resistÊncia flexural e mÓdulo de elasticidade de … · faculdade de odontologia resistÊncia...
TRANSCRIPT
1
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
RESISTÊNCIA FLEXURAL E MÓDULO DE ELASTICIDADE DE
RESINAS COMPOSTAS E FIBRAS DE VIDRO E POLIETILENO
Porto Alegre, novembro de 2002
2
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
RESISTÊNCIA FLEXURAL E MÓDULO DE ELASTICIDADE DE
RESINAS COMPOSTAS E FIBRAS DE VIDRO E POLIETILENO
Ronaldo Hirata
Dissertação apresentada como parte dos requisitos para a obtenção do
Título de Mestre em Odontologia Restauradora, Concentração em Materiais Dentários
Orientador: Prof. Dr. João Felipe Mota Pacheco
Porto Alegre, novembro de 2002
3
AGRADECIMENTOS
4
SUMÁRIO
Pág. LISTA DE FIGURAS....................................................................................... v
LISTA DE GRÁFICOS .................................................................................... vii
LISTA DE TABELAS...................................................................................... viii
LISTA DE ABREVIATURAS ......................................................................... ix
RESUMO ........................................................................................................ xii
ABSTRACT ..................................................................................................... xiii
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 1
2 REVISÃO DA LITERATURA ..................................................................... 5
3 MATERIAIS E MÉTODOS ......................................................................... 48
4 RESULTADOS ............................................................................................ 55
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS .............................................................. 62
6 CONCLUSÃO .............................................................................................. 75
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................... 77
8 ANEXOS....................................................................................................... 85
ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS .................................................... 86
QUADRO 1 - ESTATÍSTICA DESCRITIVA EM RELAÇÃO AOS GRUPOS DE
ESTUDO ................................................................................... 87
QUADRO 2 - RESULTADO DO TESTE APLICADO NA COMPARAÇÃO
ENTRE OS GRUPOS DE ESTUDO................................................ 88
5
LISTA DE FIGURAS Pág.
FIGURA 1 - FIGURA DEMONSTRATIVA DA VISTA SUPERIOR DA
MATRIZ METÁLICA PARA CONFECÇÃO DOS
CORPOS DE PROVA. Porto Alegre, 2002 ................................. 49
FIGURA 2 - FIGURA DEMONSTRATIVA DO CONJUNTO (1):
MORDENTE SUPERIOR DA MÁQUINA PARA
REALIZAR O ESFORÇO; (2): MATRIZ INFERIOR PARA
SUPORTE DO CORPO DE PROVA; (3) AMOSTRAS DO
CORPO DE PROVA ................................................................... 53
FIGURA 3 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DO PADRÃO DE FALHA OBSERVADO NA FIBRA DE
VIDRO UNIDIRECIONAL (VECTRIS/IVOCLAR) 50X. ......... 59
FIGURA 4 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DO PADRÃO DE FALHA OBSERVADO NA FIBRA DE
VIDRO UNIDIRECIONAL FIBREX/ANGELUS 94X ............... 59
FIGURA 5 – FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DO PADRÃO DE FALHA OBSERVADA NA FIBRA
CONNECT/KERR 50X.. ............................................................. 60
FIGURA 6 – FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DAS FALHAS DE IMPREGNAÇÃO DE RESINAS
ENTRE AS FIBRAS DE POLIETILENO
CONNECT/KERR 1600X ........................................................... 60
FIGURA 7 – FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DA DENSIDADE DE FIBRAS OBSERVADA NA FIBRA
CONNECT/KERR 598X ............................................................. 61
FIGURA 8 – FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DA DENSIDADE DE FIBRAS OBSERVADA NA FIBRA
6
VECTRIS/IVOCLAR 516X. ....................................................... 61
7
LISTA DE GRÁFICOS
Pág.
GRAFICO 1 – RESISTÊNCIA FLEXURAL NOS GRUPOS EM
ESTUDO................................................................................. 57
GRÁFICO 2 – MÓDULO DE ELASTICIDADE NOS GRUPOS EM
ESTUDO................................................................................. 58
8
LISTA DE TABELAS
Pág. TABELA 1 - DIVISÃO DOS GRUPOS DE ENSAIO, MATERIAIS
UTILIZADOS, FABRICANTES E NÚMEROS DE LOTE
(Porto Alegre, 2002) .................................................................. 50
TABELA 2 - COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DE
RESISTÊNCIA FLEXURAL, NÚMERO DE CASOS,
DESVIO PADRÃO E COEFICIENTE DE VARIAÇÃO
PARA OS GRUPOS EM ESTUDO (Porto Alegre, 2002) ......... 56
TABELA 3 - COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DE
MÓDULO DE ELASTICIDADE, NÚMERO DE CASOS,
DESVIO PADRÃO E COEFICIENTE DE VARIAÇÃO
PARA OS GRUPOS EM ESTUDO (Porto Alegre, 2002) ......... 57
9
LISTA DE ABREVIATURAS
µm = Micrometro
% = Porcento
°C = grau Celsius
F = grau Fahrenheit
ADA = American Dental Association
ANSI = American National Standards Institute
BisGMA = Bisfenol glicidil metacrilato
Cm = Centímetro
Mm = Milímetro
kg = Quilograma
FDI = Federação Dentária Internacional
GPa = Gigapascal
h = Hora
min = Minuto
ISO = Organização Internacional para Padronização
K pounds = kilo pounds
MMA = Metilmetacrilato
PMMA = Polimetilmetacrilato
10
p = Significância
mm3 = milímetro cúbico
MPa = Megapascal
mW/cm2 = miliwatt por centímetro Quadrado
N = Newton
n = Número
nm = Nanômetro
N/mm2 = newton por milímetro Quadrado
OCDMA = oligocarboneto dimetacrilato
psi = libras por polegada quadrada
s = Segundo
TEGMA = Trietilenoglicolmetacrilato
UDMA = uretano dimetacrilato
vol % = percentual em volume
g: Grama
inch: Polegada
KHN: número de dureza Knoop
ml: Mililitro
mm2: milímetro quadrado
11
mm/min: milímetro por minuto
rpm: rotações por minuto
DC = grau de polimerização
m/mm2 = metro por milímetro quadrado
E = módulo de elasticidade
FS = resistência flexural
FT = resistência a fratura
UHMWPR = fibras de polietileno de ultra-alto módulo de elasticidade
FRC = resinas reforçadas por fibra
kj/m2 = quilojoule por metro quadrado
Wt% = porcentagem por peso
12
RESUMO
O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência flexural e o módulo de elasticidade,
através de um teste de três pontos, de fibras de vidro e de polietileno e de sistemas de
resinas compostas aplicadas sobre estas fibras. Seis grupos foram confeccionados com a
utilização de uma matriz metálica bipartida com dimensões de 25 X 2 x 2 mm, sendo
destes dois grupos de fibra de vidro unidirecionais (Vectris/Ivoclar e Fibrex/Angelus), um
grupo de fibra de polietileno trançada (Connect/Kerr) e três grupos de resinas compostas
(Targis/Ivoclar; Belleglass/Kerr e Z-250/3M). As amostras foram confeccionadas
seguindo as instruções dos fabricantes e armazenadas por 14 horas à temperatura de 25oC.
Estas amostras foram então carregadas até a fratura ou até ser registrado o colapso de
15%. A máquina de ensaio universal utilizada foi a EMIC DL-2000, com velocidade de
1mm/min. O resultado dos valores médios de resistência flexural obtidos foram de 116,15
MPa (grupo I-Belleglass/Kerr), 255,62 MPa (grupo II- Connect/Kerr); 92,92 MPa (grupo
III-Targis/Ivoclar), 421,27 MPa (grupo IV-Vectris/Ivoclar), 126,74 MPa (grupo V- Z-
250/3M) e 384,22 MPa (grupo VI- Fibrex/Angelus). Os resultados foram submetidos a
análise de variância ANOVA e teste t-student ao nível de significância p<0.05. Os grupos
de fibra de vidro unidirecionais IV-Vectris (Ivoclar) e VI-Fibrex (Angelus) obtiveram
valores médios estatisticamente maiores de resistência flexural do que os demais grupos,
porém não diferentes estatisticamente entre si. Os valores médios de módulo de
elasticidade observados foram de 385,6 MPa (grupo I-Belleglass/Kerr), 171,0 MPa (grupo
II-Connect/Kerr), e 192,8 MPa (grupo III-Targis/Ivoclar), 590,7 MPa (grupo IV-
Vectris/Ivoclar), 304,6 MPa (grupo V-Z-250/3M) e 488,2 MPa (grupo VI-
Fibrex/Angelus). O grupo IV-Vectris/Ivoclar obteve os maiores valores médios de
módulo de elasticidade, enquanto os grupos II-Connect/Kerr e III-Targis/Ivoclar os
menores valores médios, mas estes não diferentes estatisticamente entre si. A
predominância de falhas nas amostras testadas foi de fratura completa nos grupos de
resina composta e de fratura incompleta com delaminação superficial nas amostras do
grupo IV (Vectris/Ivoclar) e grupo VI (Fibrex/Angelus) e fratura incompleta com quebra
da matriz resinosa ao redor das fibras de polietileno nas amostras do grupo II
13
(Connect/Kerr).
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the flexural strength and the elastic
modulus of glass fibers and polyethylene fibers and composite resins systems that are
applied with these fibers using a three point bending test. Six groups were prepared
with a stainless steel mold with the dimensions of 25 X 2 X 2mm, two of these groups
were made with glass unidirectional fibers (Vectris/Ivoclar and Fibrex/Angelus), one
with polyethylene woven fibers (Connect/Kerr) and three different groups with
composite resins (Targis/Ivoclar; Belleglass/Kerr and Z-250/3M). The specimens were
prepared according to the manufacturer’s instructions and stored for 14 hours at 25oC.
The specimens were then loaded until the fracture or 15% collapsum occurred and it
was recorded. The universal machine used was the EMIC DL-2000 at a crosshead
speed of 1 mm/min. The result of the mean values of flexural strength was 421,27
MPa (Vectris/Ivoclar), 384,22 MPa (Fibrex/Angelus); 255,62 MPa (Connect/Kerr);
126,74 MPa (Z-250), 116,15 MPa (Belleglass/Kerr) and 92,92 MPa (Targis/Ivoclar).
The results were submitted with ANOVA and t-test of Student at 0.05 of level of
significance. The values of flexural strength of group IV-Vectris/Ivoclar and group VI-
Fibrex/Angelus were significantly higher than other groups, but not statistically
different between them. The mean values of elastic modulus were 590,7 MPa
(Vectris/Ivoclar), 488,2 MPa (Fibrex/Angelus), 171,0 MPa (Connect/Kerr), 385,6 MPa
(Belleglass/Kerr); 304,6 MPa (Z-250/3M) and 192,8 MPa (Targis/Ivoclar). The group
IV-Vectris/Ivoclar presented the higher mean values of modulus of elasticity, and the
group II-Connect/Kerr and group III-Targis/Ivoclar the lowest mean values, but not
statistically different between them. The predominance of failure in the specimens
tested was incomplete fracture with superficial delamination in the specimens of
Vectris (Ivoclar) and Fibrex (Angelus) and incomplete fracture with break of the
resinous matrix around then polyethylene fibers in the specimens of Connect (Kerr).
14
1 INTRODUÇÃO
15
1 INTRODUÇÃO
As próteses fixas de três elementos são usualmente confeccionadas com uma
estrutura metálica fundida sobre a qual é aplicada a porcelana; esta estrutura deve
prover resistência a fratura e rigidez suficiente para não resultar em deformações
permanentes. As infra-estruturas metálicas apresentam qualidades mecânicas
comprovadas, mas, a intensa procura por materiais com características estéticas mais
favoráveis fez com se buscasse alternativas às ligas de metal fundido.
Sistemas cerâmicos e de resinas compostas laboratoriais associadas a fibras de
reforço tem sido sugeridas com o propósito de oferecer um material alternativo, sendo,
no entanto, técnicas e materiais relativamente recentes.
Algumas cerâmicas podem ser uma opção estética para estruturas de próteses
fixas de três elementos em substituição ao metal. LOOSE et al. (1998), concluíram
comparando sistemas cerâmicos de Al2O3 (In-Ceram-VITA) e fibras de vidro com
resinas laboratoriais (Targis/Vectris-Ivoclar) que a resistência flexural de fibras e
resinas são significantemente maiores que a do In-Ceram-VITA (sistema cerâmico).
MAGNE et al., em 2002, utilizando estudos de elemento finito, demonstraram
um componente resiliente de resinas reforçadas por fibras (Targis/Vectris-Ivoclar) que
favorecem uma melhor transferência de stress e reduções de tensão em interface
adesiva em comparação a ouro, cerâmica de vidro, alumina e zircônia.
Outra vantagem de estruturas de resinas reforçadas por fibra é a possibilidade
de reparos existentes em caso de fratura da resina aplicada sobre a fibra (KALLIO;
16
VALLITTU & LASTÜMAKI, 2000).
Apesar de inicialmente sugeridas como reforço de próteses totais e próteses
provisórias (CHUNG; LIN & WANG, 1998; POLYZOIS et al., 2001) e splintagens
(MILLER; HAKIMZADEH & RUDO, 1995), hoje representam uma alternativa ao
uso de metais em próteses fixas de três elementos e pinos intracanais (MILLER &
BARRICK, 1993; ALTIERI et al., 1994; FREILICH et al., 1998).
Sistemas de resinas laboratoriais têm sido desenvolvidos para confecção de
peças protéticas unitárias como inlays e onlays. Quando coroas e próteses adesivas
com preparos parciais ou totais de até três elementos são realizadas por estes sistemas,
um reforço de fibras é necessário. Várias marcas comerciais e diversos tipos diferentes
de fibras para reforço têm sido apresentadas aos profissionais (FREILICH et al.,
1998).
As fibras de vidro ou polietileno representam uma forma de reforço de resinas
acrílicas e compostas e vem sendo amplamente reportadas na literatura (GOLDBERG
& FREILICH, 1999; JOHN; GANGADHAR & SHAH, 2001).
Existem ainda dúvidas sobre quais são os sistemas de fibras mais resistentes e
quais métodos de fabricação se mostram como os mais efetivos. Também o quanto de
aumento em resistência à flexão pode-se obter com estes sistemas se mostra ainda
indefinido na literatura.
Sabendo-se das dúvidas clínicas persistentes relacionadas a estes sistemas de
reforço e suas características, o presente estudo objetiva determinar através de um teste
comparativo os valores médios de resistência flexural e o módulo de elasticidade dos
17
sistemas de fibras de vidro unidirecionais e de polietileno trançadas e também dos
sistemas de resinas compostas que são utilizadas com estas fibras. O padrão de fratura
resultante para cada tipo de material foi analisado com auxílio de microscopia
eletrônica de varredura.
18
2 REVISÃO DA LITERATURA
19
2 REVISÃO DA LITERATURA
KLINENBERG, em 1966, descreveu uma nova máquina de testes mecânicos o
qual permitia uma carga inicial zero e mantinha uma velocidade da carga automática e
constante. O suporte da amostra e o pistão o qual aplicava a carga, seguia o desenho
normal para testes transversais de resinas acrílicas, exceto que o pistão era fixado por
seis rolamentos de esferas ao invés dos usuais rolamentos planos. Durante o teste, uma
carga constantemente aumentada podia ser aplicada na amostra por um movimento de
dois quintos de kg (E) ao longo do braço do nível. Assim como a carga constante, o
dispositivo podia ser usado para amostras de resina acrílica de acordo com um
programa incremental definido em especificações padronizadas para estes materiais.
Quando os testes fossem realizados em água, o apoio da amostra e a porção inferior do
pistão eram imersos em um pequeno banho de água, através do qual a água na
temperatura requerida circulava a partir de um termostato externo. Em todos casos, o
resultado da deflexão da amostra a partir de qualquer carga podia ser registrado pelo
relógio indicador, o qual registrava o movimento vertical do pistão. Esta máquina
diferia da até então utilizada, descrita nas especificações Americana, Britânica e
Australiana e se tornou a base para as atuais máquinas de ensaio universal.
DeHOFF, ANUSAVICE & HATHCOCK, em 1982, realizaram uma avaliação
do teste flexural de quatro pontos na resistência de união metalo-cerâmica. O objetivo
principal deste estudo foi comparar as observações experimentais de localização de
fratura e tipo de falha com predições feitas com cálculos de elemento finito e as
amostras de placas metalo-cerâmicas foram testadas em um dispositivo de quatro
pontos. No total, 32 amostras foram testadas com duas proporções entre metal e
20
cerâmica; a proporção foi de 1 para 1, no primeiro grupo, e 1:2 para a camada de
cerâmica em relação ao metal no segundo grupo. O metal usado foi o Biobond e a
cerâmica (Ceramco) foi utilizada com 0,3 mm de opaco e 0,7 mm de corpo. Os autores
concluíram que a configuração das amostras no teste flexural de quatro pontos
determinou a posição da falha e quando se diminuiu a relação entre porcelana-metal, o
local de fratura alterou da linha de aplicação de força para a superfície onde a força foi
aplicada. Quando a falha ocorreu numa região sob a aplicação da força, o local de
fratura e o tipo de fratura foram difíceis de determinar. A análise de elemento finito
promoveu uma abordagem útil para interpretação da magnitude e distribuição da
tensão. Devido à complexidade da distribuição da tensão abaixo da linha de aplicação
de força, o teste flexural pode alterar as informações a respeito dos efeitos das
variáveis experimentais. A interpretação da resistência de união para o teste flexural de
quatro pontos deve incluir a análise dos efeitos residuais da tensão induzida pela
contração térmica diferente.
