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Um projeto de pesquisa sobre o desenvolvimento de uma resina flexível baseada em copolímero de metacrilato de metila-n-metacrilato de butila. O objetivo é produzir um material macio e elástico, adequado para aplicações como reembasadores resilientes. O documento discute a composição do material, as possíveis aplicações, a necessidade de estudar a resina na sua forma elastomérica, e a importância de controlar a concentração de agente reticulante e iniciador para obter uma resina resiliente. Além disso, o texto menciona a necessidade de estudar o envelhecimento da resina por meio da termociclagem.
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Tipologia: Notas de aula
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Resumo
Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de uma resina acrílica resiliente para aplicação na área da saúde, em especial na Odontologia como material para reembasamento. O material-base será o copolímero de metacrilato de metila- n - metacrilato de butila (PMMA- co - PBMA), sintetizado via técnica de miniemulsão, e polimerizado por energia de micro-ondas. Em estudo preliminar, verificou-se que o material apresentou valores de microdureza, temperatura de transição vítrea, módulo elástico e coeficiente de Poisson dentro dos padrões estabelecidos pela norma ISO. No entanto, o grau de conversão e a sorção ainda necessitam ser investigados. Ainda, modificações na composição do material são necessárias para ajustes dos valores de resistência à flexão.
Figura 1. Corpo-de-prova da resina flexível pré-fabricada após pré-reticulação tendo como base o copolímero PMMA- co -PBMA.
Figura 2. Corpo-de-prova da resina flexível após total reticulação.
Assim, o copolímero combina as propriedades estruturais individuais dos monômeros: cadeias poliméricas lineares em relação ao metacrilato de metila (MMA) e ramificadas em relação ao metacrilato de butila (BMA). Em pesquisa anterior, o copolímero foi idealizado para ser utilizado como arco dentário flexível pois correspondia às necessidades requeridas pela patente BR n. PI 0602107- A: Conjuntos de arcos dentais pré-fabricados, flexíveis e com dentes ajustáveis, (SILVA, 2006). O copolímero é sintetizado por uma copolimerização em miniemulsão dos monômeros citados e nas análises para caracterizar o copolímero obtido percebeu-se que este material pode apresentar outras aplicações na área odontológica, uma vez que as características de flexibilidade, maleabilidade e dureza podem ser alteradas realizando ajustes na composição do polímero base de acordo com seu objetivo. As possíveis aplicações deste material incluem seu uso para materiais reembasadores, protetor bucal, entre outras. LUCENTE (2015) estudou as características do material rígido, e verificou a necessidade de ajustes na formulação, como a diminuição do agente reticulante para a obtenção de um material menos frágil. Essas mudanças seriam benéficas principalmente para aplicações como reembasadores rígidos. Em vista das demais possibilidades de aplicação do copolímero obtido, este trabalho ainda objetiva estudar a resina flexível na sua forma elastomérica para as aplicações como material reembasador resiliente, onde é necessário a utilização de um material
macio visto que a aplicação de uma resina flexível com menor módulo de elasticidade, resulta em um material com menos traumas por impacto (PAIVA, 2012). Para este tipo de aplicação, a nova formulação deve contar com variações no agente reticulante e iniciador. Este material propõe a não utilização de um plastificante, onde a característica de um material elastomérico se deve pelas ramificações das cadeias do copolímero e da concentração de iniciador utilizado, suficiente para deixar o material com as propriedades desejadas sem que haja variações dimensionais e físicas do material. Na fase onde está o projeto se insere na Linha de Pesquisa de Pesquisa Desenvolvimento de Materiais e Novas Tecnologias de Pesquisa proposto pelo professor supervisor, Rubens Nisie Tango e na Linha de Pesquisa de Biomateriais Implantáveis e Não Implantáveis, auxiliado pelo professor Tarcício José de Arruda Paes Júnior. Se buscará a obtenção de um material resiliente, cujas características serão direcionadas para reembasadores resilientes. Nesta etapa, a proposta é ajustar a formulação de LUCENTE (2015), principalmente em relação ao agente reticulante e concentração de iniciador.
