Efeito do tempo pós-prensagem na dureza de superfície e resistência ao impacto de resinas acrílicas

Efeito do tempo pós-prensagem na dureza de

superfície e resistência ao impacto de

resinas acrílicas

Effect of the

post-pressing

time on superficial hardness and impact strength

of acrylic resins

Passo Fundo,v. 9, n.1, p. 103-108, jan./jun. 2004

Maurício Ten]!' Rafael Leonardo Xediek Conssni! Marcelo Ferraz Mesquite'

Marco Polo Merchese'

Introdução

A resina acrílica termopoli-merizável é o material mais comu

-mente empregado para a confecção de bases de próteses totais e remo

-víveis. Vários métodos de processa-mento de resinas acrílicas termo

-polimerizáveis foram introduzidos na odontologia com a finalidade de produzir bases de próteses mais precisas, resistentes e polidas, objetivando maior conforto aos pacientes e atendimento aos requi-sitos de estabilidade, retenção e es-tética (PHILLIPS, 1993).

Na tentativa deminimizar os problemas oriundos da técnica convencional, como longo tempo de polimerização (PEYTON e ANTHONY, 1963), outros pesqui-sadores buscaram introduzir novos procedimentos técnicos, visando melhorar também as característi

-cas mecâni-cas da resina acrílica. Entretanto, todas as técnicas pro

-postas exigem cuidados

Iabora-, Professor Doutor da áreaPrótese Dental eOclusão -Faculdade de Odontologia del.ins, Unirnep; rnestre

eDoutor ern Clínica Odontológica (área Prótese Dental) - Faculdade de Odontologia de Piracicaba.

Unicarnp.

Professor Colaborador da área PróteseTotal; rnestre e Doutor em Clínica Odontológica -Faculdade de

Odontologia dePiracicaba, Unicarnp.

3 Professor Associado da área Prótese Total - Faculdade deOdontologia dePiracicaba, Unicarnp. Professor Doutor da áreaPrótese Dental eOclusão. coordenador docursodaFaculdade deOdontologia de Lins, Unirnep.

Recebido em:16-04-2003 I aceito em:15-12-03

toriais similares, necessários para o correto processamento do

mate-rial, principalmente tempo

pós-prensagem, controle da temperatu-ra e ciclodepolirnerização(NISHII,

1968;CLERCK, 1987;BORGES et

al.,2001).

De acordo com Craig (1996), o processo de rápida polimerização foi possível pela associação de

agentes polimerizantes químico e

térmico na formulação do

mate-rial. Embora a polimerização fosse mais rápida,segundoDixon,Breeding, Ekstrand, (1992),a base não seria

comprometida pela porosidade e

distorção decorrentes da

prematu-ra evapoprematu-ração domonômero e da

rápida contração depolimerização.

Com as novas técnicas de

processamento, ouso de resinas

acrílicas formuladas especialmen-te para polimerização por energia de microondas possibilitou a cura

desses materiais em apenas três

minutos, utilizando o fenômeno da vibração das moléculas do monô

-mero para produzir calor (CLERCK,

1987), produzindo bases de pró-teses com adaptação e estabilidade

semelhantes às do método

tradi-cional (SALIM, SADAMORI,

HA-lVIADA,1992).

Tanji et al.(2000)mostraram que a resistência ao impacto era similar nas resinas acrílicas Clás-sico,QC-20 e Onda-Cryl, ao passo que Truong eThomaz (1988) veri

-ficaram que osvalores dedureza e de resistência ao impacto não eram afetados pelos ciclos de polimeri-zação convencional e por microon-das.Por outro lado,a magnitude da

dureza era inversamente

propor-cional à quantidade de monômero

residual (JAGGER, 1978).

Considerando que o tempo

pós-prensagem também era uma

variável importante e podia

in-fluenciar ounão outros aspectos no

processamento da prótese total,

Kimpara e Muench (1996) verifica-ram que a magnitude da alteração dimensional da base da prótese não

era influenciada pela

polimeri-zação imediata ou 24 horas após a prensagem da resina acrílica. Por outrolado, a alteração dimensional das bases de prótese total proces-sadas pelatécnica tradicional

exer-104

ceu efeito marcante sobre os tem-pos pós-prensagem imediato, 6,12 e24 horas (CONSANI etal., 2001).

