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.

Tratamentos superficiais de sistemas cerâmicos para união a cimentos resinosos

“…Para cerâmicas vítreas com baixo conteúdo de leucita, o condicionamento com HF a 9,5% por 60 segundos resultou em adequados valores de resistência de união 5,26 . Já, para cerâmicas vítreas à base de dissilicato de lítio, HF a 5% durante 20 segundos é suficiente para obtenção de uma adesão adequada 26,27,34 . Sendo assim, mesmo entre sistemas cerâmicos áci-do-sensíveis, é importante levar em consideração informações sobre a composição, frequentemente fornecidas pelo fabricante, a fim de produzir apenas o grau de condicionamento necessário e não gerar sobre ou subtratamento da restauração cerâmica utilizada.…”

“…Nas cerâmicas parcialmente cristalinas e nas policristalinas, foram obtidos bons resultados na união quando realizado o jateamento com partícu-las de alumina ou com partículas de alumina revestidas por sílica (silicatização) [26][27][28] . Com o jateamento com partículas de alumina, ocorre a criação de irregularidades superficiais ou de rugosidade, o que melhora a retenção micromecânica da superfície, de maneira semelhante ao padrão de irregularidade produzido pelo condicionamento com HF.…”

“…Tais cerâmicas são também classificadas como ácido-sensíveis (cerâmicas à base de feldspato, leucita e dissilicato de lítio), pois, quando condicionadas com ácido hidrofluorídrico (HF), ocorre a dissolução dos componentes vítreos superficiais e a produção de uma superfície mais porosa e rugosa, que facilita a penetração do agente cimentante nas microrretenções 2,13 . Tal condicionamento, juntamente com a aplicação de um agente de união bifuncional (silano), forma o padrão para obtenção de adesão a essas cerâmicas 26,27 .…”

“…Em outro estudode união adequada foi cerca de três vezes maior, de 150 a 180 segundos 26 . Em cerâmicas vítreas à base de dissilicato de lí-tio, cujo conteúdo de carga é aproximadamente de 70%, o condicionamento com HF a 5% por 20 segundos é considerado padrão para obtenção de adesão adequada 26,27,34 . Porém, para melhorar tal união, pode-se combinar a esse tratamento convencional uma abrasão com partículas a ar antes do condicionamento ácido com HF e silanizacão.…”

“…O jateamento com partículas de 250 µm de alumina é um método efetivo para criar o efeito equivalente ao do condicionamento com HF em vitrocerâmicas, pois gera uma superfície ativada e asperizada, seguido de silanização 35 . No entanto, maiores valores de resistência de união foram observados quando empregado jateamento de partículas de alumina de 110 µm revestidas por sí-lica, sob pressão (Sistema Rocatec Plus, 3M ESPE, St. Paul, MN, EUA), seguido de silanização 26,27 . A vantagem desse condicionamento, também chamado revestimento triboquímico por sílica ou silicatização, é que as partículas revestidas de sílica são incorporadas na superfície do substrato, deixando-a parcialmente coberta com sílica.…”