2. Objetivos
Este projeto propõe o desenvolvimento de uma resina acrílica flexível. Para alcançar este objetivo, é necessária a realização das seguintes etapas:
líquido ocorre pela união dessas moléculas, formando uma macromolécula. A proporção pó/líquido deve ser de 3:1 em volume ou 2:1 em massa (FORTES, 2007). Para a obtenção de uma resina acrílica pré-fabricada flexível, observou-se que a utilização da resina de PMMA não atende às necessidades para a flexibilidade do material durante sua moldagem. A alta temperatura de transicação vítrea (Tg) do material, em torno de 120°C (LOMBARDO, 2009) não permite a flexibilidade desejada, porém outras resinas comerciais foram elaboradas com o intuído de se obter uma resina flexível. Por exemplo, a resina comercial ativada em banho de água aquecida Lucitone 550 (Dentsply, Ind. Com Ltda) é composta por um pó copolímero poli (metacrilato de metila- co -metacrilato de butila), PB e corantes minerais e por um líquido (MMA, EGDMA, hidroquinona). Esta resina comercial possui os mesmos componentes da resina proposta nesta pesquisa, porém com uma Tg em torno de 102°C (PALEARI, 2009). A Tg do material comercial sugere que a cadeia de butil-metacrilato (BMA) foi adicionada para a obtenção flexibilidade na resina final. Sendo assim, neste projeto uma nova resina acrílica será formulada a partir de um novo polímero sintetizado em laboratório, utilizando materiais já aprovados e em uso na odontologia. A nova resina possui a mesma composição em relação ao líquido, porém o pó é composto de um copolímero 1:1 Poli (metacrilato de metila- co -metacrilato de butila) sintetizado em laboratório a partir de uma copolimerização em miniemulsão e também do PB, como iniciador da reação. Juntas, as diferentes estruturas das moléculas de MMA e BMA fornecem uma nova estrutura com unidades repetitivas mais lineares e mais ramificadas, respectivamente como ilustrado na Figura 3.
Figura 3 Representação estrutural dos monômeros metil-metacrilato (MMA) e butil-metacrilato (BMA).
A copolimerização em miniemulsão foi estudada por LUCENTE (2008) e LUCENTE (2015), onde se concluiu que esta técnica de polimerização a temperaturas de 70°C e 80°C possui uma conversão acima de 65%. A polimerização em miniemulsão foi escolhida também pela autora por ser uma reação de fácil execução, fácil purificação do
material, ser ecologicamente correta com a diminuição de compostos voláteis e de baixo custo, uma vez que não necessita de equipamentos específicos para sua realização. Um primeiro estudo desta resina foi realizado por LUCENTE (2015), onde se verificou que os valores de microdureza, temperatura, módulo elástico e coeficiente de Poisson estão dentro dos padrões necessários para aplicação odontológica. No entanto, há a necessidade de ajustes em parâmetros reacionais como o agente reticulante e concentração de iniciador, com o objetivo de encontrar concentrações que possam ser empregadas em uma variedade maior de aplicações tais como materiais reembasadores tanto resilientes como rígidos, próteses obturadores removíveis com base resiliente e protetor bucal. Os reembasadores surgiram da necessidade de adaptação e conforto causados pelas próteses e alterações na fibromucosa, que constituem uma das mais recentes evoluções para a confecção de próteses totais. Sua função é atuar como um amortecedor entre a base rígida da dentadura e os tecidos, reduzindo e melhorando a distribuição de tensões aos tecidos de suporte, promovendo conforto a muitos pacientes que não se adaptam à uma base de dentadura rígida (BATISTA, 2003). Os benefícios de seu uso são indiscutíveis, porém a deterioração e a necessidade de substituições, com o passar do tempo, devem indicar a classificação destes materiais como semi-permanentes, ao invés de permanentes, como muitos fabricantes indicam. Todas as indicações do uso dos materiais reembasadores resilientes requerem um tempo de utilização maior do que a durabilidade do material na cavidade oral (GOIATO, et al, 2007). O material estudado neste trabalho pode ser utilizado como uma opção de reembasador de maior longevidade. A resina flexível proposta não contém plastificante em sua formulação, componente que sofre lixiviação, o que ocasionaria consequentemente alteração dimensional do material.
4. Metodologia
4.1.1 Metodologia para copolimerização em miniemulsão A reação de copolimerização em miniemulsão deve ocorrer como descrito por LUCENTE (2015), utilizando o procedimento de reações semicontínuas de copolimerização em miniemulsão, com adição de hidrófobo e agitação por ultra-som. A reação será realizada a 70° C e com duração de 6 horas. A composição em massa dos componentes da reação esta apresentada no Quadro 1.
