Farklı yöntemlerle polimerize olan akrilik rezin sistemlerinin nanopartikül ilavesi sonucu mekanik ve fiziksel özelliklerinin değerlendirilmesi

Abstract

PMMA, protetik diş hekimliğinde protez kaide materyali olarak yaygın kullanılmasına rağmen düşük mekanik ve fiziksel özellikler gibi dezavantajlara sahiptir. Bu çalışmada üç farklı akrilik rezin tipi içerisine ağırlıkça % 1, 3 ve 5 oranlarında Al2O3, SiO2 ve TiO2 nanopartikülleri ilavesinin eğilme dayanımı, elastik modülüs ve yüzey sertliği gibi mekanik özellikleri ve yüzey pürüzlülüğü gibi fiziksel özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir.Otuz farklı grup için toplam iki yüz on örnek (65×10×3 mm) hazırlanmıştır (n=7). Eğilme dayanımları üç nokta eğme testi ile ölçülmüş, elde edilen değerlerden elastik modülüs değerleri hesaplanmıştır. Eğilme dayanımı testinde kırılan her gruptan bir örnek için SEM analizi yapılmıştır. Yüzey pürüzlülük değerleri profilometre cihazıyla ölçülürken, yüzey sertliği değerleri Rockwell R testi ile hesaplanmıştır. Elde edilen verilerin homojenitesi Kolmogov-Smirnov testi ile değerlendirilmiş, takiben iki yönlü varyans analizi ve Tukey HSD testinden yararlanılmıştır. PMMA'nın eğilme dayanımı % 1 oranında anlamlı düzeyde artmaktadır (p˂0,05). Al2O3 ve TiO2 nanopartikülü ilave edilen gruplardaki eğilme dayanımı değerleri SiO2 ilave edilen gruplardaki değerlerden daha yüksek bulunmuştur. En yüksek elastik modülüs değerleri % 5 oranında ilave yapılan gruplarda görülmüştür. Yüzey pürüzlülüğü değerleri açısından otopolimerizan akrilik rezin diğer akrilik rezin gruplarına göre daha yüksek pürüzlülük değerleri gösterirken, % 3 ve % 5 oranında ilave yapılan grupların pürüzlülük değerleri mikroorganizma tutulumu için kritik değerden (0,2 µm) çok yüksek (0,46-0,84) bulunmuştur. Yüzey sertliği değerleri açısından en yüksek değerler % 5 oranında ilave edilen gruplarda bulunmuştur. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinde nanopartiküllerin PMMA içinde eğilme dayanımı daha yüksek çıkan gruplarda daha homojen dağılmış olduğu gözlenmiştir.Limitasyonları dahilinde, PMMA'a nanopartikül ilavesi ile mekanik özellikleri geliştirilebilir, ancak nanopartikül ilave yüzdesi arttıkça (% 3 ve % 5) PMMA'nın eğilme dayanımı değerlerinde düşüş gözlenmesi ideal doldurucu oranının % 1 olduğunu göstermektedir.Anahtar Sözcükler: Eğilme dayanımı, elastik modülüs, polimetilmetakrilat, yüzey pürüzlülüğü, yüzey sertliği.

PMMA has disadvantages such as low mechanical and physical properties although it is widely used as prosthetic base material in prosthetic dentistry. In this study, the effects of Al2O3, SiO2 and TiO2 nanoparticles addition on the mechanical and physical properties such as flexural strength, elastic modulus, surface hardness and surface roughness of different acrylic resins were investigated.A total of two hundred ten samples were prepared in different thirty groups (n = 7). Flexural strength was measured by three point bending test. Elastic modulus values were calculated from the obtained values. Surface roughness values were measured by profilometer, and surface hardness values were measured by Rockwell R test. In the bending strength test, a SEM analysis was performed for each sample from each group. Homogeneity of the obtained data was assessed by Kolmogov-Smirnov test followed by Two-way ANOVA and Tukey HSD test.The flexural strength of PMMA increased significantly after 1 % nanoparticle addition. The flexural strength found to be higher than those of the SiO2 added groups. The highest elastic modulus values were observed in the 5 % addition groups. In terms of surface roughness values, autopolymerizing acrylic resin showed higher roughness values than other acrylic resin groups, whereas roughness values of 3 % and 5 % addition groups were found to be very high (0,46-0,84) from the critical value (0,2 μm) for microorganism involvement. In terms of surface hardness values, the highest values were found in 5 % additional groups. In the electron microscopic images, it was observed that the nanoparticles were more homogeneously dispersed in PMMA with higher bending strength.As a result, the mechanical properties can be improved by the addition of nanoparticles to PMMA, but since the flexural strength values of PMMA decreased in the higher percentages (3-5 %), the ideal filler ratio is observed to be 1%.Keywords: Elastic modulus, flexural strength, polymethylmethacrylate, surface roughness, surface hardness.