Assessment of the mechanical properties of glass ionomer cements for orthodontic cementation

ABSTRACT

OBJECTIVE: To evaluate the mechanical properties of three glass ionomers cements (GICs) used for band cementation in Orthodontics. METHODS: Two conventional glass ionomers (Ketac Cem Easy mix/3M-ESPE and Meron/Voco) and one resin modified glass ionomer (Multi-cure Glass ionomer/3M-Unitek) were selected. For the compressive strength and diametral tensile strength tests, 12 specimens were made of each material. For the microhardness test 15 specimens were made of each material and for the shear bond strength tests 45 bovine permanent incisors were used mounted in a self-cure acrylic resin. Then, band segments with a welded bracket were cemented on the buccal surface of the crowns. For the mechanical tests of compressive and diametral tensile strength and shear bond strength a universal testing machine was used with a crosshead speed of 1,0 mm/min and for the Vickers microhardness analysis tests a Microdurometer was used with 200 g of load during 15 seconds. The results were submitted to statistical analysis through ANOVA complemented by Tukey's test at a significance level of 5%. RESULTS: The results shown that the Multi-Cure Glass Ionomer presented higher diametral tensile strength (p < 0.01) and compressive strength greater than conventional GICs (p = 0.08). Moreover, Ketac Cem showed significant less microhardness (p < 0.01). CONCLUSION: The resin-modified glass ionomer cement showed high mechanical properties, compared to the conventional glass ionomer cements, which had few differences between them.

RESUMO

OBJETIVO: avaliar as propriedades mecânicas de três cimentos de ionômero de vidro (CIVs) utilizados para cimentação de anéis ortodônticos. MÉTODOS: foram utilizados dois CIVs convencionais (Ketac Cem Easy mix/3M-ESPE e Meron/Voco) e um CIV modificado por resina (Multi-Cure Glass ionomer/3M-Unitek). Para os testes de resistência à compressão e tração diametral, foram confeccionados 12 corpos de prova de cada material. Para os testes de microdureza, foram confeccionados 15 corpos de prova de cada material; para os testes de resistência de união ao cisalhamento, foram utilizados 45 dentes bovinos incluídos em resina acrílica, sobre os quais foi cimentada uma lâmina de anel ortodôntico com braquete soldado a ela para a realização dos ensaios. Para os testes de compressão, tração diametral e cisalhamento, foi utilizada uma máquina universal de ensaios a uma velocidade de 1mm/min; para os testes de microdureza Vickers, foi utilizado um microdurômetro com 200g de carga durante 15 segundos. Os resultados foram submetidos à análise estatística ANOVA, complementada pelo teste de Tukey ao nível de significância de 5%. RESULTADOS: os resultados demonstraram que o Multi-Cure Glass Ionomer apresentou resistência à tração diametral significativamente maior (p < 0,01) e maior resistência à compressão (p = 0,08) em relação aos CIVs convencionais. Além disso, o Ketac Cem apresentou microdureza significativamente maior que os demais materiais (p < 0,01). CONCLUSÃO: o CIV modificado por resina apresentou propriedades mecânicas superiores às dos CIVs convencionais, que, por sua vez, apresentaram poucas diferenças entre si.