تعیین شرایط مناسب برای تهیه کامپوزیت دندانی بر پایه رزین بیس‌فنول - A گلیسیدیل متاکریلات تقویت‌شده با نانوساختار ایروژل سیلیسی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، کامپوزیت­ دندانی نوین بر پایه بیس­ فنول­A-گلیسیدیل­ متاکریلات (Bis-GMA)/ تری­ اتیلن­ گلیکول ­دی­متاکریلات (TEGDMA) دارای پرکننده نانوساختار ایروژل سیلیسی آبگریز با تخلخل بالای ۸۰٪، روزنه­های با اندازه متوسط ۱۰ نانومتر و سطح ویژه m2/g  ۸۱۱ تهیه شد و اثر متغیرهای فرایندی مهم شامل زمان نوردهی، نسبت وزنی دو رزین و روش تهیه بر ویژگی­ های این نوع کامپوزیت بررسی شد. شناسایی  ذره­ های ایروژل سیلیسی و بررسی ویژگی­ های کامپوزیت دندانی  با استفاده از آزمون­ های FT IR، جذب و واجذب نیتروژن، تغییر رنگ و آزمون  استحکام فشاری انجام گرفت. نتیجه­ ها نشان دادند که استفاده از ذره­ های نانوساختار ایروژل سیلیسی به عنوان پرکننده در کامپوزیت دندانی، شاخص سفیدی کامپوزیت به دست آمده را در مقایسه با رزین اولیه به ­طور چشمگیری افزایش می­ دهد. با افزایش زمان نوردهی تا 40 ثانیه، شاخص زردی کامپوزیت به شدت کاهش و شاخص سفیدی آن افزایش یافت و پس از آن، هر دو شاخص ثابت ماندند. با حضور ذره­ های ایروژل در رزین دندانی، استحکام فشاری کامپوزیت به دست آمده تا 50% افزایش یافت. همچنین کامپوزیت تهیه­شده با ترکیب مونومرهای Bis-GMA/TEGDMA با نسبت وزنی 50/50 به­دلیل گرانروی پایین­ تر رزین و نفوذ بهتر آن به درون حفره­هایی نانومتری پرکننده، از استحکام فشاری بالاتر در مقایسه با کامپوزیت تهیه شده با نسبت وزنی 30/7۰ از Bis-GMA/TEGDMA  برخوردار است. با استفاده از روش اختلاط ایروژل سیلیسی با مونومر رقیق­ تر TEGDMA و سپس فرایند حباب­ گیری و اختلاط با رزین Bis-GMA و آغازگر، کامپوزیتی با استحکام فشاری بالاتر تهیه شد. همچنین استفاده از ایروژل سیلیسی به عنوان تقویت کننده رزین دندانی منجر به افزایش درصد زنده ماندن سلول ها و کاهش سمیت کامپوزیت دندانی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Gopikrishna V., "Sturdevant's Art and Science of Operative Dentistry" South Asian Edition, Elsevier, India (2013).
[2] Sachdeva S., Kapoor P., Tamrakar AK., Noor R., Nano-Composite Dental Resins: An Overview, Annals of Dental Specialty, 25: 52-55 (2015).
[3] Sakaguchi L.R., Powers J.M., "Craig's Restorative Dental Materials", Elsevier Health Sciences, USA (2012).
[4] Zandinejad A.A., Atai M., Pahlevan A., The Effect of Ceramic and Porous Fillers on the Mechanical Properties of Experimental Dental Composites, Dent. Mater., 22: 382-387 (2006).
[5] Samuel S.P., Li S., Mukherjee I., Guo Y., Patel A.C., Baran G., Wei Y., Mechanical Properties of Experimental Dental Composites Containing a Combination of Mesoporous and Nonporous Spherical Silica as Fillers, Dent. Mater., 25: 296-301 (2009).
[6] Tian M., Gao Y., Liu Y., Liao Y.L., Hedin N.E., Fong H., Fabrication and Evaluation of BIS-GMA/TEGDMA Dental Resins/Composites Containing Nano Fibrillar Silicate, Dent. Mater., 24: 235-243 (2008).
[7] Chen C.Y., Huang C.K., Lin S.P., Han J.L., Hsieh K.H., Lin C.P., Low-Shrinkage Visible-Light-Curable Urethane-Modified Epoxy Acrylate/SiO2 Composites as Dental Restorative Materials, Compos. Sci. Technol., 68: 2811-2817 (2008).