DeBOER; VERMILYEA & BRADY, em 1984 estudaram o efeito da
orientação das fibras de carbono na resistência a fadiga e propriedades de deflexão de
duas resinas de dentadura. Duas resinas (Lucitone e Hi-I) foram utilizadas juntamente
com fibras de carbono (Hercules INC) cortadas em comprimentos de 70 a 565 mm.
Seguindo a especificação no. 12 da ADA para deflexão transversa, as amostras foram
preparadas seguindo as instruções do fabricante; carbono tratadas com silano (5% por
peso) e foram colocadas na resina após o material ter sido dividido em duas partes
aproximadamente da mesma espessura; foram então processadas a 74oC por nove
horas. Para o teste de fadiga flexural dez amostras de cada resina foi confeccionadas:
21
grupo I (sem fibras), II (fibras de carbono paralela ao longo eixo da amostra),
perpendicular à força aplicada, III (fibras de carbono perpendiculares a força aplicada,
IV (fibras orientadas em ambas as direções). Todas as amostras foram guardadas em
água destilada e mantida a 37 graus +- 2 graus e 50% +- 10% de umidade relativa. As
conclusões baseadas na orientação foram que as amostras de Hi-I resin foram mais
resistentes a fadiga flexural que as amostras de Lucitone, fibras de carbono colocadas
de forma perpendicular a direção da força aplicada produziu a combinação mais
favorável de resistência a deflexão e fadiga flexural e a produção de amostras com
fibras bem localizadas é tecnicamente mais difícil que as amostras colocadas de forma
randômica.
CHITCHUMNONG; BROOKS & STAFFORD, em 1989, compararam os
testes de flexão de três e quatro pontos em relação à resistência flexural, módulo
flexural e modo de falha para vários polímeros para base de dentadura. Foi utilizada
uma resina tradicional para base de dentadura, uma resina de alto impacto, uma resina
autopolimerizável e um polímero alternativo não-polimetilmetacrilato (Nylon
industrial). Os corpos-de-prova foram confeccionados em blocos padronizados de 70
X 45 X 3 mm e a manipulação dos materiais seguiram os procedimentos laboratoriais
normais indicados pelos fabricantes. As resinas termopolimerizáveis foram
processadas a 70ºC por 7 horas e 3 horas adicionais a 100ºC. Para a resina
autopolimerizável o material permaneceu por 30 min em temperatura ambiente; as
amostras foram acabadas com lixa # 600 e as dimensões finais das amostras foram 2,5
X 10 X 65 mm Dez amostras foram utilizadas para cada material e cada tipo de teste e
todos testes mecânicos foram realizados com uma máquina de ensaio universal
22
Instron, onde as amostras permaneceram imersas em água à 37ºC, com uma
velocidade de teste de 5 mm/min. Não houve diferenças significantes nos valores do
módulo de elasticidade entre os testes flexural de três e quatro pontos e entre os
materiais. Houve diferenças estatísticas nos valores de resistência flexural, sendo que a
resistência sempre foi maior no teste de três pontos. Todos materiais a base de
polimetilmetacrilato ficaram dentro da especificação, no entanto, o material a base de
Nylon não fraturou em nenhum teste, sendo impossível determinar a resistência à
fratura. O teste de flexão de quatro pontos permitiu os materiais a base de
metilmetacrilato deflexionar mais do que o de três pontos. Uma comparação dos
resultados dos testes de flexão de três e quatro pontos para polímeros de base de
dentaduras não mostrou nenhuma diferença estatisticamente significante entre os
módulos de elasticidade dos diferentes testes.
GUTTERIDGE, em 1992, avaliou o reforço de resinas de polimetilmetacrilato
com fibras de polietileno de ultra-alto módulo de elasticidade. Foram avaliadas a
flexão transversa e dureza de amostras de 1 a 2% por peso de fibras de polietileno de
tratadas por plasma e não-tratadas. Também a resistência ao impacto de amostras
contendo 0,5; 1, 2 e 3% por peso de fibras tratadas com plasma. O módulo de
elasticidade e a resistência transversa não foram afetados pela inclusão da fibra,
enquanto a dureza não foi afetada pela adição de 1% de fibra, mas, foi aumentada com
2%. A resistência ao impacto das amostras contendo 1 a 2% por peso de fibras de
polietileno de ultra-alto módulo de elasticidade não foi significantemente diferente que
aqueles obtidos por amostras não tratadas.
MILLER & BARRICK, em 1993, descreveram um caso clínico de um
23
tratamento de um menino branco de 12 anos de idade que avulsionou seus incisivos
centrais superiores decíduos e seus incisivos superiores permanentes da mesma forma.
O paciente enquadrava-se na categoria clássica de traumas, no qual pacientes do sexo
masculino avulsionam os dentes superiores anteriores permanentes como resultado de
um acidente. Neste caso, considerações protéticas, estéticas e ortodônticas
envolveram: manter o espaço mésio-distal, a idade do paciente que apresentava um
crescimento e desenvolvimento em todas três dimensões, a possibilidade de
interposição lingual no caso de não fechamento do espaço, o impacto psicológico na
auto-estima do paciente, a falta de estética e diminuição da eficiência mastigatória, a
falta de espaço entre os bordos incisais dos incisivos inferiores para prevenir a
colocação de qualquer material restaurador, o tamanho da câmara pulpar dos laterais
imaturos impedindo a colocação de próteses convencionais e a imaturidade dos tecidos
ósseos e gengivais. O único preparo realizado nos dentes do paciente foram canaletas
na superfície vestibular dos laterais; moldagens com alginato foram obtidas e modelos
confeccionados e sobre esse o material de reforço à base de polietileno Ribbond foi
aplicado na porção vestibular e gengival a fim de melhorar a resistência a flexão
durante a atividade protrusiva mandibular. O contorno final da prótese de resina
reforçada foi dado com resina composta com grande quantia de carga e, após,
confeccionada, a prótese foi cimentada com técnica adesiva. O autor citou ainda
valores de fibras para reforço de dez vezes maior que o aço.
ALTIERI et al., em 1994, relataram em um estudo clínico piloto que monitorou
um grupo de 12 pacientes que receberam 14 coroas unitárias de restaurações
experimentais confeccionadas com infra-estrutura de reforço de fibras e resina
24
composta. Quatorze restaurações adesivas de próteses reforçadas por fibras foram
avaliadas clinicamente sendo as próteses foram confeccionadas com a fibra de vidro
longitudinal PCI (Wiona) e resinas compostas Coldapac (Motloid) ou Prisma APH
(L.D.Caulk). Destas restaurações, seis eram em pré-molares superiores, três em
molares superiores, três incisivos inferiores e dois molares inferiores. Os paciente
consistiam de quatro homens e oito mulheres com idade variando de 26 a 80 anos
(média de 42 anos). O período de avaliação foi de 24 meses, em intervalos de três
meses. Os critérios avaliados foram: função, integridade estrutural e textura
superficial. As restaurações foram consideradas “falhas” quando apresentava
movimento entre a restauração os pilares. Vários parâmetros periodontais também
foram considerados em cada paciente, nos dentes pilares e contralaterais ou
antagonistas como controle. Foram avaliados o índice gengival, o índice de placa, a
profundidade de sondagem e a mobilidade dentária. Uma vez que estas restaurações
representam um sistema puramente adesivo, não foram confeccionados preparos. O
teste probabilistico Kaplan-Meier em 12 meses foi de aproximadamente de 50%. A
restauração com maior vida útil em boca foi um molar inferior que permaneceu por 24
meses em uso.
REINHARDT, BOWER & STEPHENS, em 1994, estudaram os efeitos da
polimerização adicional em resinas compostas indiretas para posterior. Este estudo foi
desenvolvido para comparar a resistência flexural, módulo de elasticidade, e dureza de
cinco compósitos (CR-Inlay, Brilliant, Herculite Lab, Visio-Gem e Concept) utilizados
para confecção de restaurações indiretas em posteriores. Dez amostras (1 X 4 X 12
mm) de cada material foram processadas de acordo com as instruções do fabricante e
25
inicialmente todos materiais foram polimerizados com uma unidade de
fotopolimerização Coltolux II por 120s com exceção do Concept (desenvolvido para
ser polimerizado apenas com calor e pressão). Logo em seguida, os materiais
receberam a polimerização adicional; Brilliant recebeu calor e luz; CR-Inlay e
Herculite apenas calor; Visio-Gem luz e vácuo sempre utilizando os dispositivos
recomendados pelos fabricantes. Seguidas desta polimerização, as amostras foram
armazenadas por 24 horas em água destilada à 37ºC e testadas em uma máquina de
ensaios universal Zwick com o método de três pontos para resistência flexural e dureza
Knoop. A análise estatística indicou que houve diferenças significantes nas
propriedades mecânicas dentre os materiais testados sendo que os resultados médios
obtidos de resistência flexural foram: 119,6 GPa (CR-inlay), 98,1 (Brilliant), 70,8
(Herculite Lab.), 61,4 (Visio-gem) e 46,7 (Concept); o módulo de elasticidade foram
10,8 ((CR-inlay), 7,3 (Brilliant), 6,5 (Herculite lab.), 0,9 (Visio-gem) e 2,1 (Concept).
Os resultados da dureza Knoop foram: 73,5 (CR-inlay), 52,8 (Brilliant), 52,5
(Herculite lab.), 15,6 (Visio-gem) e 49,5 (Concept). Além disso, os materiais que são
fotopolimerizados por incrementos antes da polimerização adicional foram testados
em busca de alterações nas propriedades mecânicas. Quanto a isso, foi determinado
que a polimerização adicional promoveu uma melhora na resistência flexural (11%)
quando comparado às amostras que foram apenas fotopolimerizadas.
VIJAYARAGHAVAN & HSIAO, em 1994, testaram o comportamento flexural
de compósitos fotoativados em função da temperatura sob as condições de teste imerso
em água. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da temperatura no
comportamento flexural de quatro resinas compostas híbridas fotopolimerizáveis. As
26
amostras polimerizadas foram polimerizadas adicionalmente por 24 horas à 37ºC em
100% de umidade relativa antes da testagem. Os teste flexurais foram realizados nas
seguintes temperaturas da água de imersão: 5, 15, 25, 37, 45 e 55ºC, assim como, em
condição seca como controle. A seguinte propriedade flexural foi obtida em função da
temperatura de teste: resistência flexural, módulo flexural, estresse flexural à 0,06%, e
deslocamento total da fratura. Diferenças estatisticamente significantes (p<0.01) no
parâmetro flexural foram observadas para todos materiais em função da temperatura
de teste. O estresse induzido foi o que mais apresentou sensibilidade às mudanças de
temperatura. Os resultados deste estudo indicam um significante “amaciamento”
devido à temperatura sob condições de imersão para todos os materiais. O efeito de
acúmulo de danos na superfície ou subsuperfície da microestrutura devido à transição
termomecânica deve ser observado em relação ao comportamento.
VALLITTU, em 1994, determinou o efeito da contração de polimerização das
resinas polimetilmetacrilato sobre fibra de vidro na resistência transversal. As
amostras de teste com reforço por fibra de vidro (6,34% de matriz resinosa mmA em
peso) foram embebidas em resina acrílica termopolimerizável. As fibras de vidro (tipo
E, Ahlstrom) foram tratadas com quatro misturas de polimetilmetacrilato (30 amostras
por grupo) em diferentes proporções monômero/polímero, assumindo que as amostras
tenham diferentes quantias de contração de polimerização. O teste de resistência
transversal foi usado para determinar a resistência a fratura das amostras de teste e a
contração de polimerização das misturas foram medidas. Após as amostras serem
testadas, fibras de vidro foram analisadas sob microscopia eletrônica de varredura. A
resistência a fratura das amostras foram foi estatisticamente diferentes (p<0.001) entre
27
os tratamentos, e a contração de polimerização das misturas de polimetilmetacrilato
também variaram. As microscopias eletrônicas de varredura mostraram diferenças na
espessura da camada de resina acrílica na superfície da fibra com as misturas de
polimetilmetacrilato. De acordo com os resultados, a proporção causou menor
contração de polimerização na fibra de vidro, aumentou a resistência a fratura das
amostras testadas e pareceu aumentar a quantia de polimetilmetacrilato no interior das
fibras de vidro.
VALLITTU, LASSILA & LAPPALAINEN, em 1994, avaliaram resinas
acrílicas reforçadas por fibra-compósito com relação ao efeito da concentração de fibra
na resistência à fratura: Este estudo testou o efeito da resistência à fratura de resinas
acrílicas quando diferentes tipos de fibras foram incorporados na matriz de resina
PMMA. As fibras usadas incluíram vidro, carbono e fibras de aço inox com 30
espécimes de cada fibra. Os prismas foram confeccionados com 3 X 4,5 X 5 mm e as
fibras foram adicionadas no centro do corpo de prova. Estes prismas foram testados
quanto ao teste de resistência flexural de três pontos com velocidade de 120 mm/min.
Secções transversais das amostras foram estudados através de microscopia eletrônica
de varredura para estabelecer como as fibras se comportam no processo de
polimerização. Os grupos utilizados as respectivas resistências flexurais em Kpounds
foram: grupo sem fibras (8,5), fibra de vidro a 50,60 mg (11,2), fibra de vidro a 104,47
mg (12,1), fibra de carbono a 16,28 mg (10,1), fibra de carbono a 36,37 mg (10,0),
fibra de carbono a 73,21 mg (11,5), fibra de aço inox a 15,40 mg (11,0), fibra de aço
inox a 27,85 mg (11,6) e fibra de aço inox a 44,11 mg (12,0). Os resultados indicaram
que um aumento na quantia de fibras melhorou a resistência a fratura das amostras de
28
teste (p<0.001). A microscopia eletrônica de varredura de secções transversais de
amostras polimerizadas revelou espaços de bolhas de tamanhos no interior da trança
das fibras.
VALLITTU, VOJTKOVA & LASSILA, em 1995, avaliaram a resistência ao
impacto de dentaduras de polimetilmetacrilato reforçadas com fibras de vidro
contínuas ou com fios metálicos. Este estudo comparou a resistência ao impacto de
resinas acrílicas termopolimerizadas reforçadas de várias formas. Dez amostras
retangulares foram fabricadas para cada grupo; os reforços incluíram fios metálicos de
1 mm de diâmetro e fibras de vidro contínuas; tanto as amostras condicionadas quanto
às não condicionadas foram levadas para o teste de impacto. De forma complementar a
concentração de fibras nas amostras de teste foi determinadas e colocada em gráfico
contra a resistência de impacto. Os resultados mostraram que, comparando com as
amostra não reforçadas, tanto o uso de fios metálicos quanto o de fibra de vidro
unidirecional aumentaram a resistência ao impacto das amostras de teste (p<0.001).
Não houve diferença clara entre os valores da média de resistência ao impacto das
amostras utilizando fios metálicos ou das amostras utilizando fibras de vidro. O
coeficiente de correlação entre a concentração de fibra das amostras de teste e a
resistência ao impacto foi de 0.818 (p<0.005). Amostras com concentração de fibra
maior que 25% ofereceu uma maior resistência ao impacto mais prontamente que
aquelas utilizando fios metálicos.
MILLER, HAKIMZADEH & RUDO, em 1995, descreveram um caso de
esplinte protético-periodontal imediato reforçado com fibras trançadas de polietieno
onde a paciente necessitou a remoção de vários incisivos inferiores devido a doença
29
periodontal severa, solicitando uma substituição imediata para estes dente, que, devido
às condições periodontais, não foi possível o uso de abordagens convencionais para
preencher suas necessidades. Uma prótese adesiva, reforçada, imediata indireta-direta
de resina composta foi realizada utilizando os dentes extraídos da própria paciente
como pônticos. Segundo os autores as fibras de vidro e polietileno agem como reforço,
tornando-se uma parte integrante do esplinte, pois, a superfície ativada reage
quimicamente com a resina sem carga da resina composta ou polimetilmetacrilato. As
fibras de polietileno possuem, segundo estes autores translucidez adequada,
capacidade de reação com adesivos e permite o melhor controle da cor da resina na
qual é embebida.
