Polymerization shrinkage evaluation of three packable composite resins using a gas pycnometer

Abstract

ABSTRACT:Modern restorative dentistry has been playing an outstanding role lately since composite resins, allied to adhesive systems, have been widely applied on anterior and posterior teeth restorations. The evolution of composite resins has mostly been verified due to the improvement of their aesthetic behavior and the increase in their compressive and abrasive strengths. In spite of these developments, the polymerization shrinkage inherent to the material has been a major deficiency that, so far, has been impossible to avoid. Using a gas pycnometry, this research investigated the polymerization shrinkage of three packable composite resins: Filtek P60 (3M), Prodigy Condensable (Kerr), and SureFil (Dentsply/Caulk), varying the distance from the light source to the surface of the resins (2 mm or 10 mm). The pycnometer Accupyc 1330 (Micromeritics, USA) precisely records helium displacement, allowing fast and reliable measurements of the volume of composite resin immediately before and after polymerization, without interference of temperature or humidity. Results were not found to be statistically different for the three tested resins, either for 2 mm or 10 mm-distance from the light source to the composite surface. DESCRIPTORS: Polymers; Dental cements; Dentin-bonding agents; Composite resins. RESUMO:A Odontologia Restauradora moderna tem se destacado nos últimos anos e as resinas compostas, aliadas aos sistemas adesivos, têm sido muito empregadas para restaurações de dentes anteriores e posteriores. A evolução das resinas compostas tem sido constatada na melhoria do seu comportamento estético e no aumento da sua resistên-cia à compressão e à abrasão. Apesar dos avanços mencionados, a contração de polimerização, inerente a esse material, continua sendo uma grande deficiência e, por enquanto, impossível de ser evitada. Nesta pesquisa a contração de polimerização de três resinas compostas compactáveis, Filtek P60 (3M), Prodigy Condensável (Kerr) e SureFil (Dentsply/Caulk), variando-se a distância entre a fonte de luz e a superfície das resinas em 2 mm e 10 mm, foi avaliada pelo método da picnometria a gás. O aparelho picnômetro Accupyc 1330 (Micromeritics, EUA) mede o deslocamento de gás hélio com grande precisão, permitindo medições rápidas e fiéis do volume das resinas compostas antes e após a polimerização, sem interferência da temperatura e da umidade. Os resultados mostraram que não houve diferenças estatisticamente significantes entre as três resinas avaliadas. Independentemente do tipo de resina composta, também não houve diferenças significantes para as distâncias de polimerização de 2 mm e 10 mm.

Polymerization shrinkage and hygroscopic expansion of contemporary posterior resin-based filling materials—A comparative study

“…[1][2][3][4][5][6] This property is still a challenging problem since in vitro studies show that the resulting shrinkage stress might be the main factor for adhesive failures, marginal disintegration and therefore, for recurrent caries. [5][6][7] However, Sarret 8 pointed out that the clinical relevance of laboratory tests must be considered from the perspective of solving the remaining clinical challenges of current materials and of screening new materials.…”

Microporosity and polymerization contraction as function of depth in dental resin cements by X‐ray computed microtomography

“…However, in the present study sample's dimensions were set bigger to allow sufficient resolution in the μCT experiment and to provide sufficient data to probe the variables under study as function of depth. The polymerization contraction of the resinous materials is usually assessed by scanning in a microscope mechanically sectioned samples (Raskin et al, 2003), or by methods such as the use of dyes (Chiang et al, 2010), gas pycnometer (Amore & Lewgoy, 2003), biaxial stacked strain gauge (Damineni, Mashalkar, & Sharaschandra, 2014), and advanced video extensometer (Weig, Magalhães Filho, Costa Neto, & Costa, 2015). However, some of these techniques destroy the samples, depends on the ability of the experimentalist and provide limited assessment and resolution.…”

Analysis Methods Regarding the Polymerization Properties of Composite Resins

“…Post-jel fazında artan viskozite sebebiyle akıcılığı azalan kompozit polimerizasyon streslerini kompanse edememektedir. 14 Kompozit rezinlerde gerçekleşen bu büzülme materyal içeriğine bağlı olarak %1.5-5 arasında değişmektedir. 15 Polimerizasyon büzülmesi kompozit rezinde internal gerilimler oluşturur ve materyalin kavite duvarlarına balanarak sertleşmesi sırasInda diş-restorasyon ara yüzeyi ve diş yapısında stresler artar 16,17 Polimerizasyon büzülmesi ve gerilimleri şu faktörlerden etkilenmektedir: kompozit materyalin toplam hacmi, kompozit tipi, polimerizasyon hızı ve C faktör/diş preparasyonun konfigüras-yonu.…”

“…57,61,62 Kaz1ma testinin uygulanmas1 nispeten kolayd1r ancak gerçek polimerizasyon derinliinden yüksek tahmin deerleri veren bir yöntemdir. 14,58 …”

“…15 Aynı zamanda monomerik ve polimerik hallerdeki materyal yoğunlukları eşitleyerek, polimerizasyonlardaki hacimsel büzülmeyi hesaplamak da mümkündür. 14,68 KOMPOZİT REZİNLERİN TERMAL ANALİZLERİ Çoğu polimerik materyal ağız içinde de maruz kaldığı, sıcaklığa karşı hassas olduğundan, fonksiyon sırasındaki sıcaklıkların bu materyallerin mekanik davranışı üzerine etkilerinin değerlendirilmesi önemlidir. Bu nedenle, sıcaklık ve ağız ortamında beklenen klinik performans arasındaki ilişkinin anlaşılmasında mekanik nitelik belirlenmesi anahtar bir noktadır.…”