Trabalho recente mostrou

que os ciclos depolimerização re-comendados pelos fabricantes não influenciaram nos valores de resis-tência ao impacto das resinas acrílicas Clássico, QC-20 e Onda-Cryl, embora o fizessem nos valo

-res deresistência à dureza de su-perfície. (TANJI et al.,2002). En-tretanto, Borges et al. (2001)

veri-ficaram que o menor valor de

du-reza era obtido pelo método con-vencional, ao passo que a rugosida-de e aporosidade sofriam

influên-cia do tempo pós-prensagem, em

diferentes ciclosde polimerização. Com base nessas considera

-ções, o propósito deste estudo foi verificar a importância do tempo

pós-prensagem sobre a dureza de

superfície e aresistência ao impac-to das resinas acrílicas Clássico, QC-20 e Onda-Cryl.

Mater

i

ai

s

e método

Os materiais utilizados na

confecçãodos corpos-de-prova para cada grupo(n=10)foramasresinas acrílicas termopolimerizáveis Clás-sico(Artigos Odontológicos Clássi-co Ltda., São Paulo), QC-20

(Dentsply De Trey lnd. e Com.

Ltda, RiodeJaneiro) e Onda-Cryl

(Artigos Odontológicos Clássico

Ltda, SãoPaulo). Aresina Clássi

-co é de -composição -convencional, baseada no polimetilmetacrilato; a

resina QC-20éum co-polímero de

metilmetacrilato e n-butilmeta-crilato, com polimerização tam

-bém química, e aresina Onda-Cryl é um co-polímero de metilmeta-crilato, todas ativadas termicamen-te.

Foram utilizadas três matri

-zes retangulares dealumínio,

me-dindo 65xl0 mm na superfície

su-perior, 64x9 mm na superfície in

-ferior e espessura de 3 mm

(STOLF, CONSANI, RUHNKE, 1985; TANJI et aI.,2000), asquais

foram moldadas com silicone por

condensação (Zetalabor) eos mol-des contendo as matrizes incluídos em muflas metálicas ede fibra de

vidro pela técnica de rotina. Em seguida, as muflas foram abertas e ascondições dos moldes desilicone

examinadas quanto à qualidade de

inclusão. Apósaremoção das ma-trizes dos moldes de silicone, os

sessenta corpos-de-prova (n=10)

em resina acrílica foram confecci

-onados com osmateriais manipu

-lados, seguindo as recomendações do fabricante, epolimerizados de acordo com: Grupo I:resina Clás-sico- polimerização imediata; após

a prensagem final, colocação na

termopolimerizadora automática

Termotron (Modelo PI00;

Termotron Equipamentos;

Piracicaba, SP), com água àtem

-peratura ambiente, para o ciclo de polimerização de 74°C por 9 horas.

Em seguida, foram esfriadas em

água de polimerização até atingir atemperatura ambiente. Grupo II: resina Clássico - polimerização 24

horas após a prensagem,

metodologia de polimerização

idem à do Grupo I; Grupo lU: re-sina acn1ica QC-20 -polimerização imediata; após a prensagem final,

as muflas foram colocadas em

uma panela termostática de

pres-são (Panex Ltda, São Paulo, SP)

contendo água emebulição, por 20 minutos. Apósesseperíodo, as

mu-flas foram removidas da água e

esfriadas à temperatura ambiente. Grupo IV: resina acrílica QC-20 -polimerização 24 horas apósa

pren-sagem, metodologia de

polimeri-zação idem à do Grupo lU. Grupo V:resina acrílica Onda-Cryl- poli-merização imediata; após a pren-sagem final, as muflas de fibra de vidro foram submetidas ao

aqueci-mento em forno de microondas

para uso doméstico da marca

Sa-nyo - Modelo EM-804 TGR, com

freqüência de 2450Mhz e potência de1100watts, durante 10 minutos; na seqüência, 3 minutos à potên-cia 40%(1ª fase), 4 minutos à po-tência 0%(2ª fase) e 3 minutos à potência 80%(3ªfase). As muflas

foram esfriadas à temperatura

ambiente. Grupo VI:

polimeriza-ção 24 horas após a prensagem,

metodologia de polimerização

idem àdoGrupo V.