KILDAL & RUYTER, em 1997, avaliaram as diferenças nas propriedades
mecânicas de três compósitos em relação à técnicas de polimerização intra e extra oral
de restaurações diretas e indiretas (inlay) e como as propriedades mecânicas são
afetadas pela absorção de água. As características de fratura em compressão assim
como a relação tensão-deformação em carga constante, tanto em compressão quanto
flexural foram determinadas. Um segundo objetivo foi investigar a influência do
conteúdo de carga e composição do monômero nas propriedades mecânicas. Os
resultados foram apresentados em curvas de tensão e valores para módulo de
elasticidade e resistência flexural. Os materiais testados foram Brilliant (Coltene),
Charisma (Kulzer) e EOS (Vivadent). Os materiais foram polimerizados com dois
métodos. O método A consistiu em fotopolimerizar com uma unidade manual de
fotopolimerização e o método B foi realizado em uma caixa de luz. A absorção de
água diminuiu os valores de resistência para todas amostras. O método B
30
(polimerização em fornos) aumentou significantemente a resistência em relação ao
método A. A absorção de água diminuiu o módulo de elasticidade para as amostras do
método A. Os valores finais de resistência também diferiram das amostras testadas em
seco e submersas com o método B. Houve, apenas, uma pequena diferença geral nas
propriedades compressiva e flexural entre as amostras polimerizadas de acordo com o
método A e B.
VALLITTU, em 1997, utilizou fibras de polietileno de ultra-alto módulo de
elasticidade como reforço de prótese total a base de polimetil metacrilado; o objetivo
deste estudo foi determinar o efeito da fibra trançada de polietileno na resistência
transversal de polímero a base de dentadura. Uma ou duas camadas de fibra de
polietileno de ultra-alto módulo de elasticidade ou ultra-alto peso molecular foram
colocados em corpos de prova rômbicos de polímero para base de dentadura; as
amostras foram testadas com teste flexural de três pontos, e as fibras foram
posicionadas no lado de tensão da amostra. O Grupo A (controle, n=6) foi
confeccionado com resina autopolimerizável a base de polimetil metacrilato sem
reforço nas dimensões 35 X 5 X 3 mm O Grupo B (n=6) recebeu uma camada de fibra
e o Grupo C (n=6) duas. As amostras testadas fraturadas foram examinadas com
microscopia eletrônica de varredura a fim de observar o tipo de fratura e união da fibra
ao polímero. A resistência transversal das amostras aumentou levemente com a
incorporação de fibras de ultra-alto módulo de elasticidade (Polímero sem reforço: 91
MPa; com uma camada de fibra: 118 MPa; com duas camadas de fibra: 125 MPa). A
aderência das fibras ao polímero base de dentadura foi fraca. A melhoria na resistência
transversal das amostras foi modesta embora as fibras foram colocadas em uma
31
posição ideal das amostras. Esta falta de melhorias se deu pela falta de adesão das
fibras de ultra-alto módulo de elasticidade ao polímero e impregnação inadequada das
fibras com resina acrílica.
VALLITTU, em 1997, fez uma avaliação clínica do uso de fibras de vidro
como reforço de próteses de acrílico por um período clínico de 13 meses, em 12
próteses totais e 10 próteses parciais. Utilizou-se para este estudo próteses totais e
parciais fraturadas; todas as fraturas ocorridas nas próteses totais ocorreram no meio
da parte palatina e as fraturas das próteses parciais removíveis ocorreram em margens
das bases de extensão. As próteses fraturadas foram molhadas em metil-metacrilato, as
fibras foram orientadas a 90 graus da linha de fratura da prótese; a fibra utilizada para
este estudo foi o E-glass (fibra de vidro unidirecional), sendo estas molhadas em
monômero antes da utilização na resina acrílica; polimeitlmetacrilato foi então
posicionada sobre a área da fratura e levado a polimerização a 55 graus por 15
minutos. O resultado apontou a importância do correto posicionamento da fibra de
reforço e técnicas laboratoriais. Uma prótese total e uma parcial fraturaram na região
do reforço durante este período de observação. Estas fraturas pareceram estar
relacionadas à falhas no posicionamento da fibra pelo técnico. Este autor concluiu que
quando fibras contínuas e unidirecionais de vidro forem utilizadas em próteses, um
ângulo de 90 graus em relação a potencial área de fratura e posicionada mais próximo
possível à margem da prótese seria favorável ao aumento da resistência a fratura e
deveriam ser posicionadas também em outras áreas fracas da prótese. A significância
clínica deste estudo reforça a necessidade de orientação das fibras a uma angulação de
90 graus em relação a potencial linha de fratura e posicionada o mais próximo da
32
margem da dentadura.
VALLITTU & NARVA, em 1997, estudaram a resistência ao impacto de
resinas de polimetilmetacrilato com a adição de fibras de vidro contínuas. Dez
amostras retangulares foram modificadas com adição de fibras de vidro não tratadas,
silanizadas e fibras de aramida. O grupo controle foi composto por corpos não
reforçados e reforçados somente no centro do corpo. A resistência ao impacto foi
medida utilizando um pêndulo de testes de impacto e as amostras foram mantidas em
água a 37 graus por quatro semanas. Após o teste de impacto de força, o comprimento
da delaminação do polimetilmetacrilato das fibras foi medido e inserido em gráfico
usando um modelo de regressão linear. A força de impacto das resinas acrílicas não
reforçadas foi de 7,8 kj/m2, enquanto a incorporação de fibra de vidro reforçada com a
fibra com concentração de 12,4% de peso aumentaram a resistência ao impacto para
74,7 kj/m2. O reforço adicional de fibras das amostras não afetou a resistência ao
impacto das amostras de teste. Os resultados deste estudo sugeriram que o reforço com
fibras de vidro aumentaram a resistência ao impacto das resinas autopolimerizadas de
polimetilmetacrilato, enquanto o uso de fibras adicionais confeccionadas, quer seja de
fibras de aramida ou de fibra de vidro não tiveram efeito na resistência ao impacto.
Houve uma correlação negativa entre a resistência ao impacto das amostras de teste
reforçadas e o comprimento da delaminação da matriz de polímero da superfície da
fibra de vidro.
ANUSAVICE, em 1998, descreveu extensamente em seu livro as definições das
diferentes propriedades mecânicas aplicadas aos materiais restauradores, assim como
suas implicações no comportamento clínico restaurador. Dentre as propriedades
33
citadas foram enfocadas o módulo de elasticidade e resistência flexural, sendo
abordados os testes necessários para sua verificação em materiais friáveis e quais as
propriedades desejáveis em resinas compostas e cerâmicas aplicadas em situações de
perdas de estrutura dentária. Também o comportamento em gráficos de
tensão/deformação foram descritos, sendo uma forma de análise do comportamento
dos diferentes materiais restauradores.
FREILICH et al., em 1998, revisaram e descreveram o desenvolvimento e uso
de um compósito reforçado com fibras unidirecionais e contínuas como infra-estrutura
para fabricação de próteses fixas. Citaram neste artigo que usando vários materiais
como matriz e fibras, um número de formulações de compósitos reforçados por fibra
foi avaliado com o objetivo de criar um sistema com propriedades mecânicas
otimizadas e características de manipulação. Segundo os autores os compósitos
reforçados por fibra baseados em matriz de BIS-GMA fotopolimerizada têm sido
usados clinicamente para confecção de próteses de duas fases compostas de uma
subestrutura de compósito reforçado por fibra de vidro coberta por um compósito
particulado; as fibras de reforço para compósito poderiam ser classificadas quanto ao
tipo de fibra e orientação além da presença ou não da pré-impregnação com resina.
Citou ainda que as fibras de Carbono, Kevlar, polietileno e fibra de vidro tanto podem
ser unidirecionais como trançadas. As próteses fixas estão sujeitas a condições de
aplicação de cargas complexas na cavidade oral, apesar disto, as propriedades flexurais
do material poderiam ser uma característica importante para seleção. Estes valores de
resistência flexural têm sido obtidos aplicando carga em barras retangulares de várias
dimensões e diferentes formulações de fibras em testes flexurais padronizados de três
34
pontos. Citaram que as propriedades flexurais são afetadas pela geometria da amostra
de teste e que o objetivo das fibras é alcançar uma formulação de compósito reforçado
por fibra que possa facilmente formar uma infra-estrutura de prótese, mas, com altas
propriedades flexurais após a polimerização. Embora experiências clínicas adicionais
sejam necessárias, os compósitos reforçados por fibra podem, segundo o autor, ser
usados para confecção de próteses livres de metal com excelentes qualidades estéticas.
LOOSE et al., em 1998, compararam in vitro a resistência a fratura e adaptação
marginal de próteses parciais fixas de três elementos fabricadas de duas maneiras: com
o sistema de resinas compostas reforçadas por fibras (Targis-Vectris) e com a cerâmica
in-ceram a base de Al2O3 (VITA) a fim de obter uma perspectiva para projeção das
aplicações clínicas. Raízes de terceiros molares humanos extraídos foram embebidos
com impregum a fim de simular o ligamento periodontal. Em seguida, os pilares foram
fixados em resina acrílica deixando uma distância de 10 mm entre os pilares e foram
preparados deixando um ombro de 1 mm. A análise da resistência a fratura foi feita
após 300 ciclos térmicos entre 5 e 55 graus celsius e 1,2 X 106 ciclos mastigatórios
com 50 N; a resistência foi determinada aplicando uma força no centro do pôntico na
prótese parcial fixa em uma máquina de ensaio universal com velocidade de 1
mm/min. Com uma esfera de aço de 12,5 mm de diâmetro. A qualidade marginal foi
avaliada com microscopia eletrônica de varredura seguindo os critérios de “margem
perfeita”, e “fenda marginal” com separação dos componentes por falha adesiva ou
coesiva. No teste de microinfiltração as amostras foram armazenadas 16 horas em
solução de fucsina básica (0,5%) a 37oC. As amostras forma seccionadas e observadas
e lupa estereoscópica em dez vezes. Os percentuais de penetração marginais do
35
corante foram determinados em percentagem. O in-ceram e o Targis/Vectris com fibra
pré-impregnada apresentaram boa adaptação marginal, ambos significantemente
maiores que o Targis/Vectris sem fibra pré-impregnada. Após a ciclagem térmica e
mecânica os sistemas reforçados por fibra de vidro apresentaram uma resistência
flexural significantemente maior à fratura que o sistema In-ceram.
CHUNG, LIN & WANG, em 1998, estudando a resistência flexural de um
material resinoso provisório com adição de fibra, encontraram que o efeito da adição
de fibra de vidro na resistência flexural de uma resina composta. Um material
provisório (Alike) foi usado como controle e matriz resinosa. Uma fibra de vidro
tratada com silano foi selecionada como método de reforço. A fim de determinar a
influência geométrica na resistência, fibras ordenadas (na proporção de 1:1 em relação
à matriz orgânica) foram imersas dentro da matriz resinosa em quatro diferentes
localizações. Além disso, fibras dispersas aleatoriamente, 5 mm de largura, foram
misturadas (com proporção de 1:1 até 8:1) com o pó de resina acrílica e moldada em
um molde retangular (34 mm X 9 mm X 8 mm) com uma proporção pó líquido de 2:1.
Dez amostras foram preparadas para cada grupo. O teste flexural de três pontos foi
realizado em um vão de 25 mm com velocidade de carga de 5 mm/min. Os valores de
resistência foram coletados e analisados com ANOVA e teste de Scheffe. As
resistências das amostras com fibras orientadas variou de 49,4 a 65,5 MPa e o controle
foi de 54,3 MPa. No grupo de fibras dispersas, as resistências obtidas variaram de 55,9
a 87,3 MPa. Os resultados mostram que a inclusão de fibras orientadas
horizontalmente em relação à direção da tensão aplicada na amostra, aumentou
significantemente a resistência flexural comparado ao grupo controle (P < 0.05). Uma
36
resistência ótima foi obtida no grupo contendo a proporção de 5:1 de fibras em relação
à matriz. A incorporação de fibras de vidro aumentou significantemente a resistência
flexural da resina e os métodos dispersos (trançado) foram mais eficientes do que o
método de inclusão orientada.
VALLITTU, em 1998, avaliou a resistência a tração e o módulo de elasticidade
para resinas acrílicas utilizadas para próteses totais reforçadas com várias fibras. Seis
amostras de resinas de polimetilmetacrilato transparente foram reforçadas por fibras de
vidro e molhadas em monômero de acrílico, um grupo controle de seis amostras foi
utilizado sem o uso de reforço de fibras. A polimerização foi realizada a 55 graus
celsius por 15 minutos, após este processo as amostras foram armazenadas em
ambiente seco a 23+- 1oC por 30 dias e por 40 dias em água a 37oC. As resistências à
tração e módulo de elasticidade foram então calculadas. O aumento da concentração
de fibras na resina (14,8% por peso), aumentou a média de resistência à tração das
amostras de 40-5 MPa e o módulo de elasticidade de 2057MPa para 3751MPa, mas
estes resultados foram menores do que o previsto por cálculos iniciais. A explicação
foi a falha no molhamento das fibras com o monômero de acrílico; o monômero não
dissolve completamente o polímero do acrílico, tornando aa mistura difícil dentro da
fibra. Neste estudo a armazenagem em água influenciou a resistência (30%) das
amostras por ter afetado a resina, as fibras e sua interface.
VALLITTU et al., ainda em 1998, determinaram o efeito da água nas
propriedades flexurais dos polímeros para base de dentaduras foram reforçados por
fibras. Fibras de vidro trançadas E-glass e fibras de sílica trançadas foram usadas para
reforço de resinas para base de dentadura autopolimerizáveis e termopolimerizáveis.
37
As fibras foram orientadas a 45 graus de angulação ao longo eixo das amostras e as
amostras não reforçadas forma utilizadas como controle. Amostras secas e aquelas
armazenadas em água por mais de 48 semanas em água foram analisadas com
microscopia eletrônica para avaliar o grau de adesão da fibra a matriz. A resistência
transversa das amostras reforçadas e não-reforçadas diminuíram durante as 48 semanas
de armazenagem em água, sendo que a maior redução ocorreu nas primeiras quatro
semanas de armazenagem. O módulo flexural de amostras não-reforçadas diminuiu
significantemente (p<0.001), enquanto as amostras reforçadas tiveram pouca ou quase
nenhuma modificação. Microscopia de varredura não mostrou diferença na adesão das
fibras de vidro a matriz de polímero comparado às amostras secas, mas houve
diminuição da adesão das fibras de sílica a matriz em armazenagem em água.
Concluíram que a armazenagem em água diminuiu a resistência transversa das
amostras reforçadas por fibra de vidro em 14% e nas amostras reforçadas por fibras de
sílica 36%.
FREIBERG & FERRACANE, em 1998, avaliaram o grau de conversão (DC) e
as propriedades físicas de um novo compósito, Artglass (Kulzer), desenvolvido
primariamente como material para substituição da porcelana em inlays e onlays; e
compararam a eficácia de duas unidades diferentes de polimerização adicional por dois
compósitos similares (Artglass e Charisma, Kulzer). Utilizando amostras (n=10)
preparadas e polimerizadas tanto em exposição contínua de luz (Triad II) ou em uma
unidade estroboscópica de alta intensidade (Uni XS) por 180s; sendo armazenadas por
24 horas em água à 37ºC e testada quanto à resistência à fratura (FT-MPa), módulo de
elasticidade (E-GPa), resistência flexural (FS-MPa), dureza (KHN) e resistência ao
38
desgaste in vitro. O grau de conversão de monômeros para polímero (%) foi
determinado usando a espectroscopia infravermelha de Fourier. O teste de resistência a
fratura consistiu da confecção de corpos-de-prova com 25 X 5 X 2,5 mm preparados
em uma matriz metálica com um chanfro a fim de simular uma fratura. Este teste
simulou a propagação da tensão em flexão das amostras até a fratura. A resistência
flexural e o módulo de elasticidade foram testados com o método de três pontos em
máquina de ensaio universal com velocidade de carregamento de 0,5 mm/min. O grau
de conversão, a resistência à fratura, módulo de elasticidade e resistência flexural
foram melhoradas para o Artglass e o grau de conversão e módulo de elasticidade para
a Charisma quando a unidade estroboscópica de polimerização foi usada,
provavelmente devido a intensidade aumentada. O Artglass apresentou os maiores
graus e conversão e resistência à fratura, mas o mais baixo módulo de elasticidade,
dureza e resistência ao desgaste comparado ao Charisma quando métodos de
polimerização similares foram usados. Este estudo confirmou as afirmativas do
fabricante de resistência à fratura e baixa rigidez e dureza do Artglass comparado com
um compósito convencional de partículas híbridas. A resistência ao desgaste do
Artglass foi inferior ao compósito híbrido, sugerindo que este material não devesse ser
indicado para uso clínico extenso em aplicações de grande tensão.
ROSENTRITT et al., em 1999, avaliaram a combinação das propriedades
flexurais de resinas reforçadas com as vantagens estéticas das cerâmicas. A resistência
de união das cerâmicas reforçadas por fibras foi determinada utilizando oito próteses
fixas de três elementos e oito próteses fixas de quatro elementos foram fabricadas com
design experimental e foram cimentadas de forma adesiva em molares humanos. Após
39
ciclagem mecânica e térmica em um ambiente artificial a resistência à fratura e a
adaptação marginal foram determinadas. Próteses fixas fabricadas com resinas
reforçadas com fibra foram usadas como controle. A maior resistência de união foi
obtida usando condicionamento em combinação com técnicas de cimentação adesiva.
Valores médios de fratura foram 575 N para as próteses de três elementos e 876N para
as próteses de quatro elementos. Mais de 85% das próteses mostraram margens
perfeitas enquanto 15% mostraram gap marginal depois da ciclagem térmica e
mecânica. Os autores concluíram que a técnica híbrida pode representar um
interessante procedimento necessitando de maiores investigações para aplicação
clínica.
