Four chemical methods of porcelain conditioning and their influence over bond strength and surface integrity

ABSTRACT

OBJECTIVE: To assess four different chemical surface conditioning methods for ceramic material before bracket bonding, and their impact on shear bond strength and surface integrity at debonding.METHODS: Four experimental groups (n = 13) were set up according to the ceramic conditioning method: G1 = 37% phosphoric acid etching followed by silane application; G2 = 37% liquid phosphoric acid etching, no rinsing, followed by silane application; G3 = 10% hydrofluoric acid etching alone; and G4 = 10% hydrofluoric acid etching followed by silane application. After surface conditioning, metal brackets were bonded to porcelain by means of the Transbond XP system (3M Unitek). Samples were submitted to shear bond strength tests in a universal testing machine and the surfaces were later assessed with a microscope under 8 X magnification. ANOVA/Tukey tests were performed to establish the difference between groups (α= 5%).RESULTS: The highest shear bond strength values were found in groups G3 and G4 (22.01 ± 2.15 MPa and 22.83 ± 3.32 Mpa, respectively), followed by G1 (16.42 ± 3.61 MPa) and G2 (9.29 ± 1.95 MPa). As regards surface evaluation after bracket debonding, the use of liquid phosphoric acid followed by silane application (G2) produced the least damage to porcelain. When hydrofluoric acid and silane were applied, the risk of ceramic fracture increased.CONCLUSIONS: Acceptable levels of bond strength for clinical use were reached by all methods tested; however, liquid phosphoric acid etching followed by silane application (G2) resulted in the least damage to the ceramic surface.

RESUMO

OBJETIVO: avaliar quatro métodos de condicionamento químico da superfície cerâmica, previamente à colagem de braquetes, e seu impacto sobre a resistência ao cisalhamento e a integridade da superfície ao descolamento.MÉTODOS: quatro grupos experimentais (n = 13) foram delineados de acordo com o método de condicionamento da superfície cerâmica empregado G1 = ácido fosfórico a 37%, seguido da aplicação de silano; G2 = ácido fosfórico líquido a 37%, seguido da aplicação de silano sem lavagem prévia do ácido; G3 = ácido fluorídrico a 10%; e G4 = ácido fluorídrico a 10%, seguido da aplicação de silano. Após o condicionamento da superfície, braquetes metálicos foram colados à porcelana utilizando-se o sistema Transbond XP (3M Unitek). As amostras foram submetidas a ensaios de resistência ao cisalhamento, em máquina de ensaio universal, e as superfícies cerâmicas foram posteriormente avaliadas em microscópio, com magnitude de 8X. Testes ANOVA/Tukey foram realizados para verificar-se a diferença entre os grupos (α = 5%).RESULTADOS: os maiores valores de resistência ao cisalhamento foram encontrados nos grupos G3 e G4 (22,01 ± 2,15MPa e 22,83 ± 3,32Mpa, respectivamente), seguidos por G1 (16,42 ± 3,61MPa) e G2 (9,29 ± 1,95MPa). Quanto à avaliação da superfície após a descolagem do braquete, a utilização de ácido fosfórico líquido seguido da aplicação de silano, sem lavagem do ácido (G2), produziu menores danos à porcelana. Quando ácido fluorídrico e silano foram aplicados, o risco de fraturar a cerâmica aumentou.CONCLUSÕES: níveis aceitáveis de resistência de união para uso clínico foram alcançados por todos os métodos testados. No entanto, o condicionamento com ácido fosfórico líquido, seguido da aplicação de silano (G2), resultou em menor dano à superfície cerâmica.