Effect of Thermomechanical Fatigue on Shear Strength between a Conventional and an Experimental Polymer for Prosthetic Application / Efeito da Fadiga Termomecânica na Resistência ao Cisalhamento Entre um Polímero Convencional e um Polímero Experimental para Aplicação Protética

The incorporation of antimicrobial agents may influence the mechanical properties of acrylic resins. Thus, the use of these agents only in regions of dental prostheses subject to greater contamination may be an alternative. This study evaluates the effect of thermomechanical fatigue on the bond strength between a conventional and an experimental acrylic resin incorporated with nanostructured silver vanadate decorated with silver nanoparticles (AgVO3). 60 specimens (Ø13mm x 23mm height) in self-curing resin were obtained and divided into groups according to the experimental resin incorporated with AgVO3 (Ø4mm x 6mm height): G1­Conventional x Conventional, G2­Conventional x 2.5% of AgVO3, G3­Conventional x 5% of AgVO3. Ten samples of each group were subjected to bond strength analysis after manufacture, and 10 were previously submitted to 1.200.000 cycles with 98N load and 2Hz/second frequency and alternating baths of 5 ºC, 37ºC and 55 ºC. The fracture area was analyzed. The data were submitted to analysis of variance of two-factors with Bonferroni adjustment for post hoc comparisons (α=0.05) was used. The fatigue did not affect the bond strength (p=0.416), however, there was influence of the AgVO3 concentration on the bond strength between the resins (p=0.013). Mixed failures with adhesive predominance were observed in samples without AgVO3 and cohesive failures in samples with the nanomaterial. The use of AgVO3 can improve or maintain the bond strength between resins with no thermomechanical fatigue influence. (AU).

A incorporação de agentes antimicrobianos pode influenciar nas propriedades mecânicas de resinas acrílicas. Desta forma, o uso destes agentes apenas em regiões das próteses dentárias sujeitas a maior contaminação pode ser uma alternativa. Este estudo avalia o efeito da fadiga termomecânica na resistência de união entre uma resina acrílica convencional e uma experimental incorporada com vanadato de prata nanoestruturado decorado com nanopartículas de prata (AgVO3). Foram obtidos 60 espécimes (Ø13mm x 23mm de altura) em resina autopolimerizável, divididos em grupos de acordo com a resina experimental incorporada com AgVO3 (Ø4mm x 6mm de altura): G1-Convencional x Convencional, G2-Convencional x 2,5% de AgVO3, G3 -Convencional x 5% de AgVO3. Dez amostras de cada grupo foram submetidas à análise de resistência à união após a confecção e 10 foram submetidas previamente a 1.200.000 ciclos com carga de 98 N e frequência de 2Hz/segundo e banhos alternados de 5 ºC, 37 ºC e 55 ºC. A área de fratura foi analisada. Os dados foram submetidos à análise de variância de dois fatores com ajuste de Bonferroni para comparações pos hoc (α = 0,05). A fadiga não afetou a força de união (p=0,416), no entanto, houve influência da concentração de AgVO3 na resistência de união entre as resinas (p=0,013). Falhas mistas com predominância adesiva foram observadas nas amostras sem AgVO3 e falhas coesivas nas amostras contendo o nanomaterial. O uso de AgVO3 pode melhorar ou manter a resistência da união entre as resinas sem influência da fadiga termomecânica.

Microstructure and Mechanical Properties of Composite Resins Subjected to Accelerated Artificial Aging

The aim of this study was to investigate the influence of accelerated artificial aging (AAA) on the microstructure and mechanical properties of the Filtek Z250, Filtek Supreme, 4 Seasons, Herculite, P60, Tetric Ceram, Charisma and Filtek Z100. composite resins. The composites were characterized by Fourier-transform Infrared spectroscopy (FTIR) and thermal analyses (Differential Scanning Calorimetry - DSC and Thermogravimetry - TG). The microstructure of the materials was examined by scanning electron microscopy. Surface hardness and compressive strength data of the resins were recorded and the mean values were analyzed statistically by ANOVA and Tukey's test (α=0.05). The results showed significant differences among the commercial brands for surface hardness (F=86.74, p<0.0001) and compressive strength (F=40.31, p<0.0001), but AAA did not affect the properties (surface hardness: F=0.39, p=0.53; compressive strength: F=2.82, p=0.09) of any of the composite resins. FTIR, DSC and TG analyses showed that resin polymerization was complete, and there were no differences between the spectra and thermal curve profiles of the materials obtained before and after AAA. TG confirmed the absence of volatile compounds and evidenced good thermal stability up to 200 °C, and similar amounts of residues were found in all resins evaluated before and after AAA. The AAA treatment did not significantly affect resin surface. Therefore, regardless of the resin brand, AAA did not influence the microstructure or the mechanical properties.

A influência do sistema de envelhecimento artificial acelerado (EAA) na microestrutura e nas propriedades mecânicas das resinas compostas Z250, Filtek Supreme, 4 Seasons, Herculite, P60, Tetric Ceram, Charisma e Filtek Z100 foi investigada. Os compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análises térmicas (calorimetria exploratória diferencial - DSC e termogravimetria - TG). A microestrutura dos materiais foi analisada por microscopia eletrônica de varredura. Os dados de dureza superficial e resistência à compressão foram registados para as resinas e os valores médios foram submetidos ao teste de Kolmogorov-Smirnov (p>0,05), ANOVA e teste de Tukey (α=0,05). Os resultados mostraram diferenças significativas entre as marcas comerciais em termos de dureza (F=86,74, p<0,0001) e resistência à compressão (F=40,31, p<0,0001), mas o EAA não afetou as propriedades (dureza superficial: F=0,39, p=0,53, resistência à compressão: F=2,82, p=0,09) de qualquer uma das resinas. FTIR, DSC e análise de TG revelou que a polimerização da resina foi completa, e não houve diferenças entre os espectros e os perfis de curva térmica dos materiais obtidos, antes e depois de EAA. TG mostrou a ausência de compostos voláteis e evidenciou uma boa estabilidade térmica até 200 °C, e quantidades similares de resíduos foram encontradas em todas as resinas avaliadas, antes e depois de EAA. O tratamento de EAA não afetou significativamente a superfície das resinas. Portanto, independentemente do tipo de resina, o EAA não influenciou a microestrutura e as propriedades mecânicas.