GOLDBERG & FREILICH, em 1999, citaram que aplicações para fixação
dentária têm sido usadas, por muitos anos, para estabilizar dentes com hipermobilidade
e retenção ortodôntica. Estes splints ou retentores têm sido realizados com uma grande
variedade de materiais incluindo fio de aço envolvido por amálgama; fio de aço, malha
de aço ou malha de fibras embebidas em compósito restaurador e compósitos
restauradores sem reforço. Os autores citam, para fins de comparação, que as resinas
compostas com partículas de quartzo ou vidro apresentam uma resistência flexural
transversa de aproximadamente 135MPa. Uma abordagem melhorada seria para os
mesmos usar um enovelado de fibras previamente impregnadas com resina. Estas estão
disponíveis em um variado número de formas, incluindo a forma da malha das fibras
de vidro (Glasspan), fibras de polietileno (Connect), fibras de polietileno trançadas
(Ribbond). Os sistemas pré-impregnados seriam preferíveis, pois, eliminaram passos
clínicos e as propriedades flexurais seriam maiores devido ao maior conteúdo de fibra
40
alcançável no processo de fabricação. Nas fibras inicialmente desenvolvidas, uma
matriz reforçada com policarbonato com fibras de vidro unidirecional foram
desenvolvidas. Embora o reforço de policarbonato ter demonstrado alta resistência e
muitas outras excelentes propriedades mecânicas, este exibiu características de
manuseio indesejáveis, uma aparência opaca e sem boa união ao esmalte e compósitos.
Os sistemas atuais são sistemas a base de BiS-GMA foto ativáveis, possuem fácil
manuseio e altas propriedades mecânicas elevando em até sete vezes a resistência e
rigidez dos compósitos particulados. Estas novas formulações apresentam
propriedades ópticas desejáveis e permite uma espessura de 0,5 mm nos splints. Os
autores recomendaram que embora cada um destes materiais possa ser usado para
todas situações de fixação, a arquitetura de fibras multidirecional (Splint It e Ribbond)
é provavelmente mais fácil de se utilizar.
BEHR et al., em 1999, investigaram a influência do conteúdo de fibra e
armazenagem em água na resistência flexural de prismas feitos com dois compósitos
reforçados com fibra, sistema Vectris e FibreKor. Um método de adaptação manual
(FibreKor; n=30) e um processo de vácuo/pressão (Vectris, n=30) foram comparados
usando prismas de 25 X 4 X 2 mm3; um grupo do Vectris e FibreKor foram
armazenados em água por 24 horas, um segundo grupo foi termociclado por 6000
vezes em 5º/55ºC, e um terceiro grupo foi armazenado em água por 30 dias à 37ºC.
Todos prismas foram testados até a fratura usando o teste de resistência à fratura de
três pontos e a resistência flexural foi calculada. Finalmente, o volume percentual de
fibra (vol%) foi determinado. Utilizaram para esta pesquisa terceiros molares humanos
extraídos; dois métodos foram empregados para a fabricação das estruturas, em forma
41
de caixa e em forma de tubo, ambos com 10 mm de comprimento e 3 a 4 mm de
altura. Foram separados em dois grupos de 8 dentes, submetidos a ciclagem térmica
(6000 X 5oC/55oC) e ciclagem mecânica (1,2 mio X 50 N, 1.66Hz). Diferenças
significantes não foram observadas entre as formas de tubo e caixa, com médias de
722 N e 699N respectivamente. Uma margem perfeita foi observada em mais de 60%
das áreas investigadas. No geral, a resistência flexural diminuiu significantemente com
o aumento do tempo de armazenagem independente da fibra e sistema de fabricação.
Com os parâmetros de 24h a 30 dias, a média na resistência flexural para os prismas de
Vectris foi 618/579/545 N/ mm2, e FibreKor 585/534/499 N/ mm2. O conteúdo de
fibra do Vectris foi determinado em 28,1 vol% e 12,8 vol% para os prismas de
FibreKor. Após 24 horas de armazenagem em água, os prismas de Vectris e FibreKor
apresentaram um valor estatisticamente maior na resistência flexural do que após 30
dias de armazenagem em água. O processo de fabricação de vácuo/pressão em
contraste com a adaptação manual resultou em um aumento significante no conteúdo
de fibras, mas não necessariamente levou a um aumento da resistência flexural. Não
apenas o conteúdo de fibra, mas também a composição da matriz, assim como a união
das fibras à matriz, determinou as propriedades das resinas compostas reforçadas por
fibras.
VALLITTU, em 1999, descreveu e testou fibras de vidro unidirecionais e
trançadas pré-impregnadas (Stick e Stick Net) como reforço de resinas acrílicas
termopolimerizadas e autopolimerizadas. Cinco amostras foram fabricadas sem
reforço para servir de grupo controle, os outros grupos foram amostras reforçadas com
fibras unidirecionais e outro com fibras trançadas. Uma carga foi aplicada com teste de
42
três pontos para medir a resistência transversa e o módulo flexural dos grupos. Secções
transversais das amostras foram depois examinadas em microscopia de varredura para
avaliar a grau de impregnação das fibras. A quantidade de fibras das amostras foi
determinada por análise de combustão. A resistência transversa de polímeros termo-
polimerizados foi de 76 MPa, com uso de Stick (unidirecionais) este valor aumentou
para 341 MPa, e o módulo flexural aumentou de 2550 para 19086 MPa. O uso de
StickNet (trançadas) aumentou a resistência transversa para 99 MPa e a resistência
flexural para 3530 MPa. Em resinas autopolimerizáveis o aumento foi na mesma
proproção. ANOVA mostrou que o reforço com StickNet (trançada) aumentou os
valores de resistência a fratura sendo que o Stick (Unidirecional) diminuiu estes
valores. A quantidade de fibras de vidro variaram de 6 a 28% volume, sendo os
menores valores do StickNet (trançada) e os maiores do Stick (Unidirecional). O uso
de fibras unidrecionais aumento consideravelmente a resistência transversa e o módulo
flexural das resinas.
FREILICH et al., em 2000, citaram em seu livro que o teste de resistência
flexural é o mais amplamente reportado para avaliações de resistência de polímeros e
resinas reforçadas por fibras. Dos testes de flexão tem se utilizado o teste de três
pontos, com a confecção de uma barra de 20 X 2 X 2 mm, podendo existir variações
de diâmetro como 20 X 4 X 4 mm, outras formulações podem ser propostas. O autor
citou ainda que valores médios de resistência flexural de fibras de vidro e polietileno
envolvem aproximadamente 300 a 1000 MPa, em dependência da preparação da
amostra e da geometria. Ligas metálicas não são medidas em resistência flexural, mas
em tensão, o que dificulta estabelecer um paralelo de estruturas metálicas e estruturas
43
de fibra em situações clínicas de próteses de três elementos, mas para propósitos de
comparação, os valores iniciais e finais de ligas de ouro são 500 a 700 MPa.
VALLITTU & SEVELIUS, em 2000, avaliaram a performance clínica de 31
próteses parciais fixas de resina composta reforçada por fibra de vidro. As próteses
realizadas substituíam de um a três dentes superiores ou inferiores em cada um dos 31
pacientes. As próteses possuíam uma infra-estrutura de fibra de vidro tipo E
unidirecional com matriz polimérica de múltipla fase e recoberta com compósito
particulado fotopolimerizável (sem polimerização adicional). As próteses foram
examinadas por períodos de seis meses por até 24 meses (média de acompanhamento
de 14 meses). O critério para estabelecimento de falha do tratamento foi a
descimentação total ou parcial da prótese, fratura da infra-estrutura, número de pilares,
número de pônticos, tipo de prótese fixa (cinco tipos), localização anterior versus
posterior e superior versus inferior. Os materiais utilizados nos casos clínicos foram
fibra de vidro tipo E unidirecional – Stick, adesivo para embeber as fibras – Synfony
activator liquid e Triad Gel e resina composta com carga – Vita Zeta LC e Sinfony.
Dos resultados obtidos foi possível observar que duas próteses soltaram durante o
período de acompanhamento; uma perda ocorreu devido a um incorreto ajuste oclusal
e a outra por razão desconhecida. O teste probabilístico de Kaplan-Meier para
durabilidade/sobrevivência em 24 meses foi de 93%. Nenhuma fratura de infra-
estrutura foi observada. Os resultados deste estudo preliminar sugerem que as próteses
parciais fixas de compósito reforçado com fibras podem ser uma alternativa para as
próteses com infra-estrutura metálica.
XU, em 2000, testou em seu estudo o reforço das resinas compostas
44
termopolimerizáveis com filamentos cerâmicos (β-Si3N4). Pensou-se que os filamentos
cerâmicos aumentariam consideravelmente os compósitos termopolimerizáveis.
Pensou-se, também, que a quantia de carga e a temperatura de polimerização e o
tempo influenciariam significantemente as propriedades dos compósitos. As partículas
de sílica foram fundidas em filamentos para facilitar a silanização e criar rugosidades
que melhorariam a retenção à matriz. O percentual em peso dos filamentos variou de 0
à 79%, a temperatura variou de 80 à 180ºC e o tempo de presa de 10 min à 24 horas. A
resistência flexural e resistência à fratura dos compósitos foram medidas, e as amostras
fraturadas foram observadas em microscopia eletrônica de varredura. O nível de carga
tem um efeito significante nas propriedades do compósito; o compósito com
filamentos cerâmicos com nível de carga de 70% apresentou uma resistência flexural
em MPa de 248 ± 23, significantemente maior que os 120 ± 16 de um compósito para
inlay/onlay usado como controle e 123 ± 21 de um compósito laboratorial usado como
controle. O tempo de termo-polimerização também apresentou um papel significante.
À 120ºC, a resistência do compósito polimerizado por 10 min foi 178 ± 17, menor que
236 ± 14 do compósito polimerizado por três horas. A resistência do compósito
reforçado por filamentos não foi degradada após a armazenagem e envelhecimento por
100 dias. Concluindo, os compósitos termopolimerizáveis foram significantemente
reforçados com filamentos. Os mecanismos de reforço pareceram ser a formação de
pontes e resistência a microtrincas. A resistência flexural e à fratura dos compósitos
com filamentos cerâmicos foram próximo ao dobro das resinas compostas atualmente
disponíveis para inlay/onlay de compósitos laboratoriais.
PEUTZFELDT & ASMUSSEN, em 2000, estudando o efeito da polimerização
45
adicional na quantia de ligações duplas remanescentes, propriedades mecânicas e
desgaste in vitro de duas resinas compostas determinaram o efeito de diferentes
métodos de polimerização adicional no grau de conversão, propriedades mecânicas e
desgaste in vitro de duas resinas compostas (Z-100 e Charisma). Os métodos de
polimerização adicional envolveram dispositivos de polimerização para inlay assim
como aparelhos utilizados com outras finalidades nos laboratórios dentais ou
consultórios dentários. As amostras de resina composta foram inicialmente foto-
polimerizadas e, então, polimerizadas adicionalmente de acordo com um dos seguintes
métodos: unidade de polimerização manual Translux EC (10 min); caixa de
fotoativação Translux EC (10 min); Triad II (10 min), 40ºC (10 min), 70 ou 110ºC por
10 min, 1, 6 ou 24 horas. As propriedades foram determinadas seguindo a
armazenagem das amostras por uma semana em água à 37ºC. O grau de conversão foi
determinado usando transmissão infravermelha. As propriedades mecânicas testadas
das amostras foram resistência à tração diametral, resistência flexural e módulo de
elasticidade. O desgaste in vitro foi induzido por um simulador de desgaste de três
corpos. A maioria dos métodos de polimerização adicional aumentou o grau de
conversão de ambos materiais. A polimerização adicional aumentou as propriedades
mecânicas e a resistência ao desgaste in vitro da Charisma, enquanto nenhum efeito da
polimerização adicional foi encontrado nestas propriedades para a resina Z100. A
polimerização adicional com o uso de dispositivos disponíveis em laboratórios
dentários e consultórios aumentou o grau de conversão da Z100 e Charisma assim
como as propriedades mecânicas resistência ao desgaste in vitro da Charisma. O
tratamento térmico à 110ºC por 10-60 min foi o melhor tempo para polimerização
46
adicional.
BEHR et al., em 2000, estudaram as propriedades flexurais de compósitos
reforçados com fibra usando processo de adaptação por vácuo/pressão um manual.
Este estudo investigou a influência do conteúdo de fibra e armazenagem em água na
resistência flexural de prismas feitos com dois compósitos reforçados com fibra,
sistema Vectris e FibreKor. Utilizando um método de adaptação manual (FibreKor;
n=30) e um processo de vácuo/pressão (Vectris, n=30) foram comparados usando
prismas de 25 X 4 X 2 mm3. Um grupo do Vectris e FibreKor (n=10) foi armazenado
em água por 24 horas, um segundo grupo foi termociclado por 6000 vezes em 5º/55ºC,
e um terceiro grupo foi armazenado em água por 30 dias à 37ºC. Todos prismas foram
testados até a fratura usando o teste de resistência à fratura de três pontos e a
resistência flexural foi calculada. Finalmente, o volume percentual de fibra (vol%) foi
determinado. No geral, a resistência flexural diminuiu significantemente com o
aumento do tempo de armazenagem independente da fibra e sistema de fabricação.
Com os parâmetros de 24h à 30 dias, a média na resistência flexural para os prismas de
Vectris foi 618/579/545 N/mm2, e FibreKor 585/534/499 M/mm2. O conteúdo de fibra
do Vectris foi determinado em 28,1 vol% e 12,8 vol% para os prismas de FibreKor.
Após 24 horas de armazenagem em água, os prismas de Vectris e FibreKor
apresentaram um valor estatisticamente maior na resistência flexural do que após 30
dias de armazenagem em água. Fatores que afetam a resistência do compósito
reforçado por fibra: orientação das fibras, quantia de fibras, impregnação da fibra com
a matriz resinosa, adesão da fibra à matriz e propriedades da fibra vs. propriedades da
matriz. O processo de fabricação de vácuo/pressão e contraste com a adaptação
47
manual resultou em um aumento significantemente no conteúdo de fibras, mas não
necessariamente levou a um aumento da resistência flexural. Não apenas o conteúdo
de fibra, mas também a composição da matriz, assim como a união das fibras a matriz,
determinaram as propriedades das resinas compostas reforçadas por fibras.
KANIE et al., em 2000, estudando as propriedades flexurais e resistência ao
impacto de polímeros para base de dentadura reforçado com fibras de vidro trançada,
determinaram o efeito do reforço de fibras de vidro trançadas na deflexão, resistência
flexural, módulo flexural e resistência ao impacto de polímeros para base de
dentadura. Utilizaram três fibras de vidro silanizadas ou não silanizadas foram usadas;
as amostras foram realizadas usando resina acrílica termopolimerizável (a base de
polimetil metacrilato) contendo fibras de vidro, as quais foram colocadas em lâminas
no interior. As amostras com quatro espessuras diferentes (1, 2, 3 e 4 mm) e cinco
diferentes alturas dentro do prisma foram realizadas incorporando a fibra de vidro . O
teste de resistência flexural de três pontos e teste de impacto foram empregados pelas
propriedades flexurais e resistência ao impacto. Os resultados foram em valores: Fibra
N fibra plana, espessura de 0,13 mm (resistência à tração 382 N/25 mm), Fibra D fibra
plana, espessura de 0,21 mm (resistência à tração 785 N/25 mm), Fibra S fibra plana,
espessura de 0,18 mm (resistência à tração 873 N/25 mm). Os resultados mostraram
que quando as amostras contendo fibra de vidro não eram silanizadas, a resistência
flexural nas amostras de 1 e 2 mm de espessura e a resistência ao impacto nas amostras
de 2 mm de espessura foram maiores que aquelas amostras sem fibra de vidro
(p<0.001). Pelo contrário, a resistência flexural e deflexão nas amostras reforçadas
com fibra de vidro silanizada de 1 mm de espessura foram significantemente maiores
48
(p<0.001, p<0.05) do que aquelas amostras não reforçadas. Além disso, a resistência
ao impacto nas amostras reforçadas com fibras de vidro silanizada de 2 mm foi
significante maior (p<0.001) do que as amostras não reforçadas. As diferenças
estatisticamente significantes foram encontradas na resistência flexural (p<0.05) e a
resistência ao impacto (p<0.01) quando amostras de 4 mm de espessura foram
reforçados com duas ou três camadas de fibras de vidro não silanizadas. O reforço com
fibras de vidro foi efetivo para amostras finas, e o efeito de reforço aumentou com o
maior do número de fibras de vidro no caso de amostras delgadas.