Quadro 2. Formulação em massa proposta para o material da resina acrílica flexível. (g) PMMA-co-PBMA 1,6 43, MMA 1,0 27, EGDMA 1,0 27, PB 0,04 1,
Muflas de plástico são preparadas com matrizes moldadas em silicone, confeccionadas previamente a partir de contra matrizes metálicas, de acordo com o ensaio proposto. Para ensaios de flexão é necessária a confecção de matrizes metálicas com dimensões 65x10x2,5 mm, em conformidade com a especificação n°12 da Associação Dental Americana (A.D.A). As matrizes poliméricas são moldadas com silicone laboratorial (Zeta Labor). Um conjunto de moldes para corpos de prova em silicone, ainda com suas cavidades preenchidas pelas matrizes metálicas, é inserido em cada uma das muflas, já preenchidas com gesso pedra, na proporção de 100g/30ml de água espatulado manualmente. Após a cristalização do gesso, uma camada de isolante para resina é aplicada sobre toda a superfície de gesso no interior da mufla. Após secagem, a contra- mufla é fixada e preenchida novamente com gesso pedra. A mufla é mantida sob pressão em uma prensa hidráulica de bancada por 10 minutos e colocada em descanso para total cristalização do gesso. A mufla assim preparada é então imersa em água para umidificação, etapa necessária para utilizar a mufla em micro-ondas. A resina obtida em laboratório será formulada seguindo orientações similares às instruções sugeridas para a resina comercial. Pó e líquido da formulação em laboratório foram espatulados, até a obtenção de um material elástico. O material para reticulação é inserido na cavidade do molde na mufla. A superfície de gesso é recoberta por uma camada de isolante para resina. A mufla é fechada e comprimida em prensa hidráulica de bancada sob pressão de 1, toneladas e então parafusada. Em seguida, a mufla será levada ao forno micro-ondas equipado com prato giratório para uma pré-reticulação dos corpos de prova por 10 minutos a 10% da potência do forno micro-ondas. A mufla é retirada do micro-ondas, e
resfriada sob temperatura ambiente, obtendo assim a resina flexível. Para a obtenção da resina acrílica rígida, a polimerização é finalizada após 20 minutos adicionais, a 20%
4.2 Caracterização da resina acrílica resiliente
4.2.1 Dureza Shore A Os testes de Dureza Shore A serão realizados para determinar a dureza de borrachas e elastômeros. Para os testes de Dureza Shore A, realizados em um Durômetro que corresponda a ISO 7619-1, os corpos de prova são confeccionados com 55 mm de diâmetro e 6 mm de espessura, de acordo com a ISO 10139-2 e alocados em banho de água individuais. Os espécimes devem ser removidos da água 24h após a preparação e a medida deve ser realizada imediatamente. Os registros devem ser tomados dentro de 2 minutos após retirados os espécimes da água, e retornado em seguida. Corridos 27 dias após o primeiro teste, os espécimes devem passar uma nova análise, seguindo os procedimentos anteriores
4.2.2 Sorção e Solubilidade A sorção e solubilidade da resina acrílica flexível com aplicação resiliente será determinada pela ISO 10139-2, com espécimes apresentando 50 mm de diâmentro e 5 mm de espessura. A incompleta polimerização e a baixa conversão de monômeros podem resultar em maior solubilidade da resina composta. Estudos têm demonstrado que monômeros residuais são os principais componentes liberados dos compósitos dentais, ocorrendo principalmente nos primeiros dias (FERRACANE, 1994 e ORTENGREN, 2001 citado por ARCHEGAS, 2005). As propriedades de sorção em água (Wsp) e solubilidade em água (Wsl) serão calculadas de acordo com a fórmula proposta pela ISO 4049. Cálculos dos valores de sorção de água em μg/mm^3 (4) e solubilidade em μg/mm^3 (5):
(4) (5)
Poisson serão obtidos a partir de um ensaio não destrutivo de excitação por impulso, onde o corpo de prova sofre um impacto de curta duração e responde com vibrações em suas frequências naturais de vibração de acordo com as condições de contorno impostas. Por meio de relações matemáticas, determinam-se os módulos elásticos a partir das frequências de ressonância (COSSOLINO e PEREIRA, 2010). Amostras serão confeccionadas como descrito no item 4.1.2, pesadas em balança analítica e dimensionadas com o auxílio de um paquímetro digital. Será utilizado equipamento Sonelastic (ATCP Engenharia Física, São Carlos, SP), no Instituto de Ciência e Tecnologia/ UNESP, São José dos Campos, SP
