Impact of plasticization temperature on the mechanical properties of sports mouthguards / Impacto da temperatura de plastificação nas propriedades mecânicas de protetores bucais esportivo

ABSTRACT

Objective: Mouthguards can reduce or even prevent orofacial injuries. These devices are responsible for absorbing part of the energy of an impact force, while the remaining part is dissipated. The present study aimed to evaluate how the plasticization temperature of the sports mouthguards' manufacturing process influences their mechanical properties and protective potential. Material and Methods: Specimens were made according to different plasticization temperatures (85°C, 103°C, 121°C and 128°C) and different dental brands of EVA sheets (Bio-art and FGM). Plasticization temperatures were measured using a culinary thermometer (Term; TP300). The mechanical properties evaluated were energy absorption capacity, deformation, and modulus of elasticity. Compression testing was carried out in the Emic universal testing machine with a speed of 600 mm/min to simulate a punch. Results: EVA sheets submitted to the highest temperatures (121°C and 128°C) had their energy absorption capacity reduced. In addition, the samples that plasticized at the lowest temperature (85°C) showed higher absorption capacity, lower elastic modulus, and less variation in its dimensions. It proved to be the most effective in protection and with greater durability. Conclusion: The plasticization temperature proved to be an influential factor in the absorption capacity of mouthguards, so the increase in temperature led to a reduction in this property, especially when higher than 120°C. In addition, the plasticization temperature may vary depending on the sheet brand used. Finally, the kitchen thermometer used proved to be efficient and practical, thanks to its easy-to-read display and wide availability on the market. (AU)

RESUMO

Objetivo: Os protetores bucais são capazes de reduzir ou mesmo prevenir lesões orofaciais. Esses dispositivos são responsáveis por absorver parte da energia de uma força de impacto, enquanto a parte restante é dissipada. Este estudo teve como objetivo avaliar como a temperatura de plastificação de protetores bucais esportivos influencia em suas propriedades mecânicas e no seu potencial protetivo. Material e Métodos: Foram confeccionados modelos de trabalho segundo diferentes temperaturas de plastificação (85°C, 103°C, 121°C e 128°C) e distintas marcas odontológicas de placas de EVA (Bio-art e FGM). As temperaturas de plastificação foram medidas com termômetro culinário da marca Term/TP300. As propriedades mecânicas avaliadas foram capacidade de absorção de energia, deformação e módulo de elasticidade. O teste de compressão foi realizado na máquina de ensaios universal Emic com velocidade de 600 mm/min, a fim de simular um soco. Resultados: As placas de EVA submetidas às mais altas temperaturas (121°C e 128°C) tiveram sua capacidade de absorção de energia reduzida. Além disso, as amostras que plastificaram na temperatura mais baixa (85°C) apresentaram maior capacidade de absorção, menor módulo de elasticidade e menor variação em suas dimensões. Assim, mostraram-se a mais eficaz na proteção e com maior durabilidade. Conclusão: A temperatura de plastificação demonstrou ser um fator influente na capacidade de absorção dos protetores bucais, de modo que o aumento da temperatura levou a uma redução desta propriedade, principalmente quando superior a 120°C. Além disso, a temperatura de plastificação pode variar dependendo da marca comercial utilizada. Por fim, o termômetro culinário utilizado mostrou-se eficiente e prático, pela facilidade de leitura e por ser facilmente encontrado no mercado (AU)