KALLIO, VALLITTU & LASTUMÄKI, em 2000, estudaram a adesão de
resinas compostas para restauração e facetas em certos compósitos poliméricos. O
objetivo deste estudo foi determinar a resistência de união entre diferentes compósitos
reforçados por fibras e resinas compostas fotopolimerizáveis. Um total de 180
amostras compreendidas de oito tipos de substratos de compósitos reforçados por
fibras e quatro tipos de substratos de resinas compostas fotopolimerizáveis foram
confeccionadas e divididas em 36 diferentes grupos. As superfícies dos substratos
foram desgastadas com lixa de carbeto de silício com granulação 1200 antes da adição
da resina composta. A resistência de união ao cisalhamento foi determinada para
amostras sem o uso de uma resina intermediária, para amostras com o uso de uma
resina intermediária e para amostras com resina intermediária e termociclagem. A
rugosidade superficial do substrato foi medida com um profilômetro antes da adição da
resina composta sobre o substrato. Foram utilizados no estudo as fibras Stick, Stick
Net, FibreKor, Vectris Frame, Vectris Pontic e DC tell. As resinas utilizadas foram:
Sculpture dentin, targis base, sinfony dentin e Z-100. A análise de variância (ANOVA)
49
revelou diferenças estatisticamente significantes (p<.001) relacionado com o tipo de
substrato, a resina composta intermediária e a termociclagem. O maior valor de
resistência de união ao cisalhamento para o substrato reforçado por resina foi com a
combinação StickNet/Z100 e para a combinação de substratos de resina composta
Sinfony/Sinfony. A rugosidade superficial variou de 0,10 µm do Targis para 0,50µm
do Vectris Pontic. A rugosidade superficial observada não inlfuenciou na resistência
de união ao cisalhamento para resina composta de reparo para resina composta
reforçada por fibra e resina composta fotopolimerizável. Os mais altos valores de
resistência de união foram relacionados com materiais específicos e resinas de reparo
usados. Em alguns casos, os materiais utilizados apresentaram um desempenho melhor
sem o uso de resina de reparo intermediária.
HO et al., em 2001, testaram, após o tratamento de polimerização adicional
individual, a resistência flexural de quatro marcas comerciais de resinas compostas
direta/indiretas que se diferenciam grandemente em composição [Conquest C & B a
base de oligocarboneto dimetacrilato (OCDMA), Charisma a base de BISGMA,
Concept a base de uretano dimetacrilato (UDMA) e Dentacolor a base de BisGMA e
UDMA] foram avaliados imersos em água em temperatura variando de 12-50ºC. Os
métodos de polimerização adicional foram: Conquest: luz visível 60 s, calor/vácuo
225ºF, 29 in Hg com ciclo de 15 min; Charisma: luz visível 60 s, calor 200ºF, 2 min;
Concept: calor e pressão, 250ºF, 85 psi de água e ar com ciclo de 10 min.; Dentacolor:
luz visível por 60 s, calor e luz com ciclo de 90 s.O teste seguiu a especificação
ANSI/ADA nº 27 utilizando corpos-de-prova com as dimensões de 25 X 2 X 2 mm).
Uma série controle foi testada em temperatura ambiente (25 ± 1ºC). Os dados foram
50
analisados usando AN0VA e teste de Duncan. A resistência flexural geral diminuiu
20-40% (P<0.01) com o aumento da temperatura exceto com o Conquest C & B.
Surpreendentemente, altos valores de resistência flexural foram observados em
condições úmidas do que nas condições secas. A matriz semicristalina de OCDMA
apresentou propriedades de resistência superiores em 37ºC em comparação às matrizes
resinosas amorfas de BiSGMA e UDMA. Os materiais a base de UDMA sofreram
mais “amaciamento” em água e por alteração de temperatura do que os materiais a
base de BiSGMA e OCDMA. Os compósitos com polimerização adicional podem ser
afetados pela exposição do ambiente oral. Diferentes composições determinam o grau
de influência.
KAWANO et al., em 2001, estudaram a influência da termociclagem em água
na resistência flexural de resinas compostas processadas em laboratório. O objetivo
deste estudo foi avaliar o efeito da ciclagem térmica em água na resistência flexural e
dureza de vários sistemas de compósitos laboratoriais. Três novos compósitos
indiretos (Artglass, AG; Targis, TR; e Estenia, ES) e dois compósitos convencionais
(Dentacolor, DC; e Cesead II, CS) foram usados neste estudo. Vinte e oito amostras
retangulares (5 X 25 X 3 mm) de cada material foram confeccionados em uma matriz
de Teflon para o teste de resistência flexural. Todos materiais foram irradiados em
ambos os lados da matriz de acordo com as intrusões do fabricante e fotopolimerizador
do fabricante. Estenia e Targis foram posteriormente pós-polimerizados de acordo com
as instruções do fabricante. Vinte e oito amostras de 10 X 10 X 3 mm foram
confeccionadas de cada material para o teste de dureza Vickers. Todas as amostras
foram armazenadas em água destilada à 37ºC por 24 h. Sete amostras de cada material
51
foram termocicladas (60s à 4ºC e 60s à 60ºC) por 5000, 10000 e 20000 ciclos. A
resistência flexural das novas resinas compostas indiretas (Artglass, AG; Targis, TR; e
Estenia, ES) foi significantemente maior que resinas convencionais (Dentacolor, DC; e
Cesead II, CS). A termociclagem causou uma redução na resistência flexural, mas, não
uma redução da dureza da maioria dos materiais testados. Concluiu-se que a
termociclagem afetou as propriedades das resinas compostas indiretas híbridas, ES,
AG e TR. Entretanto, as mudanças nestas propriedades foram menores que o
compósito microparticulado DC. Então, ES, AG e TR podem melhor manter suas
propriedades durante o uso em boca comparado com DC. O módulo de elasticidade e a
dureza das resinas compostas são dependentes da extensão e volume de carga.
JOHN, GANGADHAR & SHAH, em 2001, avaliaram in vitro se a resistência
flexural de resinas acrílicas termo-polimerizadas poderiam ser aumentada com a
adição de três tipos de fibra: vidro, aramida e nylon. 40 moldes de gesso foram
preparados usando discos de aço com dimensões especificadas. Os grupos consistiam
de resinas acrílicas e a mesma resina reforçada com fibras de vidro, aramida e nylon.
Dez amostras foram fabricadas para cada grupo experimental; um teste de três pontos
foi executado. No grupo A (controle) a força necessária para a fratura 14 a 18,5 kg; a
resistência flexural destas amostras se colocaram entre 624.6 a 825.4 MPa, com a
média de 696MPa; no grupo B (fibra de vidro reforçada), a força requerida foi de 18.5
a 23.5 kg e a resistência flexural de 825.4 a 1048.5 MPa, com média de 979.2 MPa (a
maior média das amostras); o grupo C (fibra de aramida) a força requerida para a
fratura das amostras foi de 16.5 a 22 kg, com resistência flexural das amostras entre
736.2 a 981.5 MPa com média de 849,9 MPa. Finalmente no grupo D (fibra de nylon
52
reforçada) a força média requerida para a fratura foi de 15 a 19 kg, e a resistência
flexural das amostras foi de 619.5 a 847.7 MPa, com média de 733.4 MPa. As
amostras de resina foram realizadas com acrílico termo-polimerizável os resultados
mostraram que todos as amostras mostraram melhor resistência a flexão; o grupo como
o uso de fibra de vidro demonstrou os melhores resultados, seguido pela aramida e
pelo nylon. A fibra preferida dependerá do tipo de prótese requerida.
MEIERS E FREILICH, em 2001, desenvolveram uma prótese parcial fixa
protótipo com caráter não invasivo e confeccionada com resina composta reforçada
por fibra de vidro. Situações ideais para este tipo de técnica incluem: solução fixa para
substituição de dentes perdidos por trauma; solução fixa para sistemicamente
comprometidos que não dispõem de tempo ou possibilidade de anestesia local; pilares
periodontalmente abalados; mantenedor fixo do espaço seguido de movimentação
ortodôntica e provisório fixo durante a fase de cicatrização pós-implante. Descreveram
a construção de uma infra-estrutura e protocolo de confecção de uma prótese parcial
fixa de resina composta reforçada por fibras. A infra-estrutura era composta de fibra de
vidro unidirecional e trançada, tipo S (Splint-It). As aletas/retentores eram compostas
de uma camada de fibra unidirecional coberta com duas camadas de fibras trançadas.
A espessura dos retentores era de 0.6 mm O suporte do pôntico foi confeccionado com
fibras unidirecionais formando o corpo e a retenção da superfície inibida pelo ar de
componentes já polimerizados garante, segundo os autores, uma união efetiva entre as
camadas de fibras e entre a subestrutura e compósito particulado.
ELLAKWA et al., em 2001, estudaram a influência da armazenagem por seis
meses nas propriedades flexurais de quatros sistemas de resinas reforçada por fibras.
53
Foram investigadas as propriedades flexurais do Artglass, Belleglass HP, Herculite
XRV e Solidex e mais duas resinas experimentais. Na série A resinas foram reforçadas
por uma fibra de alto peso molecular para avaliar as propriedades flexurais após 24
horas e seis meses; na série B resinas experimentais com a mesma matriz orgânica,
mas, diferentes quantidades de carga (40 a 80% por peso) e também foram reforçadas
com fibras Connect. Na série C, resinas experimentais com a mesma quantidade de
carga, mas, diferentes matrizes orgânicas reforçadas por fibras forma avaliadas com
relação a propriedades flexurais. Todas as amostras forma preparadas em uma matriz
de 25 X 2 X 2 mm, utilizando uma máquina de teste Instron com uma velocidade de 1
mm/minuto. Os resultados não mostraram diferenças significantes na resistência
flexural entre as resinas da série A; a resistência flexural da resina Belleglass reforçada
por fibra foi significantemente maior que o Artglass e o Solidex. Armazenagem em
água por seis meses não tiveram diferença significante na resistência flexural de três
das quatro resinas reforçadas; a resistência flexural do Artglass foi significantemente
reduzida pela armazenagem em água por seis meses. Na série B, entretanto, aumentar
a quantidade de carga resultou em um aumento no módulo flexural, mas, não teve
efeito na resistência a flexão. Na série C, mudança na formulação da matriz não teve
efeito na resistência a flexão, mas, sim no módulo flexural.
ELLAKWA et al., em 2001, avaliaram ainda a influência da inserção e
posicionamento das fibras de ultra-alto peso molecular de polietileno (Connect/Kerr)
na eficiência do reforço de próteses de resinas reforçadas por fibras de três elementos.
Quatro grupos (dez amostras por grupo) de Herculite XRV cor A3 foram preparados
para resistência e módulo flexurais, com fotopolimerizações de 60 segundo em três
54
regiões do corpo de prova. Dois grupos controle foram confeccionados em uso de
fibras. Metade dos grupos de amostras foram armazenados em água destilada e os
outros em ambiente seco, ambos a 37 graus por duas semanas antes do uso. Os
resultados mostraram que o uso de fibras aumentou significantemente a resistência em
comparação às resinas não reforçadas, sendo que o modo de falha diferiu em
dependência do posicionamento da fibra. A microscopia eletrônica de varredura
revelou que a colocação da fibra levemente afastada do lado de tração favoreceu a
quebra e a propagação do crack, enquanto o posicionamento mais próximo à área de
tração ofereceu uma maior resistência. Não houve diferenças entre os grupos mantidos
em água destilada e aqueles mantidos a seco.
CESAR, MIRANDA & BRAGA, em 2001, estudaram a resistência a fratura,
módulo de elasticidade e resistência à degradação hidrolítica sendo estas propriedades
importantes de restaurações indiretas de compósitos, uma vez que os sistemas de
compósitos desenvolvidos especificamente para aplicação indireta são supostamente
ditos como materiais de propriedades mecânicas melhoradas devido ao seu elevado
grau de conversão de monômero. Este estudo avaliou a influência de cor e o efeito da
armazenagem por 30 dias na resistência flexural, módulo de elasticidade e dureza de
quatro sistemas de compósitos indiretos e um compósito usado para técnica direta.
Uma variedade de compósitos indiretos comercialmente disponíveis (Artglass,
Belleglass, Sculpture e Targis) e um compósito para uso direto (Z100, controle) foram
usados. Amostras confeccionadas tanto com cor incisal e dentina (n=10) foram
fraturadas com teste de três pontos. A dureza Knoop foi medida nos fragmentos (n=3)
obtidos após o teste flexural e os teste foram realizados após 24 horas e após 30 dias
55
de armazenagem em água à 37ºC. Os dados de resistência flexural foram analisados
com a distribuição de Weibull. O módulo de elasticidade e a dureza Knoop foram
analisados com ANOVA de três fatores e teste post-hoc de Tukey (α=0.05). O
compósito para técnica direta (Z100) demonstrou resistência flexural similar ao do
Artglass, Targis e Sculpture. O Belleglass apresentou a mais alta resistência flexural
(221,7 MPa para cor incisal após 24h). A Z100 apresentou o mais alto módulo de
elasticidade (variando de 10,9 a 12 GPa) e a Targis a mais baixa (5,1 a 5,9 GPa). O
Sculpture foi o único material que apresentou diferenças na resistência flexural com
respeito à cor (incisal 24 horas 149,8 MPa; incisal 30 dias 148,7 MPa; dentina 24
horas 200 MPa; dentina 30 dias 177,9 MPa). O módulo flexural e dureza da cor
dentina do Sculpture foram maiores que os obtidos para cor incisal após 30 dias. O
Belleglass também apresentou uma diferença significante no módulo flexural (dentina
24 horas 11,1 GPa; incisal 24 horas 9,6 GPa). O efeito da armazenagem em água foi
mais evidente na dureza uma vez que todos sistemas de compósitos amaciaram após
30 dias. Armazenagens prolongadas em água diminuiram a resistência flexural apenas
para o Artglass-dentina e Z100 ambas cores incisal e dentina. O envelhecimento em
água não afetou o módulo de elasticidade de qualquer compósito testado. No geral, os
compósitos indiretos não apresentaram propriedades mecânicas melhoradas quando
comparado com compósitos para técnica direta. As diferenças nas propriedades devido
à cor foram mais evidentes para o Sculpture. A armazenagem prolongada em água
apresenta um efeito deletério na dureza de todos compósitos testados. Entretanto, a
armazenagem em água não afetou a resistência flexural da maioria dos compósitos
indiretos ou módulos flexural de qualquer compósito testado.
56
POLYZOIS et al., em 2001, investigaram a força de fratura, deflexão na fratura e
dureza de resinas para base de dentaduras reparadas com resinas termopolimerizadas,
autopolimerizadas ou autopolimerizadas com reforço de fibra de vidro. Oito grupos
foram avaliados: seis com resinas para reparo autopolimerizados, incluindo um grupo
sem reforço e um tratado com irradiação de microondas após a polimerização, dois com
uma camada ou muti-camadas de fibra de vidro, três com reforço de fios circulares ou
trançados. Cada grupo consistiu de 12 amostras. As amostras experimentais eram
cortadas e um espaço de 3 mm em ombro foi reparado. Um teste de três pontos foi
utilizado para determinar a resistência à fratura, deflexão na fratura e tenacidade das
amostras. Foi utilizada análise de variância de One-way com teste de Post-hoc. A
resistência à fratura (28.4 a 73.4 N), deflexão (1.6 a 3.8 mm) e tenacidade (0.02 a 0.13 J)
para todas as amostras de reparo foram signifcantemente menores que o grupo controle
(82.79N, 4.4 mm, e 0.16J, respectivamente). As falhas foram adesivas e entre todas as
amostras testadas a mais efetiva foi a de irradiação com microondas, utilizando resinas
autopolimerizáveis com fios circulares ou uma camada de fibra de vidro.
MAGNE et al., em 2002, conduziram um estudo com uso de elemento finito
bidimensional foi utilizado, visando analisar a indução de stress em superfície e
interface de próteses posteriores de três elementos realizadas com seis diferentes
materiais, assim como a influência do desenho e configuração do preparo na
distribuição e indução de stress. Uma secção mesio-distal de uma prótese de três
elementos foi digitalizada e usada como um modelo de duas dimensões da membrana
periodontal, osso de suporte, diferentes materiais restauradores (ouro, alumina,
zircônia, vidro cerâmico, resinas e resinas reforçadas por fibra em diferentes
57
configurações de cavidade como slots proximais, preparo de duas faces e três faces.
Foi simulada uma carga de 50 N em um pôntico standartizado. O stress então foi
avaliado em materiais restauradores, interface dente/restauração e stress tangencial de
superfície ao nível do pôntico. Todos os materiais exibiram um padrão de stress
similares, com áreas de compressão definidos no lado oclusal do pôntico e a tração em
áreas gengivais do pôntico. A melhor transferência e redução de tensão para interface
foi conseguido pelo grupo de resinas e resinas reforçadas por fibra, não tendo muita
influência da configuração da cavidade. Segundo os autores resinas reforçadas por
fibras representaram uma combinação promissora necessitando somente resultados
clínicos que confirmem.