4.2.6 Grau de conversão Apesar dos variados métodos adotados, a conversão do monômero em polímero nunca é completa, especialmente em resinas acrílicas ativadas quimicamente. Dessa forma, alguma quantidade de monômero, denominada monômero residual, está presente nesses materiais. Estudos indicam que quantidades variadas de MMA podem ser liberadas na cavidade bucal, durante o uso de aparelhos ortodônticos removíveis ou de trabalhos protéticos como placas oclusais, coroas e pontes provisórias. Esse monômero residual pode, além de alterar as propriedades físicas finais das resinas, quando em contato com a saliva e tecidos moles, levar ao aparecimento de reações teciduais locais e sistêmicas em alguns indivíduos (Filho et al., 2007). Este projeto irá determinar o quanto de monômero residual está presente na superfície da resina acrílica, obedecendo a norma ISO 1567. Esta norma determina que para a quantificação do monômero residual, o material polimerizado seja reduzido a pequenas partículas, de modo a possibilitar maior contato deste com a substância solvente, no caso o metanol. Isto implica em realizar um procedimento que invariavelmente causa aquecimento no material quando de seu desgaste, fato que pode proporcionar maior conversão do monômero (PAES JUNIOR, 2005). O método cromatográfico utilizado nesta pesquisa será Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC).
5. Cronograma de Atividades No Quadro 3 é apresentado o cronograma de atividades para serem desenvolvidas no período de 12 meses, sendo que estas estão divididas em trimestres.
Quadro 3 – Cronograma de atividades no período de Abril de 2017 a Abril de 2018. Atividades Trimestrais 1 2 3 4
em um Microdurômetro Digital (FM ARS 900, Future Tech Corp., Tóquio, Japão) segundo ASTM D1474 e ISO 10369-2. Para determinação do Grau de conversão, seguindo a ISO 1567, as análises serão realizadas no Laboratório de Recursos Analíticos e Calibração (LRAC) da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp, tendo como responsável a professora Dra Leila Peres. Todas as análises devem ser realizadas em um tempo mínimo após a confecção dos corpos de prova, sendo que os ensaios serão previamente agendados. O Plano de trabalho segue o cronograma exposto no item 5, Tabela 1.
9.Referências Bibliográficas
ALVIM, Hugo Cezar Nogueira; SANTOS, Silvana Soléo Ferreira dos; LEÃO, Mariella
Vieira Pereira. Hipersensibilidade à Resina Acrílica em Reabilitação Bucal. Rev.
Odontol. Univ. Cid. São Paulo , São Paulo, v. 3, n. 25, p.233-240, set. 2013.
Andrzejewska, E. Photopolymerization kinetics of multifuncional monomers,
Progressing in Polymer Science v.26, 605-665, 2001.
Archegas, LRP. Sorção e solubilidade de resinas compostas polimerizadas com luz
halogena e LED. Curitiba: Pontífice Universidade Católica do Paraná, 2005.
Dissertação (mestrado).
Arendorf, TM; Walker, DM: Denture stomatitis: a review. J Oral Rehabil 1987;14:217-
227
ASTM D1474 Standard Test Methods for Indentation Hardness of Organic Coatings.
ASTM – American Society for Testing and Materials, p. 6-12. 1998.
Banting, DW; Hill, SA. Microwave disinfection of dentures for the treatment of oral
candidiasis. Spec. CareDentisti. 21, 4-8, 2001.
Costa, SS. Odontologia Desportiva na Luta pelo Reconhecimento. Revista de
Odontologia da Universidade Cidade de São Paulo. 21(2), 162-8. 2009.
CRAIG, R.G.; POWERS, J.M. – Materiais Dentários Restauradores. São Paulo: Santos,
Fan, C; Chu, L; Rawls, HR; Norling, BK; Cardenas, HL; Whang, K. Development of an
antimicrobial resin--a pilot study. Dent Mater. 2011 Apr;27(4):322-8.
Ferracane, JL. Eluition of leachable components from composites.J Oral Rehabil 21
(1994) pp. 441 – 452.
Filho, RR; Paula, LV; Costa, VC; Seraidarian, PI. Avaliação de Monômero Residual em
Resinas Acrílicas de uso Ortodôntico e Protético: Análise por Espectroscopia. R Dental
Press OrtodonOrtop Facial, 2007. PP 96-104.
