Post-cure heat treatments influence on mechanical and optical properties of resin composites

ABSTRACT

Abstract This study evaluated the effect of post-cure heat treatment (PCHT) on the Knoop microhardness (KHN), degree of conversion (DC), color changes, and contrast ratio (CR) of four resin composites (RCs) Z100 (3M ESPE), Z350 XT (3M ESPE), Estelite Omega (Tokuyama) and Empress Direct (Ivoclar Vivadent). Specimens (12 × 1 mm) were prepared for each material (n = 10 / group). After curing, samples were subjected to PCHT for 10 min at 100°C or 170°C. Control group was maintained at room temperature (24°C) for the same time. The DC was analyzed by FT-NIR immediately and 24 h after the PCHT (n = 3 / group). KHN was analyzed 24 h after PCHT (n = 10 / group). According to CIEDE2000 (∆E00), color measurements were obtained immediately after curing, five minutes after PCHT, and after seven days of storage in water, coffee, and red wine. Data were analyzed by One and Two-Way ANOVA (p < 0.05). Z100, Z350, and Estelite Omega showed increases in KHN with increased temperature (p < 0.05). PCHT at 100°C and 170°C led to a higher DC of all RCs (p < 0.05). Initially, the PCHT lead to increased ∆E00 values (p < 0.05), which was decreased after immersion in coffee and wine (p < 0.05). Considering the effect of PCHT and staining solutions, lower color changes were observed in the thermally treated specimens (p < 0.05). Taken collectively, the results suggest the PCHT as an economical and practical alternative to enhance direct RC's properties in direct-indirect and indirect restorations.

RESUMO

Resumo Este estudo avaliou o efeito do tratamento térmico pós-cura (PCHT) na microdureza Knoop (KHN), grau de conversão (DC), mudanças de cor e razão de contraste (CR) de quatro compósitos resinosos (RCs) Z100 (3M ESPE ), Z350 XT (3M ESPE), Estelite Omega (Tokuyama) e Empress Direct (Ivoclar Vivadent). Corpos de prova (12 × 1 mm) foram preparadas para cada material (n = 10 / grupo). Após a cura, as amostras foram submetidas ao PCHT por 10 min a 100 ou 170° C. O grupo controle foi mantido à temperatura ambiente (24° C) pelo mesmo tempo. O DC foi analisada por FT-NIR imediatamente e 24 h após a PCHT (n = 3 / grupo). KHN foi analisado 24 h após PCHT (n = 10 / grupo). De acordo com o CIEDE2000 (∆E00), as medidas de cor foram obtidas imediatamente após a cura, cinco minutos após a PCHT e após sete dias de armazenamento em água, café e vinho tinto. Os dados foram analisados por ANOVA de um e dois fatores (P < 0,05). Z100, Z350 XT e Estelite Omega mostraram aumentos no KHN com o aumento da temperatura (P < 0,05). PCHT a 100 ° C e 170 ° C levou a uma maior DC de todos os RCs (P < 0,05). Inicialmente, o PCHT levou ao aumento dos valores de ∆E00 (P < 0,05), que diminuiu após a imersão em café e vinho (P < 0,05). Considerando o efeito de PCHT e soluções de coloração, menores mudanças de cor foram observadas nas amostras tratadas termicamente (P < 0,05). Os resultados sugerem o PCHT como uma alternativa econômica e prática para aumentar as propriedades diretas de compósitos resinosos em restaurações diretas-indiretas e indiretas.