Characterization of Bis-Acryl Composite Resins for Provisional Restorations

ABSTRACT

Abstract This study investigated the in vitro performance of the commercial bis-acryl composite resins Systemp C&B II (SYS, Ivoclar Vivadent), Protemp 4 (PT4, 3M ESPE), Structur 2C (ST2, Voco) and ProviPlast (PVP, Biodinamica). Characterization involved optical (color stability, translucency parameter, fluorescence), surface (roughness, morphology and elemental composition), physical-chemical (viscosity, polymerization kinetics) and mechanical analyses (Poisson ratio, biaxial flexural strength, flexural modulus). Most tests were carried out after 24 h, but optical and mechanical analyses were carried out after storage in water at 37 °C for 1, 15, and 30 days. Data were statistically analyzed (a=0.05). Most results were material dependent. SYS and PT4 showed stability in color and translucency over time. All materials had similar or higher fluorescence than human enamel. SC2 and PVP showed rougher surfaces than the other bis-acryl composites. Smaller filler particles were observed on the surface of PT4 and PVP compared with the coarser particles from ST2 and SYS. Viscosity readings indicated a thixotropic behavior for all tested materials. SYS had the lowest and PT4 the highest degree of C=C conversion after 10 min. In the polymerization kinetics, PT4 had the highest maximum polymerization rate and reached earlier the transition between polymerization autoacceleration and autodeceleration. PT4 and SYS had significantly higher flexural strength and modulus than ST2 and PVP for most storage times. Results for Poisson ratio varied between materials. Longer storage periods were generally associated with higher frequency of catastrophic failures in the flexural tests. In conclusion, the performance of bis-acryl composite resins varied largely among materials.

RESUMO

Resumo Este estudo investigou o desempenho in vitro de quatro resinas compostas bisacrílicas comerciais Systemp C&B II (SYS, Ivoclar Vivadent), Protemp 4 (PT4, 3M ESPE), Structur 2C (ST2, Voco) e ProviPlast (PVP, Biodinamica). A caracterização envolveu análises ópticas (estabilidade de cor, parâmetro de translucidez, fluorescência), de superfície (rugosidade, morfologia e composição elementar), físico-químicas (viscosidade, cinética de polimerização) e mecânicas (razão de Poisson, resistência à flexão biaxial, módulo de elasticidade). A maioria dos testes foram realizados após 24 h, enquanto análises ópticas e mecânicas foram realizadas após armazenamento em água a 37 °C por 1, 15 e 30 dias. Os dados foram analisados estatisticamente (a=0,05). Grande parte dos resultados foi dependente do material. SYS e PT4 mostraram estabilidade de cor e translucidez ao longo do tempo. Todos os materiais apresentaram fluorescência similar ou maior que o esmalte humano. SC2 e PVP apresentaram superfícies mais rugosas que os outros materiais. Menores partículas de carga foram observadas na superfície de PT4 e PVP comparadas às partículas mais irregulares de ST2 e SYS. As leituras de viscosidade indicaram comportamento tixotrópico para todos os materiais testados. SYS teve a menor e PT4 o maior grau de conversão de C=C após 10 min. Na cinética de polimerização, PT4 teve a maior taxa máxima de polimerização e atingiu mais cedo a transição entre autoaceleração e autodesaceleração da polimerização. PT4 e SYS apresentaram resistência à flexão e módulo de elasticidade significativamente maiores que ST2 e PVP na maioria dos períodos de armazenamento. Resultados da razão de Poisson variaram entre os materiais. Períodos mais longos de armazenamento foram em geral associados a maior frequência de falhas catastróficas nos testes de flexão. Em conclusão, o desempenho das resinas compostas bisacrílicas variou amplamente entre os materiais.