Síntesis de resina compuesta foto curable a base de acrilatos con hidroxiapatita para imprimir férulas oclusales de descarga en odontología

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo la síntesis de resinas compuestas fotopolimerazadas utilizando composiciones de dimetacrilato de uretano (UDMA), bisfenol-A-diacrilato etoxilado (BPA-EDA), variando el bisfenol-A-etoxilato dimetacrilato (BPA-EMA) y la hidroxiapatita (HA). Se mezclaron los monómeros de UDMA y BPA-EDA en proporciones de 35:35 en peso, la cual abreviamos como resina RA. La mezcla UDMA, BPA-EDA y BPA-EMA 30:20:20 en peso abreviamos como resina RB. El resto fueron los diluyentes a la misma proporción en peso con y sin 1% de HA en peso. Las muestras se imprimieron mediante estereolitografía (SLA) en 3D. Durante el procesado de las muestras se determinó la cinética de reacción por temperatura. Determinando que las resinas RA y RB presentan temperaturas de 63.33 ±0.93 °C y 56.85 ± 0.35 °C con tiempos de 120 y 90 s respectivamente. Para las resinas con HA las resinas RAHA y RBHA las temperaturas son de 63.36 ±1.20 °C y 65.20 ± 3.84 °C con tiempos de 60s y 45 s. Esto indica, que la adición de HA acelera la cinética de reacción por temperatura. Mediante la técnica de calorimetría diferencial de barrido (DSC) se estudió la cinética de polimerización de las resinas mediante el método no isotérmico. Se analizó el efecto de la concentración de BPA-EMA en la resina RA y RB y la adición HA. Obteniendo valores de energía de activación (Ea) mediante el método de Kissinger y de cinética mediante el método isoconversional de Avrami-Erofeev. Los valores de energía de activación (Ea) para la RA y RB disminuyeron con el aumento de la concentración de BPA-EMA, y fueron de 79.4 y 76.5 KJ/mol. Este comportamiento también se presentó cuando se le adiciona la HA. El grado de conversión se determinó espectroscopia de infrarrojo para acrilatos obteniendo valores de 83% y 82% para las resinas RA y RB, y con la adición de HA de 71% y 80% para RAHA y RBHA, respectivamente. Después del posprocesamiento, las muestras se sometieron a pruebas de propiedades mecánicas de tracción, flexión y compresión. Todas las pruebas se realizaron después de 24 h del procesamiento. Las propiedades mecánicas se vieron significativamente influenciadas por los cambios en la relación de BPA-EMA. El análisis estadístico reveló que las resinas sin las cantidades de BPA-EMA se correlacionaron con una disminución de esfuerzo de tracción de 32 MPa para RA a 21 MPa para RB, para el esfuerzo de flexión de 40.6 MPa a 28.4 MPa y para la resistencia a la compresión de 3.75 MPa a 2.62 MPa, respectivamente. Este comportamiento en la disminución de las propiedades mecánicas se presentó en las resinas cuando se adiciono HA. Las pruebas de porcentaje de humedad de las resinas mostraron que los materiales con mayores cantidades de BPA-EMA se vieron más influenciados por el almacenamiento de 30 días sumergidos en agua a 37°C. Los valores de porcentaje de humedad más altos fueron 6.36% para RB y 6.69% para RBHA, en comparación con 3.46% para RA y 3.42% para RAHA, respectivamente. Las pruebas de monómero residual mostraron que todas las resinas presentan un valor menor al 0.1% de monómero residual. El análisis de contratación de resina después del poscurado mostro que las resinas RA, RB, RAHA y RBHA presentan una contracción de 6.1%, 8.2%, 6.7% y 6.9 % respectivamente. Esto indica que las pruebas de monómero residual y contracción cumplen con las normas ISO para resinas dentales.