Os corpos-de-prova foram re-movidos após esfriamento das

fias e submetidos ao acabamento com pontas abrasivas elixas com abrasividade decrescente. O poli-mento foi realizado num torno de bancada comescovas branca e pre

-ta com pas-tas de água-pedra po-mes, água-branco-de-espanha e ponta defeltro compasta univer -sal Rota (Rota Indústria e Comér

-cio Ltda., São Paulo, SP).

Dureza desuperfície: Adure

-za Knoop desuperfície dos corpos-de-prova foi verificada num mi -crodurômetro Shimadzu, calibrado com carga de 25 gramas durante 10 s, através de três penetrações efetuadas em cada uma das três áreas de superfície (central eduas extremidades), totalizando nove penetrações em cada corpo-de-pro -va.

Resistência ao impacto: Os

corpos-de-prova foram submetidos ao teste de resistência ao impacto numa máquina Wolpert-Werke (Ludwigshafen-On-Rhine, Alema -nha), usando o sistema Charpy (apoio nas extremidades e impac-to na porção central). A força de impacto para o teste foi de 40 kpcm (quilograma/centímetro da ação do impacto), com o corpo-de-prova posi~ionado numa abertura de 40 mm entre os apoios. O valor do trabalho deimpacto obtidono mo-mento da fratura (Ti)docorpo-de -prova foi transformado em resis -tência ao impacto (kgf/cm"), atra

-vés da seguinte fórmula: Ri = Til L.e, onde: Ri =resistência ao im -pacto (kgf/cm"), Ti = trabalho de impacto realizado (kg),L= largu-ra do corpo-de-prova no seu centro (em), e = espessura do cor po-de-prova no seu centro (em).

Osdados de ambos o ensaios foram submetidos à análise de variância e aoteste de Tukey em nível de 5%de significância.

R

esu

ltad

os

Para a variável dureza, consi-derando o tempo imediato, a maior média foi obtida pela resina Onda-Cryl, estatisticamente dife -rente das demais; amenor média foi obtida pela resina QC-20 e a

Passo Fundo, v. 9, n. 1,p.103-108, jan./jun. 2004

intermediária pela Clássico.Nesta variável os valores dostrês produ -tos apresentaram diferença esta-tisticamente significativa (Tab. 1).

Quando foram considerados os valores dedureza no fator tem-po de 24 horas (Tab. 2), a maior média de dureza foi obtida pela resina Onda-Cryl, significanteme n-te maior que a menor média, obti -da pelaresina QC-20;aresina Clás

-sico mostrou média intermediária, não apresentando diferença esta -tisticamente significativa quando comparada com Onda-Cryl e QC-20.

Quando foram consideradas as médias dos valores de dureza Knoop em função dostempos, so

-mente aresina acrílica Onda-Cryl não apresentou diferença estatis ti-camente significativa (Tab. 3).

Para a variável resistência ao impacto em função do material, considerando o fator tempo ime -diato (Tab. 4), observa-se que não houve diferença estatisticamente significativa.

Quando foi considerada ava -riável resistência ao impacto em função do material, considerando 24horas do fator tempo (Tab. 5), a menor média foi obtida pela resi

-na QC-20,com diferença es tatisti-camente significativa quando com-parada com as maiores médias, obtidas pelas resinas Clássico e Onda-Cryl, ambas sem diferença estatística entre si.

Houve diferença estatistica

-mente significativa somente em função domaterial QC-20 quando ostempos imediato e24horas fo

-ram comparados (Tab.6). Tabela 1: Médias dos valores eledureza Knoop em função domaterial, considerando o fator tempo imediato. Resinas acrílicas Médias de resistência D.P.ao impacto' . 5% Clássico 14,64 1,05 b QC-20 Onda-Cryl 18,43 1,12 a

Médias seguidas porletras distintas diferem entre sipeloteste deTukey, emnível de 5%de significãncia.

