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Determinación de la profundidad de curado ypropiedades mecánicas de composites

dentales fotopolimerizables experimentalesDepth of cure and mechanical properties of experimental light-cured composite resins

RCOE, 2005, Vol 10, Nº2, 151-170

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Veranes-Pantoja, Yaimarilis*Autran-Mateu, Fernando**Álvarez-Brito, Rubén*Gil-Mur, Francisco Javier***

Resumen: En el presente trabajo se estudian la resistencia a la compresión, módulo encompresión, resistencia a la compresión diametral, dureza, desgaste y profundidad decurado de seis formulaciones de composites dentales fotopolimerizables. Los compositesfueron preparados usando como matrices combinaciones de Bis-GMA/DMATEEG, Bis-GMA/MPS, Bis-GMA/DMATEEG/MPS. Como relleno se utilizó cuarzo del yacimiento „ElCacahual‰ y la combinación de cuarzo/aerosil 200. La resina VenusTM Heraus Kulzer fueutilizada como material de referencia. La profundidad de curado se determinó según nor-ma ISO 4049. Para las determinaciones de la resistencia a la compresión, módulo en com-presión, resistencia a la compresión diametral se utilizó la máquina universal de ensayosBIONIX. El desgaste se realizó en una máquina pin-on-disc, utilizando papeles abrasivos deSiC 1200 y 600 grip. Se obtuvo que las formulaciones con mejores propiedades son aque-llas que tienen como sistema monomérico el Bis-GMA/DMATEEG/MPS..

Palabras claves: Composites dentales, Propiedades mecánicas, Resistencia a la compre-sión, Compresión diametral, Desgaste, Dureza, Profundidad de curado.

Abstract: The aim of this study was to determine the compressive strength, compressi-ve modulus, diametrical tensile strength, Vickers hardness, wear resistance and depth ofcure of six light-cured dental composites. The matrix were Bis-GMA/TEEGDMA, Bis-GMA/MPS, Bis- GMA/ TEEGDMA/ MPS. Quartz of «El Cacahual» and combinations quartz-aerosil 200 were used as inorganic fillers. It was used as reference material the commer-cial resin VenusTM Heraus Kulzer. Depth of cure was determined according to ISO 4049.For the determinations of the compressive strength, module, diametrical tensile strengththe universal machine of rehearsals BIONIX was used. The waste was carried out in amachine pin-on-disc, using abrasive papers of SiC 1200 and 600 grip. As a result, the for-mulations with better properties are those that have as monomeric system the Bis-GMA/TEEGDMA/MPS.

Keywords: Dental composites, Mechanical properties, Compressive strength, Diametricaltensile strength, Wear, Hardness.

*Centro de Biomateriales. Universidadde La Habana. Ciudad de La Habana. **Gabinete Dental "Fernando Autran".Barcelona. ***Catedrático de Universidad. Grupode Biomateriales. Dpto. Ciencia de losMateriales. Universidad Politécnica deCataluña. Barcelona.

Correspondencia

Francisco Javier Gil MurCREB. Centro de Investigación enIngeniería Biomédica.Dept. Ciencia de los Materiales e Inge-niería Metalúrgica. ETSEIB-Universidad Politécnica deCataluña.Av. Diagonal 647. 08028-Barcelona.E-mail: [email protected]

Veranes-Pantoja,Yaimarilis

Veranes-Pantoja Y, Autran-Mateu F, Álvarez-Brito R, Gil-Mur FJ. Determina-ción de la profundidad de curado y propiedades mecánicas de compositesdentales fotopolimerizables experimentales. RCOE 2005;10(2):151-170.

BIBLID [1138-123X (2005)10:2; marzo-abril 125-240]

Fecha recepción Fecha última revisión Fecha aceptación08-6-2004 19-10-2004 30-12-2004

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IntroducciónLas resinas compuestas fotopoli-

merizables tienen la ventaja de pre-sentar buena estética y son capacesde enlazarse con la estructura deldiente1**,2**. El uso de estos materialespara la restauración de dientes poste-riores se ha ido incrementando en losúltimos años como alternativa a laamalgama. La limitación de su uso enel sector posterior radica en sus insu-ficientes propiedades mecánicas. Lascausas fundamentales de los fallos delas resinas compuestas indicadas pararestauraciones posteriores son la con-tracción al polimerizar y la baja resis-tencia al desgaste, que trae consigo lapérdida de la forma anatómica bajo laabrasión en el proceso masticatorio,fractura en los márgenes y dentro delcuerpo de la restauración3*,4,5*,6.