LASSILA, NOHRSTRÖM & VALLITTU, em 2002, estudaram a influência do
armazenamento em curto prazo em água nas propriedades flexurais de compósitos
reforçados por fibra de vidro unidirecional. O objetivo deste estudo foi determinar as
propriedades flexurais de compósitos reforçados por fibra de vidro tipo E
unidirecionais com matrizes poliméricas de diferentes propriedades de absorção de
água. Métodos: três marcas comerciais de resinas a base de diacrilatos (Sinfony
Activator, Triad Gel e Adesivo Scotchbond Multiuso 3) foram usados como matriz
polimérica para a fibra de reforço de fibra de vidro E pré-impregnada com
polimetilmetacrilato (Stick). Amostras prismáticas com 2 X 2 X 25 mm foram
confeccionadas (padrão ISSO 10477). Seis amostras foram confeccionadas para cada
um dos seguintes grupos: Sinfony Activator (n=30) com percentual de fibra de 0,12,
23, 36 e 45%, triad gel (n=30) com os mesmo percentuais, e Scotchbond Multiuso
(n=30) com os mesmos percentuais. As amostras foram testadas quanto à resistência
58
flexural de três pontos e quanto à absorção de água. Os valores médios de resistência
flexural e absorção de água foram analisados estatisticamente com ANOVA ao nível
de significância de 1%. A resistência flexural das amostras com 45% em volume de
fibras de vidro tipo E variaram de 759 à 916 MPa na condição seca. As amostras
armazenadas em água apresentaram resistência flexural entre 420-607 MPa. A análise
estatística ANOVA revelou que o percentual de volume de fibra e absorção de água da
matriz polimérica apresentou um efeito significante (p<0.001) nas propriedades
flexurais. A desidratação das amostras recuperou as propriedades mecânicas. A
diminuição nas propriedades flexurais após a imersão em água foi causada
principalmente pelo efeito pastificante da água e diminuição dependeu da absorção de
água. O uso de polímeros com baixa absorção de água parece ser benéfico a fim de
otimizar as propriedades flexurais das resinas reforçadas por compósito. Influência da
composição do agente de união das propriedades flexurais de um compósito reforçado
por fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular
ELLAKWA et al., em 2002, avaliaram a influência de sete agentes de união
comercialmente disponíveis nas propriedades flexurais de um compósito reforçado por
fibra (FRC) de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE). Nove grupos
(n=10) de amostras para teste flexural (25 X 2 X 2 mm). O compósito utilizado foi o
Solidex com a fibra Connect com 2 mm de largura. Os grupos e os resultados da
resistência flexural e módulo flexural foram: Prime/Bond NT 203 MPa e 4.7 GPa,
Prime/Bond 2.1 195 MPa e 4,6 GPa, One-Step 206 MPa e 4,9 GPa, DE Bonding resin
266 MPa e 5,1 GPa, XR Bonding 204 MPa e 4,5 GPa, Optibond solo 208 MPa e 4,7
GPa, Kolor plus 265 MPa e 5,3 GPa, Silano + Kolor Plus 169 MPa e 5,1 GPa, fibra e
59
compósito sem agente de união 75 MPa e 3 GPa, somente compósito 66 MPa e 4,9 GPa.
As amostras foram armazenadas em meio úmido por 24 horas a 37oC antes da medição
da resistência flexural e módulo de elasticidade com um teste de três pontos com
velocidade de carregamento de 1 mm/min. Microscopias eletrônicas de varredura foram
aplicadas para avaliar a interface fibra-resina das amostras representativas. A média da
resistência flexural dos grupos testados impregnados pelo agente de união variou de 169
a 266 MPa. A análise estatística da resistência flexural usando a ANOVA de um fator
revelou diferenças estatisticamente significantes (p<0.05) entre os grupos. O pré-
tratamento com silano na fibra UHMWPE antes da impregnação com o agente de união
reduziu significantemente a resistência flexural (p<0.05).
AYDAN, YILMAZ E ÇAGLAR, em 2002, testaram o efeito do reforço na
resistência flexural de diferentes tipos de base para dentadura. Este estudo investigou o
efeito de uso de fibras em resinas termopolimerizadas, autopolimerizadas e
fotopolimerizadas. Noventa amostras foram confeccionadas com um desenho especial
em moldes para produzir amostras de acordo com cada fabricante. Foi utilizado para
este estudo fibras de vidro unidirecionais e trançadas. A resistência flexural foi
determinada utilizando um teste de três pontos. As fibras de vidro unidirecionais
(Stick) e trançadas (StickNet) foram bem impregnadas pela matriz de resina; o reforço
com ambas as fibras aumentou significantemente a resistência flexural das amostras
testadas. Em todos os grupos as amostra reforçadas por fibras undirecionais (Stick)
exibiram os maiores valores de resistência flexural, seguido pelas fibras de vidro
trançadas (StickNet). O grupo controle exibiu os menores valores. Os autores
concluíram que as fibras de vidro podem ser utilizadas para reforço de resinas para
60
base de dentadura.
61
3 MATERIAIS E MÉTODOS
62
3 MATERIAIS E MÉTODOS
Para este estudo foram confeccionados seis grupos de tratamento, sendo três
grupos de resinas compostas e três grupos de fibras de vidro e polietileno. Foram
confeccionados 12 amostras para cada grupo utilizando uma matriz metálica bipartida
com dimensões de 25 X 2 X 2 mm., baseado na especificação número 4049 da ISO e
descrita por KILDAL & RUYTER (1997) (Figura 1). A descrição dos materiais
utilizados está listada na Tabela 1.
FIGURA 1 - FIGURA DEMONSTRATIVA DA VISTA SUPERIOR DA MATRIZ
METÁLICA PARA CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA. Porto
Alegre, 2002.
63
TABELA 2 - DIVISÃO DOS GRUPOS DE ENSAIO, MATERIAIS UTILIZADOS,
FABRICANTES E NÚMEROS DE LOTE (Porto Alegre, 2002).
GRUPO MATERIAL MARCA E FABRICANTE LOTE
GRUPO I Resina composta
Laboratorial Belleglass (Kerr) 104373
GRUPO II Fibra de polietileno
Trançada Connect (Kerr)
0103016
GRUPO III Resina composta
Laboratorial Targis (Ivoclar) D09938
GRUPO IV Fibra de vidro
Unidirecional Vectris Pontic (Ivoclar) D94034
GRUPO V
Resina composta
para uso clínico
e laboratorial
Z-250 (3M) 1219
GRUPO VI Fibra de vidro
Unidirecional
Fibrex (Angelus)
1370A2
Para o grupo I foi utilizada uma resina composta laboratorial do sistema
Belleglass/Kerr cor A3 dentina opaca (opaque dentin) sem fibra de reforço, sendo a
mesma inserida na matriz metálica em um incremento único através de uma espátula
de resina (Hu-friedy GIFT3). Posteriormente, uma lâmina de vidro de 1 mm espessura
foi posicionada sobre este incremento, planificando a superfície do corpo de prova e
sendo este fotopolimerizado com o auxílio de um aparelho (Demetron 501/Kerr) com
850 mW/cm2 de potência de luz aferido no radiômetro embutido no próprio aparelho;
64
foram realizadas três ativações de 40 segundos cada em três pontos distintos. Foi
realizada uma ativação adicional sem a placa de vidro por mais 40 segundos nos
mesmos três pontos na parte inferior da amostra. Uma polimerização final com adição
de calor a 138OC em uma atmosfera de pressão (60 psi) por dez minutos foi realizada
em uma unidade de ativação (Kerr) que oferece um ambiente com presença de
nitrogênio. O acabamento das margens da amostra foi realizado com discos de óxido
de alumínio sof-lex pop-on XT laranja escuro (3M). A cor utilizada para as amostras
de resina composta foi definida para fins de protocolo como A3 (VITA/Vident), uma
vez que é a mais utilizada para corpo de estruturas de próteses fixas, mas a cor não
parece ter influência significante na resistência flexural para os vários tipos de resina
(CESAR, MIRANDA & BRAGA, 2001).
Para o grupo II foram confeccionadas amostras utilizando fibras de polietileno de 2
mm (Connnect/Kerr), simulando o método de confecção de próteses de três elementos
utilizado em laboratório. Três camadas umedecidas em resina de modelamento (Modeling
resin) foram posicionadas na matriz metálica, de forma lateral, ou seja, três camadas lado a
lado; o comprimento foi padronizado seguindo o comprimento da matriz (25 mm).
Tesouras especiais (Kerr) foram utilizadas para este corte, evitando o aparecimento de
desfiamentos. Foi então colocada uma placa de vidro sobre esta camada final e realizadas as
ativações e o acabamento como descrito para o grupo I.
Para o grupo III foram confeccionadas amostras utilizando a resina composta do
sistema Targis (Ivoclar) cor A3 dentina opaca, que foi inserida em camada única na
matriz metálica e ativada no aparelho targis quick (Ivoclar) por 40 segundos em três
pontos distintos, após este processo mais três polimerizações na parte inferior dos
65
corpos de prova foi realizada. Posteriormente as amostras foram posicionadas no
aparelho Targis-power (Ivoclar) para um processo utilizando luz e calor por 25
minutos a 95OC. O acabamento foi realizado como descrito para o grupo I.
Para o grupo IV foram confeccionadas amostras com fibras de vidro unidirecionais
Vectris pontic (Ivoclar), que são fornecidos previamente embebidos com resina fluida. O
processo de confecção destas amostras é realizado com uso de aparelhos de vácuo, não
necessitando compressão e posicionamento das fibras de forma manual. O conjunto de
fibras pré-impregnadas (Vectris-pontic/Ivoclar) foi levado à matriz, adaptado com leves
excessos laterais e inserido no aparelho Vectris VS1 (Ivoclar) que fornece luz e vácuo.
Através de vácuo esta fibra foi comprimida para a retirada de excesso de matriz orgânica.
O acabamento foi realizado como descrito para o grupo I.
O grupo V utilizou uma resina composta microhíbrida para uso em consultório
Z-250 (3M), cor A3. A confecção e o acabamento das amostras foram realizados como
descritos para o grupo I.
As amostras do grupo VI foram confeccionadas com fibras de vidro unidirecionais
Fibrex (Angelus) como descrito para o grupo IV, utilizando o mesmo aparelho (Vectris
VS1/Ivoclar) e seu sistema de vácuo, uma vez que o fabricante não possui um aparelho
próprio.
Posteriormente as amostras de todos os grupos foram armazenadas em recipientes
plásticos individuais identificados, sem interferência de luz a temperatura de 25oC, por 14
horas, de acordo com a especificação 4049, segundo citado por KILDAL & RUYTER, em
1997.
66
Para a realização do teste de três pontos, de acordo com ELLAKWA et al
(2001), as amostras foram levadas a uma máquina de ensaio Universal EMIC DL-2000
com uma célula de 500N e posicionadas sobre um suporte com 21 mm de distância
entre os garfos (Figura 2). Um dispositivo em forma de cinzel foi adaptado à parte
superior da máquina de ensaio realizando uma força de compressão sobre a amostra
posicionada entre os garfos (KLINENBERG, 1966). O esforço foi realizado até a
fratura ou colapso da amostra ao nível de 15%. A velocidade de carregamento aplicada
foi de 1,0 mm/min.
FIGURA 2 - FIGURA DEMONSTRATIVA DO CONJUNTO (1): MORDENTE
SUPERIOR DA MÁQUINA PARA REALIZAR O ESFORÇO; (2):
MATRIZ INFERIOR PARA SUPORTE DO CORPO DE PROVA; (3)
AMOSTRAS DO CORPO DE PROVA.
A força exercida foi registrada em N e a resistência flexural avaliada e
transformada em MPa seguindo a fórmula:
σ =3Pl/2bd2
1
2
3
67
Onde: σ é a resistência a flexão; l é a distância entre os suportes; b é a largura do corpo
de prova; d é a profundidade ou espessura do corpo de prova e P é a carga
máxima no ponto de fratura.
Os resultados foram analisados pelo teste de Análise de Variância (ANOVA) e
o teste paramétrico “t de Student”. O nível de significância adotado foi menor que 5%
(p<0,05).
A partir dos dados obtidos no teste de resistência flexural e baseado na
metodologia de KILDAL & RUYTER (1997), o módulo de elasticidade foi calculado
a partir da seguinte fórmula:
E=Pl3/4dbt3
Onde: P é a carga aplicada; l é o comprimento da amostra; d é a deformação; b é a
largura e t a espessura.
Após a realização dos ensaios mecânicos as amostras foram observadas em
microscopia eletrônica de varredura (PHILLIPS, XL 30) e classificadas quanto a falha
em fraturas completas ou incompletas, com delaminação total ou parcial. Amostras
representativas de cada padrão de falha foram fotomicrografadas e estão apresentadas
no capítulo de resultados.
68
4 RESULTADOS
69
RESULTADOS
4.1 RESISTÊNCIA FLEXURAL E MÓDULO DE ELASTICIDADE
Baseado nos ensaios mecânicos realizados, foram determinadas os valores médios
(MPa) de resistência flexural e de módulo de elasticidade para os diferentes grupos de teste
que estão apresentados nas Tabelas 2 e 3 e nos Gráficos 1 e 2.
Os valores obtidos foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA) e o teste
paramétrico “t de Student” (através do software “Primer of Biostatistics”). O nível de
significância adotado foi menor que 5% (p<0,05).
TABELA 2 – COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DE RESISTÊNCIA
FLEXURAL, NÚMERO DE CASOS, DESVIO PADRÃO E
COEFICIENTE DE VARIAÇÃO PARA OS GRUPOS EM ESTUDO
(Porto Alegre, 2002).
GRUPOS Nº Média (MPa) de Resistência Flexural
Desvio Padrão
Coeficiente de Variação
I (Belleglass / Kerr) 12 116,16A 13,26 11,4
II (Connect / Kerr) 10 255,62B 25,49 10,0
III (Targis / Ivoclar) 11 92,91C 12,76 13,7
IV (Vectris / Ivoclar) 12 421,26D 33,53 8,0
V (Z-250 / 3M) 11 126,77A 18,35 14,5
VI (Fibrex / Angelus) 12 384,20D 92,20 24,0
* médias seguidas de mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 5%.
O Grupo III quando comparado com todos os demais, apresentou menor resistência
flexural (p<0,05) e o Grupo IV quando comparado com os demais grupos, com exceção do
Grupo VI, com o qual não foi observada diferença significativa, apresentou maior resistência
flexural (p<0,05) (Gráfico 1).
70
GRÁFICO 1 – RESISTÊNCIA FLEXURAL NOS GRUPOS EM ESTUDO.
116,16A
255,62B
92,91C
421,26D
126,77A
384,20E
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
450,00Resistência Flexural (M
Pa)
G I G II G III G IV G V G VI
FONTE: Tabela 2.
* médias seguidas de mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 5%.
TABELA 3 - COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DE MÓDULO DE
ELASTICIDADE, NÚMERO DE CASOS, DESVIO PADRÃO E
COEFICIENTE DE VARIAÇÃO PARA OS GRUPOS EM ESTUDO
(Porto Alegre, 2002).
GRUPOS Nº Média (MPa) de
Módulo de elasticidade
Desvio
Padrão
Coeficiente
de Variação
I (Belleglass / Kerr) 12 385,6A 47,4 12,3
II (Connect / Kerr) 10 171,0B 22,0 12,9
III (Targis / Ivoclar) 11 192,8B 34,6 17,9
IV (Vectris / Ivoclar) 12 590,7C 86,5 14,6
V (Z-250 / 3M) 11 304,6D 57,0 18,7
VI (Fibrex / Angelus) 12 488,2E 128,2 26,3
* médias seguidas de mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 5%.
O Grupo II quando comparado com os demais grupos, com exceção do Grupo III
com o qual não foram observadas diferenças significativas, apresentou menor módulo de
71
elasticidade (p<0,05) e o Grupo IV quando comparado com os demais grupos, apresentou
maior módulo de elasticidade (p<0,05) (Gráfico 2).
GRÁFICO 2 - MÓDULO DE ELASTICIDADE NOS GRUPOS EM ESTUDO.
385,6A
171,0B 192,8B
590,7C
304,6D
488,2E
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0Módulo de elasticidade (M
Pa)
G I G II G III G IV G V G VI
FONTE: Tabela 3.
* médias seguidas de mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 5%.
4.2 PADRÃO DE FALHA
Os corpos-de-prova, após o teste de flexural de três pontos, foram adaptados
em stubs (suporte para microscopia eletrônica construído em alumínio), cobertos com
fina camada de liga ouro–paládio, sob alto vácuo (Balzers – sputer coater, Germany) e
levados para observação em microscópio eletrônico de varredura - MEV - (Philips XL
30).
Foram observados os padrões de falha com aumento de 50 e 100X e
fotomicrografados em um aumento que evidenciasse o padrão fotográfico da falha.
A observação dos padrões de falha em microscopia eletrônica de varredura identificou
100% de falha de fratura incompleta com leve delaminação superficial das fibras nos grupos
IV (Vectris/Ivoclar) e VI (Fibrex/Angelus) e 100% de falha de fratura incompleta com quebra
72
da matriz resinosa ao redor das fibras de polietileno nas amostras do grupo II (Connect/Kerr).
FIGURA 3 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DO
PADRÃO DE FALHA OBSERVADO NA FIBRA DE VIDRO
UNIDIRECIONAL (VECTRIS/IVOCLAR) 50X.
FIGURA 4 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DO
PADRÃO DE FALHA OBSERVADO NA FIBRA DE VIDRO
UNIDIRECIONAL FIBREX/ANGELUS 94X.
73
FIGURA 5 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DO
PADRÃO DE FALHA OBSERVADA NA FIBRA CONNECT/KERR
50X.
