Influence of surface treatment on shear bond strength of orthodontic brackets

ABSTRACT

INTRODUCTION: The shear bond strength of orthodontic brackets bonded to micro-hybrid and micro-particulate resins under different surface treatment methods was assessed. METHODS: Two hundred and eighty test samples were divided into 28 groups (n = 10), where 140 specimens were filled with Durafill micro-particulate resin and 140 with Charisma composite. In 140 samples, a coupling agent (silane) was applied. The surface treatment methods were Phosphoric and hydrofluoric acid etching, sodium bicarbonate and aluminum oxide blasting, stone and burs. A Universal Instron Machine was used to apply an occlusal shear force directly to the resin composite bracket surface at a speed of 0.5 mm/min. The means were compared using analysis of variance and multivariate regression to assess the interaction between composites and surface treatment methods. RESULTS: Means and standard deviations for the groups were Sodium bicarbonate jet 11.27±2.78; burs 9.26±3.01; stone 7.95±3.67; aluminum oxide blasting 7.04±3.21; phosphoric acid 5.82±1.90; hydrofluoric acid 4.54±2.87, and without treatment 2.75±1.49. An increase of 1.94 MPa in shear bond strength was seen in Charisma groups. Silane agent application reduced the Charisma shear bond strength by 0.68 Mpa, but increased Durafill means for bicarbonate blasting (0.83), burs (0.98) and stone drilling (0.46). CONCLUSION: The sodium bicarbonate blasting, burs and stone drilling methods produced adequate shear bond strength and may be suitable for clinical use. The Charisma micro hybrid resin composite showed higher shear bond means than Durafill micro particle composite.

RESUMO

INTRODUÇÃO: foram avaliadas as forças de cisalhamento após colagem de braquetes ortodônticos em superfícies resinosas microparticuladas ou micro-híbridas, após diferentes tratamentos de superfície. MÉTODOS: foram utilizados 280 corpos de prova, divididos em grupos de 10 elementos cada, sendo 140 preenchidos com resina microparticulada Durafill e 140 com resina micro-híbrida Charisma. Os tratamentos de superfície envolveram ácido fosfórico, ácido fluorídrico, jato de bicarbonato de sódio, jato de óxido de alumínio, pedra e broca. A silanagem foi utilizada em metade dos grupos. O cisalhamento foi realizado com a máquina universal de testes EMIC DL 10000 MF, com célula de 10kg e velocidade de 0,5mm/min. As comparações entre as forças de cisalhamento foram obtidas por meio da análise de variância, e o grau de interação entre os tipos de compósito e o preparo de superfície foram obtidos por meio de uma regressão multivariada. RESULTADOS: as médias e desvios-padrão foram jato de bicarbonato = 11,27 ± 2,78; broca = 9,26 ± 3,01; pedra = 7,95 ± 3,67; jato de óxido de alumínio = 7,04 ± 3,21; ácido fosfórico = 5,82 ± 1,90; ácido fluorídrico = 4,54 ± 2,87; e sem preparo = 2,75 ± 1,49. Um acréscimo de 1,94MPa foi obtido com o uso do compósito Charisma. A silanagem reduziu em 0,68MPa as médias do compósito Charisma, e aumentou o Durafill com uso do jato de bicarbonato (0,83), broca (0,98) e pedra (0,46). CONCLUSÃO: os preparos com jato de bicarbonato, broca e pedra obtiveram médias de forças apropriadas para colagem. O compósito Charisma apresentou forças de maior intensidade que as da resina Durafill.