El contenido de relleno, tamaño ydistribución de las partículas de relle-no tienen gran influencia en las pro-piedades físico-mecánicas de estosmateriales. La fracción en volumen delos rellenos y el nivel de carga en loscomposites está relacionado con laresistencia del material, módulo elás-tico, así como con la resistencia a lafractura7-9. La resistencia al desgastede las resinas compuestas se ha mejo-rado significativamente con la dismi-nución del tamaño promedio de laspartículas y el incremento de la cargade relleno3*,9,10*, ya que la alta veloci-dad de desgaste esta relacionada conla presencia de partículas grandes11.Por esta razón, incrementando el con-tenido de relleno y la calidad del mis-mo se logran resinas compuestas conbuenas propiedades físico-mecánicasque les permiten ser indicadas pararestauraciones en los dientes poste-

riores. Con los composites dentales derelleno híbridos se logran buenas pro-piedades físico-mecánicas12,13.

Las resinas compuestas fotopoli-merizables se caracterizan por unaalta resistencia a la compresión y bajaresistencia a la compresión diametral.La importancia de las propiedades decompresión diametral de las resinascompuestas ha sido enfatizada duran-te los últimos años; sin embargo, larelación entre estas dos propiedadesno ha sido extensamente estudiada,de hecho, no se ha encontrado corre-lación entre la resistencia a la compre-sión y a la compresión diametral14, 15.

Otro de los factores que influye enla calidad de los composites esta rela-cionado con la interacción químicadel relleno con la matriz orgánica.Para lograr esto, el relleno es tratadocon agentes de acoplamiento y gene-ralmente se realiza en dos pasos, yasea por contacto en seco o en disolu-ción. Venhoven y col8,16** sugirierontambién, la silanización en un solopaso, que consiste en la incorpora-ción del γ-metacriloxipropil trietoxisi-lano (γ-MPS) como integrante de laparte orgánica, como diluyente del

monómero base, 2-bis-[p-(2-hidroxi-3-me-tacriloxipropoxi)fenil)] propa-no (Bis-GMA), debido a que poseebuena miscibilidad con el monómerobase y baja viscosidad. La presenciaen esta molécula de los grupos trime-toxisilanos (fig. 1) permite su accióncomo agente acoplante al ponerlo encontacto con el relleno. Se ha demos-trado que este tratamiento es tan efi-caz como el tradicional en cuanto alograr la unión necesaria entre lamatriz y el relleno. Sin embargo, alproducirse las reacciones de conden-sación entre el relleno y el γ-MPS seforma metanol, el cual pude propiciarla formación de poros y afectar así alas propiedades físico-mecánicas delmaterial17. Además, cuando el sistemade monómeros contiene γ-MPS comodiluyente, la conversión es menorque para el sistema Bis-GMA/ dimeta-crilato de tetraetilenglicol (DMATEEG),pues al parecer parte del γ-MPS se con-sume en la reacción con el relleno18.

Por esta razón decidimos trabajarcon un tercer sistema monoméricoconsistente en la mezcla de Bis-GMA/DMATEEG/ MPS, donde se añademenor cantidad de silano, de manera

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Figura 1. Estructuras de los monómeros utilizados, A. Bis–GMA, B. DMTEEG y C.MPS.


tal que funcione preferentementecomo agente de acoplamiento. Coneste tercer sistema se intentan dismi-nuir los efectos negativos que ocasio-na la inclusión directa del γ-MPS comodiluyente en la matriz y aprovechar susbeneficios como agente de enlace,que hacen que la superficie del rellenose compatibilice con la matriz y elrelleno se embeba mejor en la matriz.

