Compositi Flashcards
Domande sui compositi:
- Come sono cambiati i materiali compositi negli ultimi 50 anni
- Classificazione di Lutz e Philips dell’83
- Classificazione dei compositi in base al metodo di polimerizzazione
- Vantaggi e svantaggi dei compositi
Cosa si intende per composito?
Materiale costituito da particelle di vetro silicato immerso in una matrice di monomero acrilico che andrà in contro a polimerizzazione
Da quali elementi è composto un composito dentale?
Matrice monomerica = Bis-GMA (bisfenolo A glicidilmetacrilato), Bis-GMA modificato, TEG-DMA (trietilen-glicoldimetacrilato) UDMA (Uretano-dimetacrilato)
Filler = vetro silicato (cristalli di quarzo, vetro borosilicato, vetro di bario, parti colloidali, silicato di bario, stronzio, alluminio, arricchiti a volte con Calcio e Fluoro, in maniera da renderli bioattivi)
Agente accoppiante = Silano.
Plasticizzanti
Pigmenti
Che caratteristiche conferisce il trietilenglicoldimetacrilato al composito (TEGDMA)?
Maggior scorrimento (maggiore maneggevolezza del materiale composito
Aumentata conversione del monomero in polimero (e quindi aumentata conversione)
Aumento dei legami crociati (cross-link della matrice polimerica)
Come si classificano i compositi in base alla matrice monomerica che contengono?
- Matrice convenzionale. (Metacrilati puri). Vanno a costituire Bis-GMA TEDGMA UDMA e Bis-GMA modificato.
- Metacrilati acido-modificati (COMPOMERI). La polimerizzazione si basa su gruppi polari.
- Matrice inorganica. (ORMOCERI). La polimerizzazione si basa su policondensazione inorganica.
- Matrice ad apertura di anello epossidico. (SILORANI). Si basano su polimerizzazione cationica.
Cosa sono gli agenti accoppianti?
Molecole bipolari in grado di legare da una parte il filler (attraverso i gruppi idrossilici della silice) e di co-polimerizzare con i doppi legami dei monomeri
Che effetto ha l’agente accoppiante sulla resa clinica del composito?
- Migliorare il legame tra matrice polimerica e filler migliorando la resistenza ALL’ABRASIONE
- Migliora le resistenza del materiale da restauro ai carichi
Quali sono le funzioni (positive e negative) del filler?
- Inibisce la deformazione della matrice
- Riduce il coefficiente di espansione termica lineare
- Aumentando la superficie totale del filler vado a ridurre lo scorrimento viscoso del monomero all’interno del materiale, riducendo la percentuale di conversione. I nanoriempiti servono a limitare al massimo l’impedimento dello scorrimento delle lamine viscose all’interno del materiale.
- Riduzione dell’assorbimento di acqua all’interno del composito. I nanoriempiti sono molto più lucidabili
- Aumento della “wear resistence”
- Aumento del “modulo elastico”
- Aumento della resistenza tensile ed alla compressione
Che densità ha il riempitivo rispetto al monomero?
Il riempitivo a base di silice a una densità 3 volte maggiore rispetto al monomero.
Come si classificano i fillers?
- Forma
- Dimensioni
- Materiale
Quale è la percentuale di carico ideale del riempitivo all’interno del composito?
Il volume che garantisce la massima capacità di modulo elastico flessurale e resistenza flesisonale è il 60% (Ilie 2009)
Come si classificano i compositi in base al metodo di polimerizzazione?
- Polimerizzazione Chimica
- Polimerizzazione attivata da luce
- Polimerizzazione fotochimica
- Polimerizzazione attivata dal calore
Come funziona la polimerizzazione attivata da calore?
Metodi di polimerizzazione generalmente utilizzato in materiali da protesi.
Si compongono di polvere + liquido catalizzatore.
Iniziatori chimici quali benzoilperossido, t-butilperossido, tricoperossido vengono attivati e generano una reazione esotermica. Il calore prodotto da questa reazione rompe il doppio legame del monomero e attiva la reazione di polimerizzazione a catena.
Nota bene come la reazione può iniziare anche grazie a calore esogeno. Vengono per questo insriti degli stabilizzanti quali l’idrochinone.
Come funziona la polimerizzazione chimica?
Si compone di un sistema pasta-pasta.