FIGURA 6 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DAS
FALHAS DE IMPREGNAÇÃO DE RESINAS ENTRE AS FIBRAS
DE POLIETILENO CONNECT/KERR 1600X.
74
FIGURA 7 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DA
DENSIDADE DE FIBRAS OBSERVADA NA FIBRA
CONNECT/KERR 598X.
FIGURA 8 - FOTOMICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DA
75
DENSIDADE DE FIBRAS OBSERVADA NA FIBRA
VECTRIS/IVOCLAR 516X.
76
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
77
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
As fibras para uso com polímeros atuam como uma infra-estrutura interna
aumentando significantemente a sua resistência a fratura e a flexão e o módulo de
elasticidade (VALLITTU, VOJTKOVA & LASSILA, 1995); estes resultados foram
encontrados de forma mais clara, em nosso estudo, com os grupos de fibra de vidro
(grupo IV-Vectris/Ivoclar e grupo VI-Fibrex/Angelus), mas, não foi tão intensa nos
grupos de polietileno (grupo II-Connect/Kerr).
Testes em laboratório visam transpor resultados prevendo situações encontradas
em clínica oferecendo maior previsibilidade aos materiais restauradores (LOOSE et
al., 1998; ROSENTRITT et al, 1999). A longevidade clínica do uso de fibras em
próteses fixas também já vem também sendo explorada pela literatura (MILLER &
BARRICK, 1993; ALTIERI, 1994; MEIERS & FREILICH, 2001).
Em nosso estudo optou-se pela utilização do teste de flexão de três pontos, que
se mostra como o padrão mais comum para a distribuição de stress em próteses fixas
(ELLAKWA, 2001), sendo clinicamente mais relevante. Testes de resistência flexural
de quatro pontos também são, no entanto, sugeridos na literatura; no teste de quatro
pontos o stress é induzido longe dos pontos de aplicação da carga (DeHOFF,
ANUSAVICE & HATHCOCK, 1982). Segundo CHITCHUMNONG, BROOKS &
STAFFORD, em 1989, as diferenças fundamentais são a localização e distribuição da
tensão sobre a barra. A tensão máxima ocorre abaixo do ponto de aplicação no teste de
três pontos e é espalhada entre a área de aplicação da tensão no teste de quatro pontos;
78
estes autores citaram ainda que em uma comparação dos resultados dos testes flexurais
de três e quatro pontos para resinas de base de dentaduras não apresentou diferenças
estatisticamente significantes entre os módulos de elasticidade. No entanto, os valores
de resistência flexural foram significantemente maiores no teste flexural de quatro
pontos.
Corpos de 25 X 2 X 2 mm (FREILICH, 2000; HO et al., 2001), como o
utilizado em nosso estudo, são o padrão para testes de flexão, mesmo se pretendendo
transferir para o uso clínico de próteses fixas de três elementos, baseado na
especificação número 4049 da ISO e descrita por KILDAL & RUYTER (1997).
Apesar de se sugerir áreas maiores de conexão do pôntico e pilares, um teste
padronizado pode também transferir resultados comparativos como os objetivados em
nossa pesquisa. Outras dimensões de matriz foram sugeridas para testes específicos
como 3 X 4,5 X 5 mm (VALLITTU, LASSILA & LAPPALAINEN, 1994),
direcionados porém para base de dentadura de polimetilmetacrilato. Outros exemplos
de dimensões utilizadas nas pequisas utilizadas como referências foram 3 X 5 X 25
mm (KAWANO et al., 2001); 9 X 8 X 34 mm (CHUNG, LIN & WANG, 1998) e 5 X
3 X 35 mm (VALLITTU, 1997).
Vários tipos de fibra vêm sendo sugeridos para reforço de estrutura, como nylon
e aramida (JOHN, GANGADHAR & SHAH, 2001), vidro (VALLITTU, 1998;
AYDIN, YILMAZ & ÇAGLAR, 2002) e polietileno (GOLDBERG & FREILICH,
1999; ELLAKWA et al., 2001); sendo as mais utilizadas para reforço de resinas
compostas as fibras de vidro e de polietileno. Uma comparação de valores com
79
estruturas metálicas apesar de importantes apresentam uma barreira, estruturas
metálicas não são testadas com testes de flexão e sim com limite convencional de
escoamento (ANUSAVICE, 1998).
Em nossa pesquisa foram testadas fibras de polietileno trançadas
(Connect/Kerr) e fibras de vidro unidirecionais (Vectris/Ivoclar e Fibrex/Angelus), que
são as mais comumente utilizadas e encontradas à disposição dos profissionais, foram
testadas também as resinas que comumente são utilizadas com estas fibras.
Todos os grupos de amostras de fibras (de vidro ou de polietileno) mostraram
valores significantemente maiores que os grupos de amostras de resinas compostas,
confirmando o aumento de resistência flexural pela presença de fibras de reforço,
como verificados por DeBOER; VERMILYEA & BRADY (1984); VALLITTU
(1999) e POLYZOIS et al. (2001). Os resultados dos grupos IV-Vectris/Ivoclar e VI-
Fibrex/Angelus (fibras de vidro unidirecionais) apresentaram, porém, valores médios
de resistência maiores que o grupo II-connect/kerr (fibra de polietileno trançado).
O módulo de elasticidade das amostras dos grupos de Connect/Kerr não foi
superior estatisticamente com os grupos de amostras de resina composta, o que não era
inicialmente esperado, uma vez que a suposição era que fibras tivessem maior módulo
de elasticidade. Sabe-se que não somente um alto valor de resistência flexural é
desejado em estruturas de próteses fixas, mas também um alto módulo de elasticidade
(alta rigidez), uma vez que a deficiência nesta rigidez acarretaria a flexão da estrutura
quebrando a resina composta que é aplicada sobre o sistema de fibras levando também
a uma falha, mesmo a estrutura provendo um valor elevado de resistência a flexão.
80
Devemos analisar as diferenças entre os grupos de fibra e os grupos de resina
separadamente, uma vez que se comportaram de forma distinta.
Os fatores que afetam a resistência do compósito reforçado por fibra são:
orientação das fibras, quantia de fibras, impregnação da fibra com a matriz resinosa,
adesão da fibra à matriz, propriedades da fibra e as propriedades da matriz (BEHR et
al; 2000).
Os resultados do teste de fibras sugeriram uma resistência flexural
significantemente maior das fibras de vidro, tanto o grupo IV-Vectris/Ivoclar (421,27
MPa), quanto o grupo VI-Fibrex/Angelus (384,22 MPa), em relação às fibras de
polietileno, representado em nossa pesquisa pelo grupo II-Connect/Kerr (255,62 MPa),
bem como um módulo de elasticidade significantemente maior do grupo IV-
Vectris/Ivoclar (590,7 MPa) e do grupo VI-Fibrex/Angelus (488,2) em relação ao
grupo II-Connect/Kerr (171,0 MPa). Algumas considerações devem ser feitas para
explicar estes resultados.
Fibras de polietileno são citadas na literatura como materiais de difícil
molhamento e aderência pela matriz de resina (VALLITTU, 1999), o mesmo não
acontecendo com fibras de vidro, como também visto na análise em microscopia
eletrônica de varredura dos corpos de prova (Figuras 3, 4 e 5).
Bolhas ou falhas de penetração da resina fluida de molhamento na malha das
fibras de polietileno do grupo II-Connect/Kerr podem ter influenciado os menores
resultados de resistência deste grupo (Figura 6).
A pré-impregnação existente nos sistemas de fibra de vidro aqui utilizados e sua
81
manipulação feita em aparelhos a vácuo também pareceram ter influência sobre nossos
resultados de resistência flexural. Fibras de vidro unidirecionais pré-impregnadas
como as utilizadas nesta pesquisa oferecem maior facilidade de manipulação e
permitem a inserção de alta densidade de fibras, o que com o uso de fibras de
polietileno se torna mais difícil por uma questão meramente técnica, vindo de acordo
com BEHR et al. (2000), que concluíram que o processo de fabricação de
vácuo/pressão (grupo VI-Fibrex/Angelus e grupo IV-Vectris/Ivoclar) resultou em
aumento significante no conteúdo das fibras, mas, não necessariamente levou a um
aumento da resistência flexural. Apesar de na pesquisa deste autor a fibra executada
manualmente ter sido também uma fibra de vidro, na parte experimental da nossa
pesquisa este resultado não foi confirmado, fibras confeccionadas a vácuo ofereceram
não somente melhores resultados de resistência como maior facilidade de confecção da
peça.
Fibras pré-impregnadas que são utilizadas em laboratório, como os utilizados
em nossa pesquisa (grupo IV-Vectris/Ivoclar e grupo VI-Fibrex/Angelus),
apresentaram também a vantagem de obtenção de um pré-molhamento (VALLITTU,
1999), que assegura uma melhor qualidade desta impregnação de adesivos em contato
com a fibra, o que segundo VALLITTU, LASSILA & LAPPALAINEN, em 1994,
torna-se um procedimento mais complexo em procedimentos em que se utilizam fibras
de polietileno. Isto corrobora parcialmente para a diferença de resultados obtidos,
assim como no trabalho de VALLITTU, em 1997. O tipo de falha encontrado nas
amostras também parece ter sido influenciado pela impregnação das fibras pois fibras
82
de vidro pré-impregnadas apresentaram uma leve defibrilamento superficial enquanto
as fibras de polietileno que foram umedecidas com adesivos manualmente
apresentaram fraturas incompletas, mas, com significante quebra da matriz ao redor
das fibras (Figuras 3, 4 e 5).
Outro aspecto relevante na avaliação dos resultados é a disposição das fibras,
pois, influencia significantemente a resistência das amostras, sendo que podem ser
unidirecionais (grupo IV-Vectris/Ivoclar e grupo VI-Fibrex/Angelus), ou trançadas
(grupo II-Connect/Kerr). Nossos resultados apontaram maiores valores para as fibras
unidirecionais (grupo IV-Vectris/Ivoclar: 421,27 MPa e grupo VI-Fibrex/Angelus:
384,22 MPa) do que as fibras trançadas (grupo II-Connect/Kerr: 255,62 MPa),
confirmando parcialmente os resultados de AYDIN, YILMAZ E ÇAGLAR (2002),
que encontraram valores de aumento de resistência flexural de 50% para as
unidirecionais e 21,2% para as trançadas. Nossos resultados estão de acordo também
com os de VALLITTU (1999) que concluiu que as fibras unidirecionais aumentam
mais a resistência transversa e o módulo de flexão de acordo com a teoria do fator de
Krenchel que dita uma mecânica para as fibras unidirecionais e outra para as
trançadas.
O alto coeficiente de variação (24,0) do grupo VI-Fibrex/Angelus parece ter
sido influenciado por características do próprio material, uma vez que o processo de
confecção baseia-se em processo de vácuo executado pelo próprio aparelho
(VS1/Ivoclar), sem influência de manipulação do operador, ou mesmo variações de
confecção.
83
Com relação à confecção dos corpos de fibra de polietileno aqui utilizados
pensou-se inicialmente em se utilizar o grupo II-Connect/Kerr associados a resinas
laboratoriais como a técnica realizada em laboratório. Ao se estabilizar a fibra entre
camadas de resina laboratorial, porém, verificou-se no teste piloto que o resultado
apontava a própria resistência flexural da resina que envolvia a fibra, prejudicando a
leitura correta do teste uma vez que os corpos do grupo IV-Vectris/Ivoclar e do grupo
VI-Fibrex/Angelus utilizam somente fibras em grande densidade e ausência de resina
nas amostras aqui utilizadas. Os corpos de prova foram então confeccionados
condensando o máximo de fibras permitidas pela dimensão da matriz. Nos corpos de
teste do grupo II-Connect/Kerr, três fibras sobrepostas foram incorporadas, o máximo
permitido pelo espaço da matriz metálica. A força foi incidida com as fibras
posicionadas lateralmente, procedimento este que é utilizado em laboratório quando da
execução dos trabalhos de prótese fixa de resinas compostas com reforço de fibra;
alguns autores confirmam maior resistência flexural com o posicionamento lateral das
fibras (MILLER, HAKIMZADEH & RUDO, 1995). Os baixos valores de módulo de
elasticidade do grupo II-Connect/Kerr explicaram esta dificuldade de se estabelecer
valores de resistência flexural desta fibra, sendo apontado no piloto somente o valor de
resistência flexural da resina; ou seja, a fibra flexionava e fraturava a resina
posicionada sobre a mesma, sendo sensibilizado pelo programa MTest o valor da
resistência da resina belleglass/Kerr.
A direção do posicionamento influencia também os resultados de resistência,
uma vez que quanto mais próximo a área de tração do movimento de flexão maiores os
84
resultados de resistência; a adição de fibras próximas à área de compressão e no meio
das amostras não aumenta significantemente a resistência de amostras (DeBOER,
VERMILYEA & BRADY, em 1984, VALLITTU, em 1997; CHUNG, LIN &
WANG, em 1998; KANIE et al, em 2000).
O grupo II-Connect/Kerr foi realizado visando impor uma maior densidade de
fibra, com a execução de um molhamento favorável das fibras e uma colocação
estratégica principalmente em áreas próximas a parte superior e inferior (áreas de
stress de tração e compressão no movimento de flexão). O posicionamento somente no
centro do corpo demonstrou um menor potencial de aumento de resistência ao início e
propagação da fratura (VALLITTU, 1997; ELLAKWA et al, 2001). No piloto do
projeto foram realizados corpos com resinas laboratoriais ao redor de uma camada de
fibra e isto se confirmou. O posicionamento da fibra no corpo da resina composta
infuencia significantemente a resistência flexural; a explicação é o início da falha na
resina mais frágil e próxima a área de tração e a propagação pelo corpo de prova.
Buscou-se em nosso estudo inserir o máximo de fibras na matriz metálica pois
quanto maior a quantidade de fibras na amostra, maior a resistência à flexão
(VALLITTU, LASSILA & LAPPALAINEN, 1994; VALLITTU, 1997), mesmo
discordando do trabalho de GUTTERIDGE (1992), que não encontrou melhora no
módulo de elasticidade e resistência transversa com a adição de 1 ou 2% de fibra de
polietileno em resinas de polimetilmetacrilato.
O grupo II-Connect/Kerr (Fibras de polietileno), em nossa análise em
microscopia eletrônica de varredura, apresentou menor densidade de fibras (FIGURA
85
7), em comparação ao grupo IV-Vectris/Ivoclar e ao grupo VI-Fibrex/Angelus (Fibras
de vidro). Isto parece também ter relação com os resultados dos testes obtidos
(FIGURA 8).
O grupo II – Connect/Kerr também exibiu um módulo de elasticidade menor,
com deformação do corpo da amostra sem detecção de falha pelo programa MTest da
máquina de ensaio universal. Os corpos de prova falharam, portanto, pela deformação
intensa, mesmo não fraturando ou mesmo apontando falhas a 15%, uma vez que se
deformavam plasticamente de forma lenta e sem fratura. Entende-se que os resultados
de resistência média apontam valores superiores ao que seria permitido em uma
situação clínica de prótese de três elementos onde uma deformação plástica desta
intensidade não seria permitida uma vez que rigidez da estrutura é requerida,
permitindo função mecânica mastigatória.
A resistência à flexão das resinas compostas polimerizadas com a adição de
calor e pressão em uma unidade de nitrogênio do grupo I-Belleglass/Kerr (dentina
opaca A3 Belleglass/Kerr), oferece maiores valores à flexão comparado a resinas
laboratoriais com adição somente de calor da resina dentina A3 do grupo III-
Targis/Ivoclar. REINHARDT, BOYER & STEPHENS, em 1994, obtiveram uma
melhora de 11% de resistência flexural com o uso de polimerização adicional quando
comparado com as amostras somente fotopolimerizadas. Diversos autores citaram que
fontes adicionais de polimerização agem aumentando a conversão de polimerização
melhorando as propriedades mecânicas gerais (KILDAL & RUYTER, 1997; XU,
2000; KAWANO, 2001), este poderia ser um dos fatores a serem considerados. Os
86
resultados maiores do grupo V-Z-250/3M (126,77 MPa) de resina direta, que é
somente fotopolimerizada, em relação ao grupo III-Targis/Ivoclar (92,91 MPa) e ao
grupo I-Belleglass/Kerr (116,16 MPa), contrapõe, porém, esta teoria de polimerizações
adicionais.
Em nossa avaliação a resina composta para uso direto, grupo V-Z-250/3M
apresentou os maiores valores de resistência flexural. Isto não confirmou os
resultados de PEUTZFELDT & ASMUSSEN (2000), que afirmaram que
polimerizações adicionais aumentaram as propriedades mecânicas e a resistência ao
desgaste in vitro da resina direta Charisma, assim como FREIBERG &
FERRACANE (1998). Neste mesmo trabalho, porém, estas polimerizações
acessórias não resultaram em efeitos na resina Z-100 (3M).
Os maiores valores obtidos pelo grupo V-Z-250/3M de resina direta, em
relação as resinas laboratoriais estão de acordo, porém, com o trabalho de CESAR,
MIRANDA & BRAGA (2001), onde resinas laboratoriais não apresentaram
propriedades mecânicas melhoradas comparadas a resina composta Z-100 (3M)
para uso direto.