El presente trabajo tiene comoobjetivo la determinación de la pro-fundidad de curado, resistencia a lacompresión, módulo de elasticidad encompresión, resistencia a la compre-sión diametral, dureza Vickers y resis-tencia al desgaste de seis compositesdentales fotopolimerizables, prepara-dos con diferentes mezclas de monó-meros (Bis- GMA/ DMATEEG, Bis- GMA/MPS y Bis- GMA/ DMATEEG/ MPS).

Material y métodoPreparación de los compo-sites

Los monómeros utilizados en lapreparación de los composites estánrepresentadas sus formulaciones en lafigura 1, siendo:

• 2-bis-[(p-(2-hidroxi-3-metacrilo-xipropoxi)fenil)]propano, Bis-GMA,(Nupol),

• dimetacrilato de tetraetilenglicol,DMATEEG, (Merck) y

• γ-metacriloxipropil trietoxisilano,γ-MPS, (Aldrich).

Como relleno se utilizaron cuarzodel yacimiento «El Cacahual», suminis-trado por el Laboratorio José Isaac delCorral, con el de 99,5 % de pureza,tamaño medio menor de 30 mm y lamezcla de cuarzo/ 8% de aerosil 200(Degussa.SA). El sistema iniciador fue

el par canforquinona, (Aldrich) y Ndimetilaminoetilo, DMAEM (Aldrich)en concentración de 0,5% en peso.

La resina comercial VenusTM deHeraeus Kulzer (A3.5 lote 020022) fueutilizada como material de referencia.Para el curado de las resinas se utilizóuna lámpara de luz halógena (Den-tristy SpectrumTM).

Hubo siete grupos de estudio enfunción de las combinaciones demonómeros utilizados. La composi-ción de las formulaciones estudiadasse muestra en la tabla 1.

Profundidad de curadoLa determinación de la profundi-

dad de curado se realizó según la nor-ma ISO 404919. Se prepararon tres pro-betas de los composites en moldesmetálicos de 4 mm de diámetro x 6mm de altura. Las muestras se irradia-ron 40 segundos por una de las caras,se retiraron del molde eliminando conayuda de una espátula plástica la pas-ta que no polimerizó. Se midió la altu-ra con un micrómetro (0,01 mm deprecisión) y se dividió por dos el valorobtenido.

Resistencia la compresión ya la compresión diametral

Para cada ensayo se prepararon 10probetas de los materiales descritosen la tabla 1, en moldes de teflón de4 mm de diámetro x 8 mm de altura y6 mm de diámetro x 3 mm de altura,para compresión y compresión dia-metral, respectivamente20. Las mues-tras fueron irradiadas 40 segundospor cada cara y almacenadas a 37ºCen agua destilada durante 7 días, parasu posterior ensayo en la maquinauniversal BIONIX. La célula de cargafue de 25 kN y la velocidad de1mm/min.

Dureza VickersSe prepararon discos de 6 mm de

diámetro x 2 mm de espesor que seincrustaron en resina epoxi (RESIPOL9944, lote 2033101) y fueron pulidoscon papel de SiC de 400, 600 y 1200y alúmina de 0,05 µm en la pulidora(MECAPOL 2313). La dureza fue deter-minada en el microdurómetro AKASHIMVK-HO, aplicando una carga de 1 Kg.durante 15 segundos. Se realizaron 10indentaciones por muestra.

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Bis-GMA DMTEEG g-MPSCódigo (% en peso) (% en peso) (% en peso) RellenosTC 60 40 -MC 60 - 40 77% cuarzo (<30mm)TMC 60 30 10TA8 60 40 - 63% cuarzo y aerosil MA8 60 - 40 (0,01-0,04 mm, 8%)TMA8 60 30 10COM 75 25 DMTEG - 78% aluminosilicato de barioVenusTM (0,7-2 µm) y sílice altamente

Tabla 1. Composición de las resinas compuestas estudiadas


DesgastePara el ensayo de desgaste se pre-

pararon tres probetas de 4 mm dediámetro x 8 mm de altura. El des-gaste de los composites se realizó enuna máquina pin-on disk, utilizandodos papeles abrasivos de SiC 600 y1200 grip, con velocidad de 200 rpm.Como fluido lubricante se utilizó solu-ción de Hanks (Sigma- Aldrich, H8264,lote 12k 2314). La distancia recorrida

fue de 2500 m (10472 ciclos, diáme-tro de 40 mm), la lectura se realizócada 2085 ciclos. La carga aplicadafue de 5 N. La profundidad del des-gaste (H) se calcula según la ecua-ción:

H=(m1-m2)1000/ρS Donde, m1 es la masa en mg antes

del desgaste, m2 es la masa en mgdespués del desgaste, ρ es la densidaddel material y S el área de las probetas.