Tabela 2: Médias dos valores de dureza Knoop e desvio-padrão em fun

-ção do material, considerando 24 horas do fator tempo. Clássico 17,56 3,11 .. ~-... ---"--'-;J'---:-'~:"''' QC-20 16,07 Onda-Cryí 19,34 2,01 ab a

Médias seguidas porletras distintasdiferementre sipelotestede Tukey, em nível de 5%de significância,

Resinas acrilicas

Tabela 3: Médias dos valores de dureza Knoop edesvio-padrão em função do tempo.

Imediato D.P. 5% 24 horas D.P. 5%

QC-20 11,11 0,96

Onda-Cryl

b 16,07 1,21 a

1,12 a

Médias seguidas porletras distintas nalinha diferementre si peloteste deTukey, em nível de 5%

de sigriificância.

Tabela 4: Médias dos valores deresistência aoimpacto (kgf/crri') edesvio- pa-drão emfunção do material, considerando o fator tempo imediato.

Clássico 7,45 1,09 a

Médias seguidas porletrasiguaisnaodiferem entre si pelo teste deTukey, em nívelde

5%designificância.

Tabela 5: Médias dos valores deresistência aoimpacto (kgf!crri') edesvio-pa

-drão em função do material, considerando 24 horasdo fator tempo.

Clássico 7,33 0,70 a

Onda-Cryl 7,46 1,03 a

Médias seguidas porletras distintas diferem entre sipeloteste deTukey, emnívelde

5%designificância.

Tabela 6: Médias dos valores deresistência ao impacto (kgf!cm2) em função

do tempo.

Imediato D. P. 5% 24 horas D.P. 5%

QC-20 8,12 0,66 a 5,51 1,10 b

Médias seguidas por letras distinas nalinha diferementre sipeloteste deTukey, em • nível de 5%de significância.

Di

s

cus

sã

o

o

avalia a capacidade do corpo- de-prová em resistir àpenetração de uma ponta de diamante. Areper

-cursão clínica deste ensaio mostra a possibilidade de aresina ser

fa-cilmente abrasionada em virtude

dosbaixos valores de dureza apre

-sentados (CRAIG,1996).De acordo comNeisser et al.(2001), a longe-vidade do polimento das próteses totais está diretamente ligada à

dureza desuperfície, de modo que, quanto maior for a dureza de su-perfície, tanto maior será a resis -tência àabrasão porescovação.

Quando adureza desuperfície foi analisada em função do mate

-rial, considerando o fator tempo imediato, verificou-se (Tab.1) que os valores obtidos apresentaram diferença estatisticamente signifi cativa. Neste trabalho, a resina Onda-Cryl mostrou o maior valor

106

dedureza desuperfície e a resina

QC-20, o menor valor, ficando a resina Clássico comvalores in

ter-mediários. A resina polimerizada

por energia de microondas tem mostrado maior valor de dureza quando comparada àquelas fo rmu-ladas para ciclos rápido e conven -cional (TANJI et a l., 2000; BORGES et aI., 2001), portanto, resultados semelhantes aos

encon-trados neste trabalho.

Acredita-se que a diferença

nos valores dadureza de superfície

entre esses materiais resultou da

diferença existente entre os níveis residuais do monômero em razão dos diferentes ciclos depolimeriz

a-ção. A dureza estabelece relação

inversamente proporcional àquan -tidade residual de monômero (JAGGER, 1978).

Os ciclos de polimerização mais longos promovem menores níveis de monômero residual

(AUSTIN e BASKER,1980),

comu-mente relacionados com valores de dureza. Os maiores valores de du-reza Knoop,em razão do material e do fator tempo de 24 horas (Tab. 2), foram obtidos com as resinas

acrílicas Onda-Cryl e Clássico. A literatura tem mostrado valores sem diferença estatisticamente significativa quando a resina acrí

-lica quimicamente ativada foi com-parada àresina polimerizada por

energia de microondas, indepen -dentemente do tempo pós-prensa -gem (TRUONGeTHOMAZ,1988);

portanto, resultados diferentes aos encontrados neste trabalho em re -lação à resina QC-20 com ativação

dupla.