La prima pasta contiene il monomero e la seconda contiene i benzoili. Questi ultimi vanno a generare specie reattive dell’ossigeno. Queste, essendo estremamente instabili dal punto di vista chimico, in particolare essendo avide di elettroni, vanno a rubare uno degli elettroni facente parte del doppio legame carbonio carbonio. Il monomero si comporta a sua volta come specie instabile e si va legare ad un altro monomero, permettendo quindi la polimerizzazione.
quali sono i vantaggi e gli svantaggi della polimerizzazione di tipo chimico?
Vantaggio: la polimerizzazione inizia contemporaneamente in tutti i punti del materiale contribuendo a migliorare le proprietà strutturali del materiale.
Svantaggi:
-inglobamento di particelle di ossigeno durante la miscelazione delle due paste. L’ossigeno come sappiamo crea la fase dispersa.
-tempo di lavoro limitato
In cosa consiste lo strato di inibizione?
Lo strato di inibizione è lo strato dello spessore di 20-40 micron di monomero non polimerizzato in contatto con l’aria. Il monomero a contatto con l’aria non reagisce in quanto le specie reattive dell’ossigeno prodotte dall’iniziatore, invece che reagire con il monomero, reagiscono con l’ossigeno presente nell’aria.
Quale è stata l’evoluzione dei materiali compositi che rilasciano fluoro?
Swartz nel 1976 aggiunge sali di fluoro all’interno della matrice monomerica. Il problema principale di questi è che si scaricavano molto precocemente, andando tra l’altro ad inficiare la qualità meccanica della resina composita.
Xu e Burgess nel 2000 introducono particelle di filler contenenti fluoro detti fluoro-allumino-silicati. Possono essere ricaricati. Hanno sufficienti proprietà meccaniche.
Nel 2007 grazie a Xu (senza Burgess) vengono introdotti i compositi contenenti tetra-bulil-ammonio-fluoruro nella matrice monomerica. Hanno sufficienti proprietà meccaniche, sopratutto rispetto a quelli introdotti da Swartz.
Fai una timeline dell’evoluzione delle resine composite dentali nel tempo?
Resine Acriliche di Bowen: 1948
Bis-Gma: 1968
Resine composite riempite (introduzione del filler): 1969
Mordenzatura e microriempiti: 1970
Fotopolimerizzazione e compositi ibridi: 1980
Flow e microibridi: 1990
Nanoriempiti: 2000
Low-shrikage: 2010
Classificazione Lutz e philips dei compositi.
Si tratta di una classificazione dei compositi basata sulla dimensione del filler introdotta nel 1983.
Macroriempiti (maggiore di 10 micrometri)
Microriempiti (0,01-0,1 micrometro)
Ibridi: un mix fra le due
Quali sono i vantaggi dei compositi macroriempiti?
Durezza elevata
Bassa resistenza all’abrasione
Scarsamente lucdiabili
Elevata radio-opacità
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei compositi microriempiti?
Miglior estetica e lucidabilità
Usura clinica lineare (quindi maggiore resistenza all’usura)
Ridotta opacità
Aumentato potenziale di frattura
Ridotta contrazione da polimerizzazione
Quali sono i vantaggi dei compositi di ibridi?
Aumento del filler loading (Ridotta contrazione da polimerizzazione)
Miglioramento della maneggevolezza (riduzione appicicosità)
Quali elementi sono stati introdotti nei compositi per renderli antimicrobici?
Clorexidina: abbandonata molto presto in quanto altamente idrofila, ed incompatibile con un materiale altamente idrofobo come il composito.
Ioni d’argento: ottima proprietà antimicrobica senza alterazione delle proprietà meccaniche del materiale. Tuttavia molto brutto esteticamente.
Parla dei silorani
Monomero a base di apertura epossidica
La struttura monomerica non permetteva un legame efficiente con il sistema adesivo (non si attaccavano).
La polimerizzazione delle resine siloraniche è profondamente differente rispetto a quello delle resine composite convenzionali. La polimerizzazione cationica ad anello aperto propria delle resine composite siloraniche sviluppa la minor contrazione e il più basso stress da polimerizzazione rispetto a qualsiasi composito tradizionale, riuscendo comunque a ottenere alti valori di adesione al dente31,33, mostrando un minimo spostamento cuspidale e un ottimo adattamento marginale del restauro34,36.