Análisis de la microestruc-tura de la superficie

Para el análisis de la microestructu-ra de los materiales después del ensa-yo de desgaste con papel abrasivo de600 grip, se utilizó el microscopioelectrónico de barrido SEM, ZEISSDSM-950.

Análisis estadísticoLos resultados fueron procesados

estadísticamente por comparación demedias y varianzas empleando losestadígrafos "t" de Student y "F" deFisher con un 99% de confianza. Paratodos los casos se reporta la media yla desviación estándar (Sd).

ResultadosPreparación de los com-posites

Todas las formulaciones, despuésde polimerizadas, presentaron colora-ción adecuada para el uso que se pro-

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Formulaciones Pc±Sd (mm) Rc±Sd (MPa) Rcd±Sd (MPa) E±Sd (GPa)TC 2,76±0,01 130±11 19±2 54±9MC 1,91±0,04 148±32 29±3 34±9TMC 2,98±0,01 204±14 41±6 48±5TA8 2,65±0,06 84±10 24±2 23±5MA8 1,45±0,09 134±19 23±2 18±4TMA8 2,96±0,01 157±15 33±4 25±3COM 2,06±0,03 280±19 40±2 -

Tabla 2. Resultados de la profundidad de curado, resistencia a la compresión, módulo en compresión y resistencia a la compresión

diametral de las resinas

Figura 2. Resistencia a la compresión de las resinas. Figura 3. Resistencia a la compresión diametral de las resinas.


pone. Las formulaciones que contie-nen γ-MPS como diluyente incorporanmejor el relleno y son más fluidas. Lasresinas preparadas con la mezcla delos tres monómeros son menos flui-das que las preparadas con MPS ymucho más que las preparadas con elsistema comercial.

Profundidad de curadoLos resultados de la profundidad

de curado (Pc) de las formulacionesestudiadas se muestran en la tabla 2.

Los valores de profundidad de cura-do varían entre 1,45 mm y 2,98 mm.Los mayores valores de esta propiedadse obtuvieron para las resinas TMC(2,98±0,01 mm) y TMA8 (2,96±0,01mm), los cuales difieren significativa-mente. Las formulaciones preparadascon el sistema Bis-GMA/ MPS presenta-ron valores de profundidad de curadoinferiores a 2 mm. La resina comercialtuvo profundidad de curado igual a2,06±0,03 mm.

Resistencias a la compre-sión y a la compresión dia-metral, módulos en com-presión

Los resultados de la resistencia a lacompresión, módulos en compresióny resistencia a la compresión diame-tral se muestran en la tabla 2 y en lasfiguras 2 y 3.

La resina comercial presentó losmayores valores de resistencia a lacompresión (280±19 MPa) y a la com-presión diametral (40±2 MPa). La resis-tencia a la compresión de la resina TMC(204±14 MPa) difiere significativa-mente de las resinas TC (130±11 MPa)y MC (148±32 MPa); estas últimas nodifieren entre si.

La formulación con el sistema Bis-GMA/ DMATEEG presentó la menorresistencia a la compresión (84±10MPa). No existieron diferencias signifi-cativas entre las resinas MA8 (134±19MPa) y TMA8 (157±15 MPa).

En cada grupo, a los compositespreparados con el sistema Bis-GMA/

MPS le correspondieron los menoresmódulos, MA8 con 18±4 GPa y MC33±9 GPa. Los módulos de elasticidadde las formulaciones TC (54±9 GPa) yTMC (48±5 GPa) no difirieron signifi-cativamente. De igual manera secomportaron los valores para las for-mulaciones TA8 (23±5 GPa) y TMA8

(25±3 GPa). La resistencia a la compresión dia-

metral de la resina TMC (41±6 MPa)no difirió significativamente de la resi-na TMA8 (33±4 MPa). Los valores deesta propiedad para las resinas TC(19±2 GPa) y MC (29±3 MPa) difirie-ron significativamente, mientras quepara TA8 (24±2 MPa) y MA8 (23±2MPa) no difirieron significativamente.