[8] Mortazavi-Derazkola S., Salavati-Niasari M., Khojasteh H., Amiri O., Ghoreishi SM., Green Synthesis of Magnetic Fe3O4/SiO2/Hap Nanocomposite for Atenolol Delivery and in Vivo Toxicity Study, J. Clean. Prod., 168: 39-50 (2017).
[9] Teymourinia H., Salavati-Niasari M., Amiri O., Farangi M., Facile Synthesis of Graphene Quantum Dots from Corn Powder and Their Application as Down Conversion Effect in Quantum Dot-Dye-Sensitized Solar Cell, J. Mol. Liq., 251: 267-272 (2018).
[11] معذی زاده، مریم؛ بررسی استحکام فشاری کامپوزیت های هیبرید و نانوکامپوزیت­ها، مجله دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، 1: 25 تا 26 (1391).
[12] کیانی منش، نسرین؛ علوی، علی اصغر؛ شفیق، الناز؛ عطایی، محمد؛ بررسی اثر فیلرهای نانوپوروس و روش­های نوردهی بر میزان انقباض پلیمریزاسیون ودرجه ی تبدیل یک کامپوزیت آزمایشی، مجله دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی شیراز، 11: 183 تا 191(1389).
[13] Zandinejad A.A., Atai M., Pahlevan A., The Effect of Ceramic and Porous Fillers on the Mechanical Properties of Experimental Dental Composites, Dent. Mater., 20: 382-387 (2006).
[14] بختیاری دوست، ابراهیم؛ احتشامی، علی ­اصغر؛ رخشان، قیس؛ کرمی، اصغر؛ ساخت سیلیکاژل دانسیته پایین با استفاده از مایع­ های فوق بحرانی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران،32: 1 تا 16 (1392).
[15] Guihong H., Chaolei L., Yongsheng Zh., Wei W., "Characterization of Minerals, Metals and Materials", Springer,  Switzerland (2018).
[16] Hsieh T.H., Huang Y.Sh., Shen M.Y., Mechanical Properties and Toughness of Carbon Aerogel/Epoxy Polymer Composites, Mater. Sci., 50(8): 3258-3266 (2015).
[17] Soleimani Dorcheh A., Abbasi M.H., Review: Silica aerogel; Synthesis, Properties and Characterization, Mater. Process. Technol., 193: 10-26 (2008).
[18] Najafi H., Zadhoush A., Talebi Z., Rezazadeh Tehrani S.P., Influence of Porosity and Aspect Ratio of Nanoparticles on the Interface Modification of Glass/Epoxy Composites, Polym. Compos., [Article In Press] (2017).
[19] Wei G., Liu Y., Zhang X., Yu F., Du X., Thermal Conductivities Study on Silica Aerogel and Its Composite Insulation Materials, Int. J. Heat Mass Transfer, 54: 2355-2366 (2011).
[20] Mustafa S.A.B.S., Mohamed R., Zakaria N.Z.I., Rustam H.B., Thermal Characterisation of Thermoset Polyester Resin Filled Recycle Expanded Polystyrene Composite with Aerogel and Alumina Additives, Adv. Mater. Res., 664: 600-604 (2013).
[21] Talebi Mazraeh-shahi Z., Mousavi Shoushtari A., M. Abdouss, Bahramian A.R., Relationship Analysis of Processing Parameters With Micro and Macro Structure of Silica Aerogel Dried at Ambient Pressure, Non. Cryst. Solids., 376: 30-37 (2013).
[22] عطایی، محمد؛ عسکری، فهیمه ؛ نکومنش، مهدی؛ هاشمی، سید علی؛ سنتز و شناسایی مونومر بیس­فنول A-گلیسیدیل­متاکریلات و بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت دندانی تهیه شده از آن، مجله علوم و تکنولوژی پلیمر، 5: 315 تا 321 (1381).
[23] عترتی خسروشاهی، سید محمد؛ نوربخش، سید محمد صادق؛ اثر طول موج و شدت تابش لیزر آرگون روی خواص فیزیکی و مکانیکی رزین دندانی، مجله علوم و تکنولوژی پلیمر، 19: 387 تا 394 (1385).