assoc. 2003. Vol. 69(8). Р. 21-516.

6. Wakefield, C. Advances in restorative materials // Dent. Clin. North Am. 2001. Vol. 45. P. 7-29.

7. Нуриева Н.С. Особенности протезиров-наия после хирургического лечения злокачественных опухолей орофарингеальной зоны // Уральский медицинский журнал. 2010. № 12. С. 105.

Measurement of water absorption of light-cured composite materials

Gurbanov O.M., Didigov B.A., Albogachieva A.A., Harutyunyan O.V., Muraveva Ya.E.

First St. Petersburg State Medical University. Acad. I.P. Pavlova The water absorption index was measured for light-cured composite materials. Analytical weighter, electronic micrometer, thermostat and templates for composite material were used to measure water absorption. The lowest water absorption is obtained from the Charisma "Heraeus Kulzer" composite material, the highest - from DentLight "VladMiVa". All studied materials had water absorption values within the normal range of GOST 31574-2012.

Key words: light-cured composite material, water absorption, micrometer. References

1. Villerskhauzen, B. Klinicheskaya stomatologiya. 2003. № 3. pp.

10-21.

2. Handbook of a dentist working with materials from Heraeus Kul-

zer. Klinicheskaya stomatologiya (journal supplement). M. 2000. p. 144.

3. Kugel, G. American journal of dentistry. 2000. Vol. 13. P. 35-40.

4. Leinfelder, K. J. Esthet. Dent. 1999. Vol. 11. P. 234-249.

5. Attar, N. J. Can. Dent. Assoc. 2003. Vol. 69(8). P. 21-516.

6. Wakefield, C. Dent. Clin. North Am. 2001. Vol. 45. P. 7-29.

7. Nurieva N.S. Features of prosthetics after surgical treatment of

malignant tumors of the oropharyngeal zone // Ural Medical Journal. 2010. No. 12. P. 105.

n

с <

e

<j> о

СЧ