22 èmes journées scientifiques du c ollège f rançais de b iomatériaux d entaires nancy, 26 - 27...
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22èmes Journées Scientifiques du Collège Français de Biomatériaux DentairesNancy, 26 - 27 mai 2005
Contrainte de Contraction des Composites : Influence du Type de Produit
Docteur Christophe CHARTON12
Docteur Christophe AMORY1
Docteur Pierre COLON3
Professeur Fernand PLA2
1. Département d'Odontologie Conservatrice - Endodontie de la Faculté d'Odontologie de Nancy2. Laboratoire des Sciences du Génie Chimique - UPR 6811 - INPL - ENSIC de NANCY3. UFR d'Odontologie de Paris VII
1. INTRODUCTION 2005
CONTRACTION VOLUMIQUE
(Shrinkage Strain)
CONTRAINTE DE CONTRACTION
(Shrinkage Stress)
VS
DIETSCHI D. et SPREAFICO R.
Restaurations Esthétiques Collées
Quintessence International ; 1997
NOTION CLINIQUE
Etanchéité marginale - - -
20051. INTRODUCTION
COMPOSITES RIGIDES : les moins performants…
NOTION FONDAMENTALE
Contraintes + + +
● Kemp-Scholte C.M. et Davidson C.L., 1988
● Koike T. et coll., 2002
● Feilzer et coll., 1993
● Pearson J.D. et Bouschlicher M.R., 2002
● Bouschlicher M.R. et coll., 1997
● Lim B.S.et coll., 2002
● Condon J.R.et Ferracane J.L., 2000
20051. INTRODUCTIONOBJECTIFS
Composite Rigide Contrainte de Contraction
1.1. Système de mesure des contraintes de contraction
1.2. Détermination du taux de charge par thermogravimétrie
1.3. Statistique : taux de charges (rigidité)/contraintes de contraction
20052. MATERIELS ET METHODES
2.1. Résines Composites
échantillon de composite 6 mm - hauteur 2 mm - C (1,5) - n = 5
machine d’essai mécanique
mors inférieur traverse mobile électromécanique
mors supérieur cellule de force 5 kN
support de l’échantillon = plots de PMMA (ALTUGLAS*)
Unit Elipar Trilight* (3M-ESPE)
Standard 60 secondes : 800 mW/cm-2
calibrage
2.2.1. MONTAGE
2 mm
6 mm2.2.2. IRRADIATION
20052. MATERIELS ET METHODES
2.2. Contraintes de Contraction
échantillon de composite : 0,1g (10-
3g)
combustion sous 1 atmosphère
flux d’air : 20 ml.min-1
2.3.1. SYSTEME
2.3.2. METHODE
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000
750
600
450
300
150
Te
mp
éra
ture
(°C
)
Temps (s)
RAMP
40°C.min-1
ISOTHERM
750°C
RA
MP
100°C.m
in -1
20052. MATERIELS ET METHODES
2.3. Thermogravimétrie
test t de StudentBonferroni ( < 0,05) : matériaux/résultats
test de corrélation simplePearson ( < 0,05) :
taux de charges (poids) contraintes maximales
2. MATERIELS ET METHODES
2.4. Statistique
2005
3.1. CONTRAINTES DE CONTRACTION MAXIMALES(CCM)
C
C
M
1,51 (4,3%) MPa
0,92 (5,5%) MPa
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Mode Standard 60s
Temps (s)
Co
ntr
ain
te (
MP
a)
3. RESULTATS 2005
--- Solitaire
--- Aelitefil
--- Solitaire2
--- Z100
--- AP-X
74,2
66,2
70,9
79,3 83,1
0102030405060708090
100
FabriquantFabriquant
LaboratoireLaboratoireTAG24TAG24
So
lita
ire
So
lita
ire2
Ael
itef
il
AP
-X
Z10
0
Po
ids
(%
)
a b c e
Contraintes (MPa)Contraintes (MPa)
d
Po
ids
(%
)
3. RESULTATS 2005
3.2. TAUX DE CHARGES (poids)
74,2
83,179,3
70,9
66,268,8
