Армирование светоотверждаемого полимера для базисов ортодонтических аппаратов

Цель исследования. Совершенствование прочностных свойств светоотверждаемого базисного полимера за счет модификации его базиса различными материалами. Материал и методы. Исследованы полимер в виде пластилинобразной массы розового цвета с прожилками, кварцевая сетка Quartz splint mesh производства RTD (Франция) и две металлические позолоченные проволочные сетки (диаметром 0,1 и 0,15 мм) производства Renfert (Германия). Модифицированные пластины для испытаний 65×40×3,5 мм накрывали лавсановой пленкой и раскатывали материал стеклянным цилиндром заподлицо с рамкой. Отверждение проводили в фотополимеризаторе «Фотопресс 1.0 АРТ» («Аверин», Россия) под действием света длиной волны 460-470 нм в течение 6 мин с каждой стороны. Пластины распиливали фрезой в виде полосок 64×10×3,3 мм, затем их выдержки в дистиллированной воде при температуре 37 °C в течение 50 ч. Испытание армированных образцов проводили при срединном и нижнем расположении кварцевой и металлических сеток, предварительно обработанных адгезивом, и подвергали испытанию на 4-точечный изгиб. Определение прочности при изгибе, модуля упругости при изгибе и деформации при разрушении выполняли на испытательной машине Zwick/Roell Z010 (Германия) с постоянной скоростью траверсы при нагружении 5±1 мм/мин. Статистическую значимость влияния армирующих элементов на показатели основных физико-механических свойств базисного материала «Нолатек» определяли с помощью t-критерия Стьюдента. Результаты. Значение показателя трещиностойкости K1 при нижнем расположении кварцевой сетки составляло 3,72±0,43 МН/м1,5, что в 4,9 раза превышало К1 для неармированного материала «Нолатек» (p=0,0001). Заключение. Возможность достижения максимальной прочности материала при нижнем способе армирования увеличивает функциональную полноценность съемных ортодонтических и ортопедических конструкций с базисом из светоотверждаемого материала.

Objective. The objective of the study was to improve the strength properties polymer by modifying its basis with various materials. Material and methods. A polymer in the form of a pink-colored plasticine mass with veins was studied, a quartz mesh «Quartz splint mesh» manufactured by RTD (France) and two metal gold-plated wire mesh (0.1 mm and 0.15 mm in diameter) manufactured by Renfert (Germany). Modified test specimens, 65×40×3.5 mm in size were covered with a lavsan film and at a slight pressure the material was rolled out with a glass cylinder flush with the frame. Curing was carried out in Fhotopress photopolymer (Aveyron, RF) under the 460-470 nm wavelength light for 6 minutes on each side. The plates were sawn with a mill in the form of strips 64×10×3.3 mm and kept in distilled water at 37 °C for 50 h before testing. The test of the reinforced samples was carried out with a middle and lower location of quartz and metal grids pre-treated with adhesive and subjected to a 4-point bending test. Bending strength, bending modulus, and fracture deformation were determined using a Zwick/Roell Z010 testing machine with a constant crosshead speed under loading (5±1) mm/min. The statistical significance of the influence of reinforcing elements on the performance of the basic physical and mechanical properties of the base material was determined using Student’s t-test. Results. The value of fracture toughness index K1 at the lower location of the quartz mesh was 3.72±0.43 MN/m1.5, which was 4.9 times significantly higher than K1 for the non-reinforced material (p=0.0001). Conclusion. The ability to achieve maximum material strength with the lower reinforcement method increases the functional usefulness of removable orthodontic and orthopedic structures with a basis of «Nolatek» light-cured material.