DurezaEn la figura 4 se muestran los resul-

tados de dureza Vickers obtenidospara las formulaciones estudiadas. Lasresinas preparadas con el sistema Bis-GMA/ DMATEEG/ MPS presentaronmayor dureza; de ellas, la que contie-

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Figura 4. Dureza Vickers. Figura 5. Desgaste usando dos papeles abrasivos.


ne el relleno híbrido, TMA8 (174±11HV) tuvo una dureza similar a la de laresina comercial (192±21 HV).

La dureza de la resina TMC (77±6HV) difirió significativamente de laTMA8. La dureza de TC (66±5 HV) difi-rió de TA8 (37±4 HV). Para el caso dela resinas MC (52±16) y MA8 (62±10HV) no hubo diferencias significativasen esta propiedad.

Desgaste y microscopiaLos resultados del desgaste de los

materiales usando dos papeles abrasi-vos se muestran en la figura 5. Las for-mulaciones con mayor resistencia aldesgaste son las preparadas con el sis-tema Bis- GMA/ DMATEEG/ MPS (TM).La resina comercial experimentómayor desgaste que las formulacionesestudiadas.

Las formulaciones con el sistemaBis- GMA/ DMATEEG experimentaron elmayor desgaste. De ellas la que con-tiene cuarzo (TC) es la que más se des-gasta, seguidas de las formulacionescon el sistema Bis-GMA/ MPS.

No se observaron diferencias signi-ficativas en el desgaste de los siste-mas MC y TMC. El desgaste de las resi-nas MA8 y TMA8 no difirió significativa-mente cuando se utilizó el papel de1200 grip.

Las micrografías de los compositescuyos rellenos son cuarzo, la combi-nación que contiene 8% de aerosil y laresina comercial después del ensayode desgaste con papel de 600 grip semuestran en la figura 6 (para los com-posites preparados con cuarzo des-pués del desgaste fig.6a: TC, fig. 6b:MC y fig. 6c: TMC), la figura 7 (com-

posites preparados con relleno dehíbrido después del desgaste fig. 7a:TA, fig.7b: MA y fig.7c: TMA); la figura8 corresponde a la resina comercialdespués del desgaste.

Se logra mejor pulido para las for-mulaciones preparadas con los siste-mas Bis- GMA/ MPS y Bis-GMA/ DMATE-EG/ MPS y la combinación de cuarzo/aerosil, que son los que experimenta-ron menor desgaste en todos loscasos.

DiscusiónLa profundidad de curado es una

medida de la eficiencia de la polimeri-zación, ya que el material que quedesin polimerizar puede migrar al mediobucal y producir reacciones alérgicas

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Figura 6. Micrografías SEM de los composites preparados con cuarzo después del desgaste: a) TC, b) MC, c) TMC.

A B C

Figura 7. Micrografías SEM de los composites preparados con relleno de híbrido (8% de aerosil) después del desgaste: a) TA8, b)MA8, c) TMA8.

A B C


en algunos pacientes, así como esti-mular el crecimiento de bacterias alre-dedor de la restauración1**,2**,21,22. Lanorma ISO 4049 exige que estosmateriales deben tener profundidadde curado mayor de 2 mm y la pérdi-da del material sin polimerizar debeser inferior a 0,5 mm. Cumplen conlos dos requerimientos de la norma lasformulaciones preparadas con los sis-temas Bis-GMA/ DMATEEG y Bis-GMA/DMATEEG/ MPS (tabla 2). Los mayoresvalores se obtuvieron para las resinasTMC (2,98 mm) y TMA8 (2,96 mm). Laresina comercial (2,06 mm) cumpliósolo con el primer requerimiento de lanorma, la matriz en este caso estabaformada por Bis-GMA y dimetacrilatode trietilenglicol, en proporción dife-rente a la de los composites estudia-dos.

