journal of research in dental sciences
مجله تحقیق در علوم دندانپزشکی
J Res Dent Sci
Medical Sciences
http://jrds.ir
1
admin
2008-4676
2228-7353
8
10.61186/jrds
14
13
fa
jalali
1397
1
1
gregorian
2018
4
1
15
1
online
1
fulltext
fa
بررسی اثر سایز و مقدار ذرات نانو سیلیکای آمورف بر چقرمگی شکست کامپوزیت رزین دندانی
Effect of Amorphous Silica Nanoparticle Size and Content on fracture toughness of a Highly-Filled Dental Composite
مواد دندانی
Dental materiall
مطالعه اصیل
original article
<strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 14px;">خلاصه</span></span></strong><span style="font-size: 14px;"><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman bold,serif;">:</span></span><span style="font-family:b nazanin;"></span><br>
<strong><span style="font-family: b nazanin;">سابقه و هدف:</span></strong><span style="font-family: b nazanin;"> به دلیل اهمیت ویژه کامپوزیت­های دندانی در دندانپزشکی ترمیمی و ضعف این مواد در خواصی نظیر چقرمگی و سرعت سایش بالا، مطالعه خواص مکانیکی کامپوزیت­های دندانی از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این تحقیق ارزیابی اثر مقدار و اندازه نانوذرات بر چقرمگی شکست کامپوزیت­های دندانی با ماتریس رزین بود</span><span dir="LTR">. </span><span style="font-family:b nazanin;"></span><br>
<strong><span style="font-family: b nazanin;">مواد و روش­ها:</span></strong><span style="font-family: b nazanin;"> مطالعه بصورت تجربی و آزمایشگاهی انجــــام شد. ذرات سیلیــــکا در دو متوســــط انـــــدازه ذره­ای</span><br>
<span dir="LTR"> (</span><span dir="LTR">mean particle size</span><span dir="LTR">)</span><span style="font-family: b nazanin;">12 نانومتر و 40 نانومتر انتخاب شدند. نانوذرات سیلیکا با استفاده از عامل جفت کننده سیلانی</span> <span dir="LTR">Ɣ</span><span dir="LTR">-</span> <span dir="LTR">methacryloxypropyltrimethoxysolane γ</span><span dir="LTR">-</span><span dir="LTR">MPS </span> <span style="font-family: b nazanin;">اصلاح سطح شدند. اصلاح سطح پرکننده­ها با استفاده از سیلان توسط آزمون­های</span> <span dir="LTR">FTIR </span><span style="font-family: b nazanin;">و</span> <span dir="LTR">TGA </span><span style="font-family: b nazanin;">مورد ارزیابی و تأیید قرار گرفت. کامپوزیت­ها با درصدهای وزنی مختلف از پرکننده، در ده گروه مجزا آماده شدند. کامپوزیت­های حاوی نانوذرات 12 نانومتری (0، 15، 20، 25 و 30% وزنی/وزنی) و 40 نانومتری (0، 25، 35، 45، 50 و %53 وزنی/وزنی) به لحاظ چقرمگی شکست بررسی شدند. چگونگی شکست و نیز توزیع ذرات پرکننده درون ماتریس پلیمری نیز به ترتیب توسط</span> <span dir="LTR">SEM </span><span style="font-family: b nazanin;">و</span> <span dir="LTR">TEM </span><span style="font-family: b nazanin;">مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون­ها به روش</span> <span dir="LTR">ANOVA </span><span style="font-family: b nazanin;">مورد ارزیابی و تحلیل آماری قرار گرفت</span><span dir="LTR">.</span><span style="font-family:b nazanin;"></span><br>
<strong><span style="font-family: b nazanin;">یافته­ها:</span></strong><span style="font-family: b nazanin;"> نتایج آزمون­ها نشان دهنده افزایش قابل توجه چقرمگی شکست به دنبال افزایش مقدار پرکننده بود. این افزایش دارای یک حد بهینه است و پس از آن چقرمگی شکست مجدداً کاهش می­یابد. همچنین نتایج نشان داد که چقرمگی شکست در کامپوزیت­های حاوی نانوذرات 12 نانومتری بصورت معنی داری بالاتر از چقرمگی شکست در کامپوزیت­های حاوی نانوذرات 40 نانومتری است </span><span style="color: black;"><span style="font-family: b lotus;">(0/03=</span></span><span dir="LTR"><span style="color: black;">p</span></span><span style="color: black;"><span style="font-family: b lotus;">).</span></span><span style="font-family:b nazanin;"></span><br>