Um segundo aspecto a se observar é a maior quantidade de carga presente nas
resinas Belleglass dentina opaca (86% peso), Z-250 (85% peso) em comparação a
resina Targis (78%peso) o que pode justificar parcialmente a diferença
estatisticamente significante entre o grupo V-Z-250/3M e o grupo III-Targis/Ivoclar,
bem como o grupo I- Belleglass /Kerr e o grupo III-Targis /Ivoclar, como o citado por
XU, em 2000.
87
Os testes de resistência flexural foram realizados sem imersão em água, uma
vez que resultados apontados em pesquisas de comparação de resistência flexural em
armazenagem em água mostraram efeitos deletérios em todos os corpos de amostra
(VIJAYARAGHAVAN & HSIO, 1994; LASSILA, NOHRSTRÖM & VALLITTU,
2002; VALLITTU, RUYTER & EKSTRAND, 1998; BEHR et al, 2000; CESAR,
MIRANDA & BRAGA, 2001; KAWANO, 2001; KILDAL & RUYTER, 1997;
BEHR, 2000), apesar de não coincidir com a opinião de XU (2000) que encontrou que
a resistência não foi afetada pela armazenagem e envelhecimento por 100 dias.
Sendo nosso estudo conduzido com intenção de comparação de sistemas, a
imersão em água não induziria a diferenças entre os grupos comparados uma vez que,
se armazenados em água todos os grupos teriam seus valores diminuídos.
A superfície da amostra pode afetar os resultados de resistência flexural,
principalmente nas falhas por porcentagem (KAWANO et al., 2001). Apesar de 12
corpos de prova terem sido confeccionados algumas amostras foram eliminadas pela
presença de irregularidades superficiais, o que poderia interferir nos resultados.
As diferenças dos valores de módulo de elasticidade se justificam, assim como
as diferenças de resistência flexural, nos aspectos já discutidos acima. O módulo de
elasticidade depende diretamente da extensão da polimerização da matriz do polímero
e do volume da carga.
Os resultados desta pesquisa sugeriram a possibilidade do uso de fibras de
reforço associadas a resinas compostas como alternativa a estruturas metálicas, mesmo
sendo os valores de resistência flexural menores do que o reportado na literatura para
88
estruturas metálicas. FREILICH (1998) citou valores de 300 a 1000 MPa para fibras
de reforço contra 500 a 700 MPa para estruturas de ouro, nossos resultados mostraram
valores médios de resistência flexural entre 255,62 MPa a 421,26 MPa, ainda assim
compatíveis com uso clínico em situações bem indicadas de próteses de três
elementos.
89
6 CONCLUSÃO
90
6 CONCLUSÃO
Baseado nos testes de resistência flexural in vitro realizados, dentro das
limitações desta pesquisa, utilizando a Análise de Variância (ANOVA) e o teste
paramétrico “t de Student” com nível de significância p<0,05, foi possível concluir que:
- Os grupos de fibra de vidro unidirecionais IV-Vectris (Ivoclar) e VI-Fibrex
(Angelus) obtiveram valores médios estatisticamente maiores de resistência
flexural do que os demais grupos, porém não diferentes estatisticamente
entre si.
- O grupo IV-Vectris/Ivoclar obteve os maiores valores médios de módulo de
elasticidade, enquanto os grupos II-Connect/Kerr e III-Targis/Ivoclar os
menores valores médios, mas estes não diferentes estatisticamente entre si.
- A observação dos padrões de falha em microscopia eletrônica de varredura
identificou 100% de falha de fratura incompleta com leve delaminação
superficial das fibras nos grupos IV (Vectris/Ivoclar) e VI (Fibrex/Angelus) e
100% de falha de fratura incompleta com quebra da matriz resinosa ao redor das
fibras de polietileno nas amostras do grupo II (Connect/Kerr).
91
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
92
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS*
ALTIERI, J. V.; et al. Longitudinal clinical evaluation of fiber-reinforced composite
fixed partial dentures: a pilot study. J. Prosthet. Dent., v.71, n.1, jan. 1994.
ANUSAVICE, K. Materiais Dentários. Rio de Janeiro : Guanabara-Koogan. 10ed.,
1998.
AYDAN, C.; YILMAZ, H; CAGLAR, A. Effect of glass fiber reinforced on the
flexural strength of different denture base resins. Quintessence Int., v.33, n.6, p.
457-463, 2002.
BEHR, M.; et al. In-vitro study of fracture strength and marginal adaptation of fibre-
reinforced adhesive fixed partial inlay dentures. J. Dent., v.27, n.3, p.163-168,
1999.
BEHR, M.; et al. Flexural properties of fiber-reinforced composite using a
vacuum/pressure or a manual adaptation manufacturing process. J. Dent., v.28,
n.7, p.509-514, 2000.
* referências bibliográficas de acordo com as normas da ABNT 2002
CESAR, P.F.; MIRANDA JR., W.G.; BRAGA, R.R. The influence of shade and
storage time on the flexural strength, flexural modulus, and hardness of composite
used for indirect restorations. J. Prosthet. Dent., v.86, n.3, sep. 2001.
93
CHUNG, K.; LIN, T.; WANG, F. Flexural strength of a provisional resin material with
fiber addition. J. Oral Rehab., v.25, p.214-217, 1998.
CHITCHUMNONG, P.; BROOKS, S.C.; STAFFORD, G.D. Comparison of three and
four point flexural strength testing of denture-base polymers. Dent. Mater., v.5,
p.2-5, 1989.
DeBOER, J.; VERMILYEA, D. M. D. ; BRADY, R. E. The effect of carbon fiber
orientation on the fatigue resistance and bending properties of two denture resins.
J. Prosthet. Dent., v.51, n.1, p.119-121, 1984.
DEHOFF, P.H.; ANUSAVICE, K.J.; HATHCOCK, P.W. An evaluation of the four-
point flexural test for metal-ceramic bond strength. J. Dent. Res., v.61, n.9,
p.1066-1069, set. 1982.
ELLAKWA, A. E. et al. Influence of veneering composite composition on the efficacy
of fiber-reinforced restorations (FRR). Oper. Dent., v.26, p.467-475, 2001.
ELLAKWA, A.E. et al. The Influence of fiber placement and position on the
efficiency of Reinforcement of fiber reinforced composite bridgework. J. Oral
Rehab., v.28, p.785-791, 2001.
ELLAKWA, A. E. et al. Influence of bonding agent composition on the flexural
properties of an Ultra-high weight polyethylene fiber-reinforced composite. Oper.
Dent., v.27, p.184-191, 2002.
94
FREIBERG, R. S.; FERRACANE, J.L. Evaluation of cure, properties and wear
resistance of Artglass dental composite. Am. J. Dent., v.11, n.5, p.214-218, out.
1998.
FREILICH, M.; et al. Development and clinical applications of a light-polymerized
fiber-reinforced composite. J. Prosthet. Dent., v.80, n.3., p.311-8, 1998.
FREILICH, M.; et al. Fiber-reinforced Composites in Clinical Dentistry, Hong-
Kong: Quintessence, 2000.
GOLDBERG, A.J.; FREILICH, M.A. An innovative pre-impregnated glass fiber for
reinforcing composites. Dent. Clin. North Am., v.43, n.1, jan., p.127-133, 1999.
GUTTERIDGE, D. L. Reinforcement of poly(methylmethacrylate) with ultra-high-
modulus polyethylene fiber. J. Dent., v.20, p. 50-54, 1992.
HO, C. T. et al. Flexural behavior of post-cured composites at oral-simulating
temperatures. J. Oral Rehab., v.28, p.658-667, 2001.
JOHN, J.;GANGADHAR, S. A.; SHAH, I. Flexural Strength of heat-polymerized
polymethyl methacrylate denture resin reinforced with glass, aramid, or nylon
fibers. J. Prosthet. Dent., v.86, n.4, p.424-427, 2001.
KALLIO, T. T.; LASTUMÁKI, T. M.; VALLITTU, P. K. Bonding of restorative and
veneering composite resin to some polymeric composites. Dent. Mater., v.16, n. 1,
p.80-86, 2000.
95
KANIE, T. ; et al. Flexural properties and impact strength of denture base polymer
reinforced with woven glass fibers. Dent. Mater., v.16, n.2, p.150-158, 2000.
KAWANO, F. et al. Influence of thermal cycles in water on the flexural strength of
laboratory-processed composite resin. J. Oral Rehab., v.28, p.703-7, 2001.
KILDAL, K.K.; RUYTER, I. E. : How different curing methods affect mechanical
properties of composites for inlays when tested in dry and wet conditions. Eur. J.
Or. Sc., v.105, p.353-361, 1997.
KLINENBERG, I. J. A transverse testing machine for dental materials. Aust. Dent. J.,
p.224-6. 1966.
LASSILA, L.V.J.; NOHRSTRÖM, T.; VALLITTU, P.K. The influence of short-term
water storage on the flexural properties of unidirectional glass fiber-reinforced
composites. Biomat., v.23, p.2221-2229, 2002.
LOOSE, M.; et al. In Vitro Study of Fracture Strength and Marginal Adaptation of
Fibre-reinforced-composite versus all ceramic fixed partial dentures. Eur. J.
Prosthodont. Rest. Dent., v.6, n.2, p.55-62, 1998.
MAGNE, P.; et al. Stress distribution of inlay-anchored adhesive fixed partial
dentures: a finite element analysis of the influence of restorative materials and
abutment preparation design. J. Prosthet. Dent., v.87, n.5, p.516-527, 2002.
MEIERS, J.C.; FREILICH, M.A. Chairside prefabricated fiber-reinforced resin
composite fixed partial dentures. Quintessence Int., v.32, n.2, p.99-104, 2001.
96
MILLER, T. E.; BARRICK, J. A. Pediatric Trauma and Polyethylene Reinforced
Composite Fixed Partial Denture Replacements: A new method. Journal, v.59, n.3,
p.252-6, 1993.
MILLER, T.E.; HAKIMZADEH, F.; RUDO, D.N. Immediate and indirect woven
polyethylene ribbon-reinforced periodontal-prosthetic splint: a case report.
Quintessence Int., v.26, n.4, p.267-271, 1995.
PEUTZFELDT A.; ASMUSSEN, E. The effect of postcuring on quantity of remaining
double bonds, mechanical properties, and in vitro wear of two resin composites. J.
Dent., v.28, p.447-452, 2000.
POLYZOIS, G. L. et al. Fracture force, deflection at fracture, and toughness of
repaired denture resin subjected to microwave polymerization or reinforced with
wire or glass fiber, Quintessence Int., v.86, n.6, p.613-619, 2001.
REINHARDT, J.W.; BOYER,D.B.; STEPHENS, N.H. Effects of secondary curing on
indirect posterior composite resins. Operat. Dent., v.19, p.217-220, 1994.
ROSENTRITT, M.; et al. Experimental design of FDP made of all-ceramics and fibre-
reinforced composite. Dent. Mater., v.16, n.2, p.159-165, 1999.
STANTON, A. G. Primer of Biostatistics - Version 4.0 – New York : McGraw Hill. 4
ed., 1997, 473p.
97
VALLITTU, P.K.; LASSILA, V.P.; LAPPALAINEN, R. Acrylic resin-fiber
composite-part I: The effect of fiber concentration on fracture resistence. J.
Prosthet. Dent., v.71 p.604-612, 1994.
VALLITTU, P.K. Acrylic resin-fiber composite-part II: The effect of polymerization
shrinkage of polymethyl methacrylate applied to fiber roving on the transverse
strength. J. Prosthet. Dent., v.71, p.613-7, jun. 1994.
VALLITTU, P. K.; VOJTKOVA, H. ; LASSILA, V. P. Impact strength of denture
polymethyl metacrylate reinforced with continuous glass fibers or metal wire. Acta
Odontol. Scand., v.53, p.392-396, 1995.
VALLITTU, P. K. Glass fiber reinforcement in repaired acrylic resin removable
dentures: Preliminary results of a clinical study. Quintessence Int., v.28, n.1, p.39-
44, 1997.
VALLITTU, P. K.; NARVA, K. Impact strength of a modified continuous glass fiber-
poly (methyl methacrylate). Int. J. Prost., v.10, n.2, p.142-148, 1997.
VALLITTU, P. K. Ultra-High-Modulus Polythylene Ribbon as Reinforcement for
denture Polymethyl Metacrylate: A Short Communication. Dent. Mater., v.13,
n.06, p.381-382, Nov. 1997.
VALLITTU, P. K. Some aspects of tensile strength of unidirectional glass fibre-
polymethyl metacrylate composite used in dentures. J. Oral Rehab., v.25, p.100-
105, 1998.
98
VALLITTU, P. K.; RUYTER, I. E. & EKSTRAND, J. Effect of water storage on the
flexural properties of E-glass and Silica Fiber Acrylic resin composite. Int. J.
Prost., v.11, n.4, p.340-350, 1998.
VALLITTU, P. K. Flexural properties of acrylic resin polymers reinforced with
unidirectional and woven glass fibers. J. Prosthet. Dent., v.81, n.3, p.318-326,
1999.
VALLITTU, P.K.; SEVELIUS, C. Resin-bonded, glass fiber reinforced composite
fixed partial dentures: a clinical study. J. Prosthet. Dent., v.84, p.413-8, out. 2000.
VIJAYARAGHAVAN, T. V.; HSIAO, J. Flexural behavior of visible light-cured
composites as a function of temperature under immersion test conditions. Dent.
Mat., v.10, p.347-352, nov. 1994.
XU, H.H.K. Whisker-reinforce heat-cured dental resin composites: effects of filler
level and heat-cure temperature and time. J. Dent. Res., v.79, n.6, p.1392-1397,
2000.
99
ANEXOS
100
ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS
101
QUADROS DE CÁLCULOS
QUADRO 1 - ESTATÍSTICA DESCRITIVA EM RELAÇÃO AOS GRUPOS DE ESTUDO.
DADOS Nº MÉDIA DESVIO PADRÃO
MÍNIMO MÁXIMO C.V.
RESISTÊNCIA FLEXURAL (MPa) • Grupo I (Belleglass / Kerr) 12 116,16 13,26 91,90 142,10 11,4• Grupo II (Connect / Kerr) 10 255,62 25,49 194,08 288,30 10,0• Grupo III (Targis / Ivoclar) 11 92,91 12,76 76,27 123,80 13,7• Grupo IV (Vectris / Ivoclar) 12 421,26 33,53 383,59 489,43 8,0• Grupo V (Z-250 / 3M) 11 126,77 18,35 90,88 143,48 14,5• Grupo VI (Fibrex / Angelus) 12 384,20 92,20 227,59 518,57 24,0
MÓDULO DE ELASTICIDADE (MPa)
• Grupo I (Belleglass / Kerr) 12 385,6 47,4 328,9 478,4 12,3• Grupo II (Connect / Kerr) 10 171,0 22,0 134,6 211,9 12,9• Grupo III (Targis / Ivoclar) 11 192,8 34,6 136,9 253,1 17,9• Grupo IV (Vectris / Ivoclar) 12 590,7 86,5 444,6 711,0 14,6• Grupo V (Z-250 / 3M) 11 304,6 57,0 201,0 403,5 18,7• Grupo VI (Fibrex / Angelus) 12 488,2 128,2 285,9 659,7 26,3
C.V. = Coeficiente de Variação.
102
QUADRO 2 - RESULTADO DO TESTE APLICADO NA COMPARAÇÃO ENTRE OS
GRUPOS DE ESTUDO.
DADOS RESULTADO DO TESTE
VALOR TABELADO
SIGNIFICÂNCIA
RESISTÊNCIA FLEXURAL (MPa) • Grupo I x Grupo II - 15,074 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo III 4,094 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo IV - 29,312 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo V - 1,532 p = 0,141 NS
• Grupo I x Grupo VI - 9,968 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo III 17,900 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo IV - 11,702 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo V 12,768 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo VI - 3,889 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo IV - 31,826 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo V - 5,025 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo VI - 10,829 p < 0,0001 S
• Grupo IV x Grupo V 26,920 p < 0,0001 S
• Grupo IV x Grupo VI 1,309 p = 0,204 NS
• Grupo V x Grupo VI - 9,486 p < 0,0001 S
MÓDULO DE ELASTICIDADE (MPa)
• Grupo I x Grupo II 12,001 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo III 10,580 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo IV - 7,203 p < 0,0001 S
• Grupo I x Grupo V 3,560 p = 0,002 S
• Grupo I x Grupo VI - 2,600 p = 0,016 S
• Grupo II x Grupo III - 1,623 p = 0,121 NS
• Grupo II x Grupo IV - 13,594 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo V - 6,620 p < 0,0001 S
• Grupo II x Grupo VI - 7,029 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo IV - 14,859 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo V - 5,561 p < 0,0001 S
• Grupo III x Grupo VI - 7,715 p < 0,0001 S
• Grupo IV x Grupo V 9,682 p < 0,0001 S
• Grupo IV x Grupo VI 2,296 p = 0,032 S
• Grupo V x Grupo VI - 4,559 p < 0,0001 S
NOTA: Aplicado o teste paramétrico “t de Student”.