Las formulaciones preparadas conel sistema Bis-GMA/ MPS no cumplie-ron con ninguno de los dos requeri-mientos, al presentar valores de pro-fundidad de curado inferiores a 2mm, por lo que resultan inadecuadaspara el fin que se persigue.

En estudios anteriores18, se demos-tró que si bien el uso de MPS comodiluyente permite obtener formula-ciones con adecuadas característicasde fraguado, comparables con otrosmateriales donde se utiliza el DMATE-EG, la velocidad de polimerización delsistema T (Bis-GMA /DMATEEG) es dosveces mayor que para el sistema Bis-GMA/ MPS. Estos resultados se encon-traron tanto para los composites pre-parados con otros rellenos, como paralas matrices, aunque en estas, la dife-rencia es menos significativa.

El γ-MPS favorece la interacciónmatriz-relleno, ya que en su estructu-ra (fig. 1), por un extremo, presenta

un grupo metacrílico que es compati-ble con la fase orgánica y por el otro,grupos siloxanos [-Si(OCH3)3] capacesde interactuar con los grupos hidroxi-los de la superficie del relleno. Pensa-mos que en los composites prepara-dos con el sistema M, una parte delMPS debe consumirse en la silaniza-ción del relleno, por lo que su con-centración en la matriz estaría dismi-nuida, de ahí que el porcentaje deconversión (22% a los 30s) sea menory estas formulaciones presenten losmenores valores de profundidad decurado.

Las formulaciones preparadas conel sistema Bis-GMA/ DMATEEG/ MPSpresentaron profundidad de curadosuperior a las preparadas con el siste-ma convencional (Bis-GMA/ DMATEEG)y con el sistema M. En principio, el sis-tema Bis-GMA/ TEEDGMA/ MPS superalas limitaciones de ambos. Para estesistema no se tiene aun el estudiocinético, pero la conversión debe sermayor y la compatibilidad del rellenocon la matriz mejor aparentemente,pues el DMATEEG actuaría como dilu-yente. Con él se logra mayor entre-cruzamiento, por ser un monómerobifuncional que polimeriza por los dosgrupos metacrílicos y el MPS actuaríacomo agente de acoplamiento entrela matriz y el relleno.

Otra propiedad importante de losmateriales restauradores, entre elloslas resinas compuestas fotocuradas,es su resistencia. Los datos general-mente incluyen resistencia a la com-presión, a la compresión diametral yflexión. Estas propiedades están es-trechamente relacionadas con el con-tenido de relleno y composición de lasresinas, diferentes tiempos de curadoy procedimientos de empaqueta-

miento3*,9,18. Las propiedades mecáni-cas de un composite dental permi-ten predecir su comportamiento en elmedio bucal, teniendo en cuenta queestos materiales no van a funcionaren condiciones estáticas, sino que vana estar sometidos continuamente acargas oclusales en dicho medio, porlos efectos de la masticación.

En los composites estudiados (figs.2 y 3) se observó que, tanto para laresistencia a la compresión como parala resistencia a la compresión diame-tral había un ligero aumento de lapropiedad con relación al sistemamonomérico en el siguiente orden T<M< TM. Es valido señalar que para loscomposites preparados con el sistemaTM se obtuvieron los mayores valoresde profundidad de curado. En el casodel sistema M, a pesar de presentarvalores pequeños de profundidad decurado, debe incidir positivamente lainteracción que produce el silanoentre el relleno y la matriz.

Para las resinas con relleno híbrido(combinación cuarzo/ 8% de aerosil) laresistencia a la compresión es menorque la de las resinas preparadas concuarzo, lo que resulta razonable si setiene en cuenta que a estas corres-ponde el menor contenido de relleno(63% en peso).

A la resina comercial VenusTM,corresponden los mayores valores deresistencia a la compresión y a la com-presión diametral. Esta resina contie-ne un 78% en peso (61% en volumen)de carga inorgánica con partículasentre 0,01-2 µm (tabla 1).

