Efeito de diferentes cargas orgânicas em cimentos resinosos experimentais / Effect of different organic fillers in experimental resin cements

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de cimentosresinosos experimentais reforçados com fibras de nylon (N6) e de nyloncom nanotubos de carbono de parede múltipla (N6+CNT). A hipótesetestada foi de que a distribuição das fibras seria capaz de melhorar aspropriedades mecânicas dos compósitos, resultando em um efetivo reforço dos cimentos resinosos. As fibras foram produzidas pela técnica da eletrofiação para caracterização e para a imersão na matriz resinosa e posterior obtenção das partículas, utilizadas em quatro diferentes frações de massa (2,5; 5,0; 10,0 e 20,0%). Também foi preparado um grupo controle, sem adição de partículas e um grupo matriz, onde as partículas sem nanofibras foram utilizadas. Foram realizados os testes deresistência à flexão, módulo de elasticidade, contração de polimerização,grau de conversão e espessura do cimento. Também foi realizada acaracterização das fibras obtidas. Os resultados mostraram que todos osgrupos apresentaram espessura de cimentação aceitáveis de acordo coma norma ISO 4049. As fibras de N6+CNT apresentaram distribuição bimodal, com fibras de maior diâmetro em relação as fibras de N6. As partículas de todos os grupos mostraram-se irregulares, aglomeradas e com grande variação de tamanho, entretanto as fibras de N6 +CNT mantiveram-se mais alinhadas, o que pode ter levado aos maiores valoresde resistência, de maneira que as menores concentrações (2,5 e 5,0%)parecem ser mais favoráveis. O acréscimo de partículas sem nanofibrasfoi capaz de aumentar a resistência dos cimentos resinosos devido a umsignificativo aumento do grau de conversão. Com relação aos valores domódulo de elasticidade, todos os grupos apresentaram valor de móduloestatisticamente maior, quando comparados com o grupo controle, porémnão apresentaram diferenças entre si em relação ao tipo e concentraçãode partícula. Podemos concluir que com a utilização de cargas orgânicas de nylon associadas a nanotubos de carbono foi...

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the behavior of experimental resincement reinforced with nylon fibers (N6) and nylon with multiwalled carbonnanotubes (CNT + N6). The hypothesis was that the distribution of fiberswould be able to improve the mechanical properties, reinforcement theresin cements. The fibers were produced by electrospinning technique forcharacterization and for immersion of fibers in the resin matrix andobtainment of the particles used in four different mass fractions (2.5, 5.0,10.0 and 20.0%). It was also prepared a control group without addition ofparticles and the matrix group, where the particles without nanofibers wereused in different concentrations to eliminate the effect of pre-polymerizedmatrix. Were tested the flexural strength, elastic modulus, shrinkage,degree of conversion and thickness of the cement. It also werecharacterized the fiber obtained. The results showed that all groups hadacceptable cement thickness in accordance with ISO 4049 and that theselected parameters for the electrospinning, the fibers showed no beads.The fibers with N6 + CNT had a bimodal distribution, with the largerdiameter fibers than the N6 fiber. The particles of all groups were irregular,agglomerated and with great size variation, however the fibers N6 + CNTremained more aligned, which might explain the higher values of flexuralstrength and the lower concentrations (2.5 and 5.0%) appear to be morefavorable. The particles without fibers was able to increase the resistanceof the resin cement due to a significant increase in the degree ofconversion. All groups showed statistically higher elastic modulus valuethan the control group, but did not differ among themselves with respect tothe type and particle concentration. It is possible to conclude that the useof organic fillers with nylon and carbon nanotubes improved mechanicalproperties of the resin cements.