Epoxide molecula (eterocicled)
Easily opening of ring
Low shrinkage
Parla degli ormoceri
Gli ormoceri sono delle resine composite contenenti all’interno della matrice organica una parte inorganica (ossido di silice, ossido di titanio, ossido di zinco).
L’obiettivo della fase inorganica è quello di:
- prevenire il rilascio di monomero non reagito (eluizione del monomero) (stabilità chimica)
- migliorare le qualità meccaniche (stabilità meccanica)
Gli ormoceri contengono anche polisilossani che hanno la funzione di
- indurre elasticità nel materiale
- migliorare le proprietà di adesione con l’interfaccia.
Gli svantaggi degli ormoceri è che sono brutti. Ma sono migliorati nel tempo.
Parla dei compomeri
Resine composite simili ai vetro-ionomeri, ma all’interno della quale non avviene una vera e propria reazione acido/ base. Trovano applicazione in pedodonzia, rilasciano fluoro. Polimerizzazione basata su Gruppi Polari.
Quale è stata l’evoluzione nella dimensione del filler dopo Lutz e Philips?
Macroriempiti 10-100 micron
Medioriempiti 1-10 micron
Miniriempiti 0,1- 1 micron
Microriempiti 0,01- 0,1 micron
Nanoriempiti 0,005 - 0,01 microm (5-100 nanometri)
Microibridi (microriempiti + miniriempiti)
Nanoriempiti con nanocluster
Questi ultimi 3 sono quelli più utilizzati ad oggi.
Che caratteristiche, ad oggi, hanno i filler dei compositi?
Sono prepolimerizzati, sferici e di dimensione variabile
Che vantaggi hanno i nanocluster?
I nanocluster, inseriti all’interno dei nano-riempiti aumentano la stabilità meccanica, preservando le caratteristiche di lucidabilità ed estetica.
Quali problematiche potrebbe dare il Bis-GMA?
Il bisfenolo alfa glidilmetacrilato non reagito si degrada andando a formare bisfenolo alfa, questo può essere tossico nei confronti di alcune linee cellulari quali quelle dei fibroblasti.
Quali sono i vantaggi dei compositi?
Estetica
Stabilità chimica all’interno del cavo orale
Ottima lavorabilità e plasticità
Riparabili (al contrario dell’amalgama)
Quali sono gli svantaggi dei compositi?
Tossicità del Bis-GMA non polimerizzato ed eluito all’interno del materiale(se presente)
Contrazione da polimerizzazione
Alto coefficiente di espansione termica lineare
Meno resistenti all’abrasione (rispetto ai restauri metallici)
Potenziale fallimento dell’interfaccia dentina-restauro dovuta a carie secondaria
Quale è lo spettro di assorbimento del canforochinone?
450-500 nanometri
Quale è il grado medio di conversione del monomero in polimero?
35-75%
Ferracane 1997
Quali inziatori fotochimici sono maggiormente utilizzati nei compositi fotoattivabili?
Canforochinone
Lucerina-TPO
Benzile
Acenaftene
Fenilpropandione
Che problema avevano i compositi fotoattivabili che avevano solamente il canforochinone come inziatore?
Colore giallo del canforochinone
Spettro d’assorbimento limitato
Alta reattività: generava una polimerizzazione troppo veloce andando a generare maggiore stress da contrazione.
Quali sono i punti in cui la lampada a led emette una maggiore potenza?
Emette una maggiore potenza al centro del suo diametro. L’implicazione clinica di ciò è che i vettori dello stress da contrazione del materiale saranno rivolti a raggiera verso il centro della lampada.
Che scopo ha l’incremento obliquo nel riempimento della cavità? Come si polimerizza?
Ha lo scopo di:
1. Ridurre il numero di pareti adese durante l’apposizione.Se l’applicazione è obliqua il pezzo da polimerizzare sarà adeso a due pareti, invece che tre. Questo riduce lo stress da contrazione.
2. Si polimerizza puntando la luce sulle superfici vestibolari / orali del dente. In questo modo cambia la direzione di polimerizzazione e quindi cambia l’orientamento dello stress da contrazione. La stress si scarica sulle pareti e non internamente al materiale.
Che vantaggi ha la stratificazione obliqua?
Evita la formazione di forze tra le due pareti antagoniste di un restauro, che potrebbero danneggiare l’interfaccia dente-restauro.