El módulo elástico del esmalte (45GPa) es sensiblemente superior al dela dentina (15- 18 GPa). La dentina esmás flexible23,24, lo que favorece laabsorción de tensiones. Los módulos

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elásticos en compresión van desde 17a 53 Gpa; los valores mas adecuadosson los más cercanos al valor de ladentina, ya que estas dos estructurastendrían similar rigidez y por tanto, ladeformación elástica ante cargasexternas se realizará en la mismamagnitud en el diente y en el mate-rial, lo que mejora el comportamien-to mecánico en general. Los módulosde elasticidad de las resinas cuyorelleno es cuarzo son mayores que losde la resinas que contienen rellenohíbrido. O sea, son más rígidas, estose debe a que el contenido de rellenoen ellas (77% en peso) es mayor, loque concuerda con lo reportado porotros autores2**,25,26. En cada grupo, lasresinas preparadas con el sistema M,son menos rígidas, lo que se atribuyeal γ- MPS usado como diluyente.

La resistencia a la compresión dia-metral de las resinas compuestas es,en todos los casos, inferior a la com-presiva, tanto en el tejido dentario(esmalte y dentina) como en losmateriales de obturación y se consi-dera adecuada para valores superioresa 30 MPa. Sólo las formulaciones pre-paradas con el sistema Bis-GMA/ DMA-TEEG/ MPS presentaron valores deresistencia a la compresión diametralsuperiores a este. La resistencia a lacompresión diametral de la resina TMCfue similar a la de la resina comercial yla resina MC tuvo valor cercano alreportado (29±3 MPa).

La dureza es la resistencia que opo-ne un material a ser penetrado porotro. Lógicamente ante la colisión dedos materiales el más duro desgastaráal más blando. En condiciones norma-les la dentina está cubierta de esmal-te23 y esa es la razón por la que elesmalte (325HV) es más duro que la

dentina (75HV). De los compositesestudiados, el de mayor dureza (fig. 4)fue el que contiene 8% de aerosil y elsistema Bis- GMA/ DMATEEG/ MPS(TMA8); su dureza es similar a la de laresina comercial. La formulación TMA8

contiene 8% de partículas de 0,04 µmy 55% de cuarzo con tamaño de hasta30 µm y en ella se logra disminuir elespacio inter-partículas, logrando mejorempaquetamiento y mayor homoge-neidad (fig. 7c), razón que pudiera expli-car su mayor dureza.

Algunas de las propiedades mecá-nicas son sensibles a cambios en eltamaño de partículas, como es el casode la resistencia al desgaste. El tipo derelleno, tamaño promedio de las par-tículas, su fracción volumétrica yespacio inter-partículas afectan consi-derablemente la resistencia al desgas-te de los composites. De ahí que com-posites con partículas pequeñas y

mayor fracción de volumen sufrieranmenor desgaste3*,8,10,27,28.

Como se observa en la figura 5, eldesgaste fue mayor cuando se utilizópapel de 600 grip y para las formula-ciones preparadas con cuarzo, de ellasla de mayor desgaste es la resina TC, loque se debe a que las partículas decuarzo son de gran tamaño y no estánenlazadas químicamente a la matriz yen el proceso de desgaste o pulidoson arrancadas de la matriz, dejandohuecos en la superficie de la restaura-ción (figs. 6a y 7a), lo que resulta des-favorable ya que propicia la acumula-ción de bacterias, formación de pe-queñas grietas y el deterioro en gene-ral de la restauración.

El mayor desgaste correspondió ala resina comercial, para la cual seobtuvieron buenos resultados del res-to de propiedades mecánicas estu-diadas y está formada por una alta

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Figura 8. Micrografías SEM de la resina comercial VenusTM después del desgaste.


fracción en volumen del relleno ypartículas pequeñas, por lo que espe-rábamos menor desgaste. No tene-mos datos sobre el posible tratamien-to superficial del relleno, quizás ahípudiera estar la causa de este inespe-rado comportamiento. En la figura 8se presenta la imagen SEM despuésdel desgaste; la distribución de partí-culas resulta bastante homogénea ycon pequeños huecos de donde hansaltado las partículas de mayor tama-ño.

Las formulaciones preparadas conel sistema Bis- GMA/ MPS (MC y MA8)experimentaron menor desgaste quelas que contenían Bis- GMA/ DMATEEGy de ellas el desgaste siempre esmenor en las que contienen el rellenohíbrido (figs. 6b y 7b). Esto puede

explicarse por la presencia del γ-MPSen la matriz que realiza el efecto deagente de acoplamiento antes descri-to, y que mejora las propiedadesmecánicas del composite, lo que coin-cide con estudios anteriores10*.