Por outro lado, as resinas

acrílicas ativadas quimicamente

são significantemente menos du-ras que aquelas ativadas t

ermica-mente (VON FRAUNHOFER e

SUCHATAMPONG, 1975). Neste

trabalho, pode-se entender que,

apesar doscomponentes para rea -çãodeativação química adicional à ativação térmica, contidos na

resina QC-20, os resultados não apresentaram diferença esta

tisti-camente significativa apenas quan -do comparados com a de resina Onda-Cryl. Esse resultado parece indicar que, embora oselementos da composiçãoquímica dos produ -tos comerciais avaliados neste es -tudo sejam similares, as taxas de

conversão para transformar monô

-mero em polímero foram, prova -velmente, diferentes em cada pr o-duto.

Entretanto, quando foram

comparados os valores de dureza entre materiais dentro do fator pós-prensagem, verificou-se (Tab.

3) que nãohouve diferença estatis-ticamente significativa entre os tempos somente com o material

Onda-Cryl. Trabalho recente mos-trou quehouvediferença estatisti

-camente significativa na dureza

superficial daresina acrílicaQC-20 quando a polimerização ocorreu após 24 horas (BORGES et al., 2001), resultados esses similares aosencontrados neste trabalho.

Deacordo com Neisser et al. (2001), a resistência ao impacto é uma propriedade importante por

-que reduz a possibilidade de

ra da prótese total por queda aci -dental, fatorelativamente comum.

Nestetrabalho, não houve diferen

-ça estatisticamente significativa

nos valores de resistência ao im -pacto entre os materiais no tempo

imediato (Tab.4).Esses resultados

são similares aos encontrados por

Tanji et al.(2000) quando verifica

-ram quenão havia diferença esta

-tisticamente significativa nosvalo

-res deresistência ao impacto nas resinas com polimerização imedia

-ta. Osciclosde polimerização c on-vencional, rápido epor microondas também não influenciaram nos va

-lores de resistência ao impacto da

resina acrílica Clássico, embora o tenha feito na resina Onda-Cryl

(TANJl etal., 2002).

Segundo Anusavice (1998), a composição básica dostrês pr odu-tos éO poli-metilmetacrilato, com

reforçosmonoméricos para per mi-tir a formação de co-polímeros de

ligação cruzada. Assim, a energia absorvida no impacto por esses produtos foi semelhante, isto é,

todas com valores similares de

resiliência, oque proporcionou va

-loresdefratura sem diferença esta

-tisticamente significativa.

Portanto, nas condições des

-•

te ensaio não foi possível

confir-mar a assertiva deque as resinas polimerizadas porciclo longo apre

-sentàrn maiores características

para absorção de energia em virt u-de da formação de cadeias longas

de polímeros com alto peso mole

-cular quando comparadas às poli

-merizadas porenergia de microon

-das, de cadeias curtas com baixo

peso molecular (HAYDEN, 1986).

Entretanto, Cury, Rrodrigues

Junior, (1994) afirmaram queexis

-tem diferenças entre os valores de resistência ao impacto obtidos pe -las resinas formuladas para

micro-ondas, termo-ativadas em ciclo

longo de água aquecida e quimi

ca-mente ativada.

Quando foianalisada aresis

-tência ao impacto em função do

material, considerando 24 horas do

fator tempo (Tab. 5), verificou-se que amenor média foi obtida pela resina QC-20, comdiferença esta

-tisticamente significativa quando comparada com as maiores mé

-Passo Fundo, v. 9, n. 1, p. 103-108, jan./jun. 2004

dias, obtidas pelas resinas Clássi

-coe Onda-Cryl. Esses resultados

estão de acordo com Neisser et

al.(2001) quando verificaram que a

resina Acron formulada para

mi-croondas apresentava maiores va

-lores de resistência ao impacto

quando comparada com a resina

QC-20.