74,8
9685,4
100
0102030405060708090
100
Co
ntr
ain
tes
(%
)
20054. DISCUSSION4.1. CORRELATION NEGATIVE CHARGES (poids)/CONTRAINTES
PRODUIT AP-X Z100 SOLITAIRE 2 AELITEFIL SOLITAIRE
Contraintes (MPa) 0,92 1,04 1,29 1,45 1,51
Charges en poids % (Fabriquant)
86 84,5 75 74 65
Charges en poids % (Laboratoire)
83,1 79,3 70,9 74,2 66,2
Module d'YOUNG (E)GPa
16,7 13 8 10,3 6
Contraction Volumique(%)
1,9 2,4 3,5 2,1 4,5
Monomères (poids)Bis-GMA
(7%) et TEGDMA
(6%)
Bis-GMA (7,5 %) et TEGDMA
(7,5 %)
TEGDMA, UEDMA, bis-GA et monomère tétrafoncctionnel
Bis-GMAUEDMA
HPMA, ETMA, bis-GA et monomère tétrafoncctionnel
- +
-+
-+
20054. DISCUSSION
4.2. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/RETRAIT
CONTRACTION VOLUMIQUE
Shrinkage Strain
● Rees J.S. et Jacobsen P.H., 1989
● Iga M. et coll, 1991
● Silikas N. et coll, 2000
Watts DC, Marouf AS and Al-Hindi AM.
Photo-polymerization shrinkage-stress kinetics in resin-composites: methods development.
Dental Materials, 2003; 19:1-11.
20054. DISCUSSION4.3. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE
CONTRAINTES DE CONTRACTION
Shrinkage Stress
MaterialShrinkage
Stress (MPa)
Young Modulus
(GPa)
Filler load (wt
%)
AP-X 5,44 16 86
Filtek P-60 6,33 12 82
Z250 6,29 11 82
Point-4 7,78 9 76
-
+
+
-
Ernst CP, Meyer GR, Klöcker K and Willershausen B.
Determination of polymerization shrinkage stress by means of a photoelastic investigation. Dental Materials, 2004; 20:313-21.
20054. DISCUSSION
CONTRAINTES DE CONTRACTION
Shrinkage Stress Material
Shrinkage Stress (MPa)
Young Modulus
(GPa)
Filler load (wt%)
AP-X 4,6 16 86
Filtek P-60 4,7 12 82
Solitaire2 5,4 8 75
4.3. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE
-
+
+
-
Watts DC, Vogel LK and Marouf AS.
Shrinkage stress reduction in resin-composites of increasing particle concentration.
Journal of Dental Research, 2002; 81:A308, IADR Abstr. n°2444.
20054. DISCUSSION
CONTRAINTES DE CONTRACTION
Shrinkage Stress
4.3. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE
20055. CONCLUSIONSPERSPECTIVES
74,2
83,179,375,5
70,9
66,2
60,9
68,874,8
9685,4
100
0102030405060708090
100
Po
ids
(%
)FabriquantFabriquant
TAG 24TAG 24
ContraintesContraintes
Solitaire Solitaire2
AP-X
Z100
Tetric C
Aelitefil
CHEN H.Y. et Coll
Polymerization contraction stress in
light-cured packable composite resins.
Dent. Mater., 2001, 17 : 253-259.
Temps (s)
Fo
rce
(N)Solitair
e
(66%)
ALERT
(84%)
20056. DISCUSSION ORALE4.4. SORTIR DE LA THÉMATIQUE DU TAUX DE CHARGES…
2005
4.5. INFLUENCE DE LA MATRICE SUR LES CONTRAINTES
Asmussen E and Peutzfeld A.
Influence of UEDMA, bis-GMA and TEGDMA on selected
mechanical properties of experimental resin composites.
Dental Materials, 1998; 14:51-6.
MaterialBis-GMA (mol
%)
TEGDMA (mol%)
Young Modulus
(GPa)
1 70 30 9,3
2 50 50 10
3 40 60 10,9
-
+
-
+
6. DISCUSSION ORALE
2005
Braga RR and Ferracane JL.
Contraction stress related to degree of conversion and reaction kinetics.
Journal of Dental Research, 2002; 81:114-8.
4.5. INFLUENCE DE LA MATRICE SUR LES CONTRAINTES
6. DISCUSSION ORALE