Se logró mejor pulido para las for-mulaciones preparadas con el sistemaBis-GMA/ DMATEEG/ MPS (figs. 6c y7c), en especial para el compositeTMA8 donde se logró mayor integra-ción de las partículas del relleno a lamatriz orgánica.

ConclusionesLas formulaciones cuya matriz es

Bis-GMA/ TEEDGMA/ MPS presentanlos mayores valores de profundidad

de curado, dureza, resistencias a lacompresión y a la compresión diame-tral y menor desgaste de entre losmateriales fotopolimerizables experi-mentales utilizados. El compositecomercial fue el que mejores propie-dades mecánicas presentó.

AgradecimientosAgradecemos la financiación de la

AECI para la realización de este traba-jo, la ayuda brindada por especialistasdel grupo de biomateriales del depar-tamento de ciencia de los materialesde la Universidad Politécnica de Cata-luña y al Dr. José Ángel Delgado Gar-cía-Menocal del centro de biomateria-les de la Universidad de La Habana

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Bibliografía recomendadaPara profundizar en la lectura de este tema, el/los autor/es considera/an interesantes los artículos que aparecen señalados delsiguiente modo: *de interés **de especial interés.

1**. Craig Rg. Restorative dental materials. 10thed. St. Louis, Missuori: C. V. Mosby Company,1997.Corresponde a un libro en el que se pueden con-sultar los materiales dentales para la restaura-ción, se explican claramente su obtención,caracterización y propiedades tanto físicascomo mecánicas. Relaciona muy bien la natura-leza de los materiales con sus propiedades y susaplicaciones en Odontología.

2**. Sideridou I, Trserky V, Papanastasiou G. Studyof water sorption, solubility and modulus ofelasticity of light-cured dimetacrylate-baseddental resins. Biomaterials 2003;24:655-65.Es un estudio muy profundo sobre la adsorciónde agua, solubilidad y las propiedades mecáni-cas de las resinas dentales basadas en dimetacri-lato y polimerizadas mediante luz. Hace espe-cial enfásis en el módulo de elasticidad y portanto de las transferencias de cargas mecánicasal diente en las diferentes condiciones de solu-bilidad.

3*. Manhart J, Kunzalmann KH, Chen HY, Hickel

R. Mechanical properties and wear beha-viour of light- cured packable compositesresins. Dental Materials 2000;16:33-40.Se estudian las propiedades mecánicas de mate-riales compuestos curados mediante luz y enespecial el comportamiento a desgaste. Se apre-cia como el contenido de material inorgánicomejora el comportamiento al desgaste de lasresinas. También se puede apreciar el desgastede la parte orgánica a diferentes tensiones apli-cadas.

4. Leinfelder KF, Sluder TB, Santos JF, Wall J. Five-year clinical evaluation of anterior and pos-terior restorations of composite resins. OperDent 1980;3:276-81.

5*. Lutz F, Phillis RW, Roulet JF, Setcos JC. In vivoand in vitro wear of potential posterior com-posites. J Dent Res1984;63:914-20.Es un trabajo excelente de diferentes materialescompuestos colocados en animales y su corro-boración con los ensayos in vitro realizados. Deeste trabajo se pueden obtener los mecanismosmás importantes del desgaste de los materiales

de restauración dental y quedan confirmadoscon los estudios en animales de experimenta-ción.

6. Roulet JF. The problems associated with subs-tituting composite resins for amalgam: a sta-tus report on posterior composite. J Dent1988;16:103-13.

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10*. Venhoven BAM, de Gee AJ, Werner A, David-son CL. Influence of filler parameters on the


mechanical coherence of dental restorativeresin composites. Biomaterials 1996;17:735-40.Se estudian los factores de tecnología de produ-ción de los materiales compuestos en las pro-piedades mecánicas de los materiales de restau-ración dental. Se estudian los factores de por-centajes de materiales de carga inorgánicas, sumorfología, su morfometría y su orientaciónrespecto a la acción del desgaste.

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