Por outro lado, houve dife

-rença estatisticamente significati

-va em relação ao material QC-20

entre os tempos imediato e 24 ho

-ras (Tab. 6). Mesmo que Kimpara eMuench (1996) não tenham o

b-servado influência do tempo de

espera para polimerização nam

ag-nitude da resistência ao impacto dabase deprótese total, osresu

l-tados deste estudo mostram a evi

-dência do efeito do tempo pós

-prensagem, quando se verifica que o tempo imediato produziu maior

resistência ao impacto quando

comparado ao tempo de 24 horas.

Ainfluência da pós-prensagem so

-bre os valores de resistência ao impacto estabelece-se, provavel

-mente, em razão do

acomodamen-to da resina no interior da mufla, possibilitando adiminuição dos n

í-veisde monômero residual e o re

-laxamento das tensões impostas à

massa durante a prensagem do

material. Como relatado por C

on-sani et alo(2001), esse fato, porana -logia, pode não ter influenciado os resultados da resistência ao impac

-to dosmateriais quando otempofoi de 24horas.

Conclusão

• o

-ceu influência sobre a dureza

das três resinas apenas no tem

-po imediato, com maior valor para a resina Onda-Cryle menor para a QC-20.

• Em 24 horas, a Onda-Cryl apre

-sentou maior valor de dureza emrelação à QC-20e a Clássico

mostrou similaridade estatística com ambas.

• Quando ostempos foramcomp

a-rados, somente a Onda-Cryl não

mostrou diferença estatist ica-mente significativa.

• Otempo imediato não exerceu influêncianos valoresderesistên

-cia aoimpacto entre osmateriais.

• Em 24 horas, Clássico eOnda

-Cryl foram estatisticamente

di-ferentes de QC-20.

• Quando os tempos foramc

ompa-rados, somente QC-20 mostrou diferença estatisticamente sig

-nificativa.

Abstract

The influence of the post

-pressing time on the hardness, impact strenght variables inClás

-sico, QC-20and Onda-Cryl acrylic

resins was verified in six experi

-mental groups (n= 10):I- Clássi

-co:immediate polymerization at 74°C for 9 hours and cooling at

curing water. II- Clássico: polyme

-rization after 24 hours and cooling at curing water. lIr - QC-20:

immediate polymerization in

termostatic pan with boiling water

for 20 minutes and cooling at room

temperature. IV- QC-20: polyme -rization after 24hours and cooling

at room temperature. V - Onda

-Cryl: immediate polymerization by

microwave energy with 1l00W for

10 minutes and cooling at room

temperature. VI- Onda-Cryl:poly

-merization in microwave after 24

hours and cooling at roomtempe

-rature. The specimens wereremo

-ved after flasks cooling at room

temperature and submittedto po

-lishing by conventional procedure.

Subsequently, they were su

b-mitted to: a) hardness trials with

Shimadzu microdurometer with a

25-gram load for10seconds;b) im

-pact strength test with Charpy sys

-tem in a Wolpert machine. There

-sults, submitted to ANOVA and

Tukey's test, showed that: 1- in

the immediate post-pressing the

best hardness was showed bythe Onda-Cryl and the worstby QC-20 both with statistical significant difference. In the 24-hour post

-pressing time, Onda-Cryl showed

great hardness values with statis

-tical significant difference when compared to QC-20. Clássico resin

showed statistical similarity with both.When the post-pressing time wascompared, onlyOnda-Cryl did not present statistical significative

difference. No statistical si

gnifi-cant difference was observed

among resins in immediate post

-pressing time. In the 24-hour

post-pressing time, Clássicoand Onda-Crylresins did not showstatistical significant difference, however both were statistically different

from the QC-20 resin, with the

smaller value. When the post

-pressing time was compared, only

the QC-20 resin showed a value with statistical significant differen

-ce.The authors concludedthat the

post-pressing time influences only

in the hardness on the Onda-Cryl

acrylic resin. Similar results were

showed in the impact strength of

the QC-20acrylic resin, inthe 24

-hour post-pressing time.

Key words: hardness, impact

strength, acrylic resin.

•

108

R

e

f

erê

n

c

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s

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Endereço para correspondência

Dr.MaurícioTanji RuaDomBosco2,3 Centro

CEP16400-815 -Uns,5P

E-mailmau: tanji@yahoo.com.br