Fortes, CBB. Caracterização e Propriedades de Resinas Acrílicas de Uso Odontologico
Grande do Sul, 2007. Tese (Doutorado).
Gonçalves, AR; Albuquerque, HCL; Ferreira, MCC; Souza, CHC. Protetores Bucais:
Tipos e Técnicas de Confecção. Prosthes. Lab. Sci. 2(5), 61-68. 2012.
International Standardization Organization Dentistry – denture base polymer – ISO
International Standardization Organization Dentistry – soft lining materials for
removable dentures – ISO 10139-2. (2009E). 2aed.
International Standardization Organization Dentistry – polymer-based restorative
materials – ISO 4049. (2009E). 2aed.
LANDFESTER, K. Synthesis of Colloidal Particles in Miniemulsions.
AnnualReviewMaterialsReserch. 36, 231-279, 2006.
LOMBARDO, C.E.L.; Efeito da irradiação por micro ondas sobre as propriedades
viscoelásticas de resinas para base de prótese e reembasamento. Araraquara: Faculdade
de Odontologia de Araraquara, 2009. Dissertação (mestrado).
PADILHA, A.P.B. Efeito do Reembasamento na Desadaptação de Bases de Próteses de
Resina Acrílica Polimerizada por Energia de Micro-ondas. Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Porto Alegre, 2013. Trabalho de Conclusão de Curso.
OLIVEIRA, L.D. ANTIMICROBIANOS E EXTRATOS NATURAIS PARA USO
EXTERNO NA ODONTOLOGIA. Tese Livre Docente, Biociências e Diagnóstico
Bucal, Univesridade Estadual Paulista, Ict Unesp, São José dos Campos, 2015.
OLIVEIRA, M.P.; Síntese de novos estabilizadores poliméricos do tipo poli(álcool
vinílico-co-neodecanoato de vinila) para utilização na copolimerização em miniemulsão
do acetado de vinila (VAc) com o neo-nonanoato de vinila (VEOVA-9). Lorena:
Universidade de São Paulo, 2010. Tese (Doutorado).
ODIAN, G. PrinciplesofPolymerization , 4 ed. New York: John Wiley & Sons, 2004.
ÖRTENGREN, U; WELLENDORF, H., KARLSSON, S., RUYTER I.E.; Water
sorption and solubility of dental composites and identification of monomers released en
an aqueous environment 28 (2001) pp. 1106-1115.
OSTROSKY, Elissa A. et al. Métodos para avaliação da atividade antimicrobiana e
determinação da Concentração Mínima Inibitória (CMI) de plantas medicinais. Rev.
Bras. Farmacogn., [s.l.], v. 18, n. 2, p.301-307, jun. 2008. Elsevier BV.
ROCHA, B; VELHOS, J.V; WIDMAR, R; PORTINHO, R. Polímeros. Porto Alegre:
Pontífice Universidade Católica, 2010. Trabalho Acadêmico.
RODRÍGUEZ A; EJ, SILVA PM, JACOBINA M, LARA VS, Neppelenbroek KH,
Porto VC. Candida albicans adherence to denture base material: chemical disinfection
and the effect of acquired salivary pellicle formation. J Prosthodont. 2015
Apr;24(3):200-6.
SAMARANAYAKE YH, WU PC, SAMARANAYAKE LP, SO M, YUEN KY.41:
250-8.
Silva, ASF; Trochmann, JL; Peres, L; Mei, LHM; Consani, S. Conjuntos de arcos
dentais pré-fabricados, flexíveis e com dentes ajustáveis. BR n. PI 0602107-7 A, 25 de
maio de 2006, 15 de janeiro de 2008. Universidade Estadual de Campinas (Campinas,
SP).
Silva, MW. Efeitos da Adição de Metais Básicoa aos Catalisadores à Base de Pd e Ru
para a Hidrodescloração do Pentaclorofenol. Campinas: Universidade Estadual de
Campinas, 2010. Tese de Doutorado.
Tian, J; Wong, KK; Ho, CM; Lok, CN; Yu, WY; Che, CM; Chiu, JF; Tam, PK. Topical
delivery of silver nanoparticles promotes wound healing. Chem Med Chem. 2007
Jan;2(1):129-36.
Zorn, LHC. Técnicas de Processamento de Base Protética: Convencional/Microondas.
Porto – Portugal. Universidade Fernando Pessoa, 2011. Dissertação (Mestrado).