<strong><span style="font-family: b nazanin;">نتیجه­گیری:</span></strong><span style="font-family: b nazanin;"> اندازه ذرات فاز پراکنده بر چقرمگی شکست نانوکامپوزیت تأثیرگذار است و با کاهش اندازه ذرات فاز پراکنده چقرمگی شکست کامپوزیت افزایش می­یابد. چقرمگی شکست با افزایش مقدار پرکننده، افزایش یافته است، اما این افزایش دارای یک حد بهینه است</span><span dir="LTR">. </span><span style="font-family:b nazanin;"></span><br>
<strong><span style="font-family: b nazanin;">کلید واژه ها:</span></strong><span style="font-family: b nazanin;"> کامپوزیت­</span> <span style="font-family: b nazanin;">رزین، نانوذرات، سیلیکا، چقرمگی شکست</span></span><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span><br>
<strong>Background and aim:</strong> Dental composites are of a crucial importance in restorative dentistry; however, these materials present poor mechanical properties such as low resistance against fracture and high wear rate. As a result, further studies on mechanical properties of dental composites, such as research presented this paper, is essential. The reported research was aimed to evaluate the effect of particulate filler content and size on fracture toughness of experimental dental composites.<br>
<strong>Materials and methods:</strong> The study was done experimentally and laboratory. Initially, amorphous silica nanoparticles (ASN) with the mean particle sizes of 12 nm (ASN12) and 40 nm (ASN40) were selected. Then, silica nanoparticles were modified using silane coupling agent γ-MPS. The surface modification was also examined by FTIR and TGA tests. For this purpose, composites with different weight percentages of the filler were prepared in ten groups.<br>
Composites containing nanoparticles were evaluated in term of fracture toughness.<br>
Moreover, the distribution of the filler particles within the polymer matrix was studied using SEM and TEM respectively. The collected data were analyzed and compared by ANOVA and Tukey’s HSD tests at a significance level higher than 0.05.<br>
<strong>Results:</strong> The results of the tests indicated an increase in fracture toughness due to increased filler content. This increase has an optimum, and then the fracture toughness decreases. The results also showed that fracture toughness in composites containing 12 nm nanoparticles is better than fracture toughness in composites containing 40 nm nanoparticles.(p-0.03)<br>
<strong>Conclusion:</strong> The results showed an increase in the fracture toughness with increasing the filler content up to an optimum loading. The filler size seemed to affect fracture toughness of the composites and smaller filler sizes tend to render the material tougher.<br>
<strong>Keywords: </strong>composite resins, nanoparticle, silica, fracture toughness
کامپوزیت رزین, نانوذرات, سیلیکا, چقرمگی شکست
composite resins, nanoparticle, silica, fracture toughness
5
12
http://jrds.ir/browse.php?a_code=A-10-1239-1&slc_lang=fa&sid=1
h
barghamadi
حمیده
برغمدی
hamide_barghamadi@yahoo.co.uk
100319475328460012706
100319475328460012706
Yes
واحد علوم و تحقیقات
m
atai
محمد
عطایی
m.atai@ippi.ac.ir
100319475328460012707
100319475328460012707
No
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
m
imani
محمد
ایمانی
m.imani@ippi.ac.ir
100319475328460012708
100319475328460012708
No
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
m
esfandeh
مسعود
اسفنده
m.esfande@ippi.ac.ir
100319475328460012709
100319475328460012709
No
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران