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INTRODUÇÃO AOS POLÍMEROS DENTÁRIOS Prof. Dr. Jefferson Matos 2 3 4 5 OS POLÍMEROS PODEM SER CLASSIFICADOS EM TRÊS GRUPOS PRINCIPAIS 1. TERMOPLÁSTICOS. ▪ Podem ser repetidamente conformados mecanicamente desde que reaquecidos. ▪ Portanto, não só a conformação a quente de componentes é possível, mas também a reutilização de restos de produção, que podem ser reintroduzidos no processo de fabricação (reciclagem). ▪ Exemplos típicos de termoplásticos são: ▪ polietileno, ▪ policloreto de vinila (PVC), ▪ polipropileno 6 2. TERMORÍGIDOS. ▪ São conformáveis plasticamente apenas em um estágio intermediário de sua fabricação. ▪ O produto final é duro e não amolece mais com o aumento da temperatura. ▪ Uma conformação plástica posterior não é portanto possível. ▪ Não são atualmente recicláveis. ▪ Os termorígidos são completamente amorfos, isto é, não apresentam estrutura cristalina. ▪ Exemplos típicos de termorígidos são: ▪ baquelite, ▪ resinas epoxídicas, ▪ poliésteres 7 3. ELASTÔMEROS (borrachas). ▪ São também materiais conformáveis plasticamente, que se alongam de maneira acentuada até a temperatura de decomposição e mantém estas características em baixas temperaturas. ▪ Exemplos típicos de elastômeros são: ▪ borracha natural (latex), ▪ neopreno, ▪ borracha de butila ▪ borracha de nitrila. 8 9 Polímeros ▪ Polímeros são formados a partir da conversão: Monômeros – Moléculas de baixo peso molecular---------------→ MACROMOLÉCULAS (Alto peso molecular e cadeias de ligação longas) ; ▪ As resinas são composições de monômero ou macromoléculas misturadas com outros componentes. ▪ Resinas monoméricas são úteis na Odontologia, uma vez que podem ser moldadas e transformadas em um sólido polimerizado. * Um material plástico é uma substância que, embora tenha estabilidade dimensional no uso normal, foi plástico (moldável) em algum estágio da plastificação USO DE RESINAS NA PRÁTICA CLÍNICA ▪ ADESÃO, TRAVAMENTO MECÂNICO E COESÃO; ▪ O cirurgião-dentista usa resinas principalmente para restaurar ou substituir dentes e estruturas dentárias perdidas. Esta resina pode ser unida a outras resinas diretamente na estrutura dental ou em outros materiais restauradores. CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS ▪ Propriedades mecânicas e físicas As resinas dentárias devem apresentar adequada resistência e resiliência, para resistir às forças mastigatórias, além de tenacidade e resistência à fratura e à fadiga. Quando usada como base de próteses totais, deve apresentar baixa densidade para garantir um baixo peso, e apresentar boa condutividade térmica para que o paciente tenha percepção de alterações de temperatura. CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS ▪ Propriedades de manipulação Deve ser fácil de misturar, inserir, modelar e polimerizar, e ser insensível às variações dos procedimentos de manipulação. Além do mais, o produto final deve ser de fácil polimento e, em caso de fratura, deve ser possível reparar a resina de maneira fácil e eficiente. CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS ▪ Propriedades estéticas As resinas devem apresentar translucidez ou transparência suficiente para que possa se igualar à aparência dos tecidos orais que irá substituir. Além disso, ela deve ser passível de pintura ou pigmentação, porém após a sua fabricação não deve ocorrer nenhuma mudança na cor ou aparência. CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS ▪ Estabilidade química e Compatibilidade biológica - Os materiais devem ser quimicamente estáveis e inertes para suportar essas condições, sem sofrer qualquer tipo de alteração em suas propriedades. - A resina não deve apresentar odor, gosto, além de que ela não deve ser tóxica ou causar irritação aos tecidos bucais *Se a resina for usada como material de preenchimento ou cimento, ela deverá se unir à estrutura dental para impedir a penetração bacteriana ao longo da interface entre o dente e a restauração. QUÍMICA DA POLIMERIZAÇÃO DAS RESINAS ▪ A polimerização é uma reação intermolecular de repetição pelas quais a macromolécula (polímero) é formada por um grande número de moléculas pequenas (monômero). ▪ Polimerização por condensação X Polimerização por adição. POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃO X POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ▪ Quando a reação de polimerização ocorrer e, ao final, formar-se um subproduto da reação, ocorre a chamada polimerização por condensação. ▪ Já, quando essa reação é simplesmente uma reação de adição, chama-se polimerização por adição. POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃO X POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ▪ Basicamente o que acontece é que em resinas de reação por condensação, após a polimerização, ela se torna um outro produto. De início e fins diferentes. Ex: Resinas acrílicas quimicamente ativadas. POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃO X POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ▪ No caso da polimerização por adição, basicamente, funciona como se o produto final não fosse outro, mas a resina mudará de estado conformacional. ▪ OBS: Não necessariamente as resinas acrílica e resinas compostas são unicamente por adição ou só por condensação. ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ▪ INDUÇÃO; ▪ PROPAGAÇÃO; ▪ TRANSFERÊNCIA DE CADEIA; ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ▪ INDUÇÃO Uma fonte de radicais livres é necessária para iniciar um processo de polimerização por adição. O radical livre não é um catalisador e sim um iniciador, porque este penetra na reação química e se torna parte do componente químico final. Radicais livres podem ser gerados pela ativação de moléculas de monômeros com agentes ativadores (luz, calor ou agente químico). Os agentes mais utilizados em odontologia são os químicos, calor e a luz visível. ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO - INDUÇÃO Ativação térmica - Quando se utiliza o calor como fonte ativadora, os radicais livres são obtidos pelo aquecimento do peróxido de benzoíla. Durante o aquecimento, a molécula do peróxido de benzoíla se divide em dois radicais livres, os quais em seguida iniciam a polimerização do monômero do metacrilato de metila. Ativação Química - dois reagentes, quando misturados, sofrem uma reação química gerando radicais livres. Quando ativador e iniciador são misturados, o ativador catalisa a divisão da molécula de peróxido de benzoíla em dois radicais livres. Ativação por luz ou Fotoativação -O último tipo de sistema de ativação é a luz. Neste sistema, fótons ativam o iniciador e geram radicais livres, que iniciam o processo de polimerização. ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO - PROPAGAÇÃO ▪ Nas reações de propagação, ocorre a reação do complexo radical livremonômero com um novo radical livre, quando se aproxima de outro monômero. Estas espécies reativas podem adicionar um grande número de etileno à cadeia, fazendo com que o processo de polimerização continue através da propagação do centro reativo. ▪ REAÇÃO EM CADEIA OU CASCADA DOMINÓ, EX. ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO – TRANSFERÊNCIA DE CADEIA ▪ Neste processo o radical livre ativo de uma cadeia em crescimento é transferido para outra molécula e um novo radical livre é criado e da continuidade com o crescimento da cadeia. Da mesma forma, uma cadeia que já havia sido terminada pode ser reativada por transferência de cadeia e continuar a crescer. ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO – TERMINAÇÃO ▪ 1 - As reações em cadeia podem terminar de duas formas: pela ligação direta de duas extremidades de cadeias com radicais livres; ▪ 2 - Transferência de um átomo de hidrogênio de uma cadeia em crescimento para outra, sendo formada uma ligação dupla entre carbonos em uma das moléculas. RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS ▪ As resinas acrílicas odontológicas têm na maioria das vezes o metacrilato de metila, derivado do ácido de metacrílico, como o composto químico principal para a formação do monômero. RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Apresenta-se na formapó/líquido. O líquido contém o metacrilato de metila (monômero) não polimerizado, e o pó contém o polímero pré-polimerizado em forma de pequenas pérolas. Quando o líquido e o pó são misturados, na proporção correta, uma massa passível de manipulação é formada. Essa massa passa por cinco fases distintas, envolvendo modificações físicas, que são as fases arenosa, fibrilar, plástica, borrachóide e densa. RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS - Fase arenosa: Apresenta pouca ou nenhuma reação à nível molecular. As pérolas do polímero mantêm-se inalteradas, e a consistência da mistura pode ser descrita como “granulada” ; - Fase fibrilar: Início da ação do monômero na superfície das pérolas. Algumas cadeias de polímero são dispersas no monômero líquido. Essas cadeias desenrolam-se, aumentando a viscosidade da mistura. Esse estágio é caracterizado pela formação de “fibrilas”quando o material é tocado e separado; - Fase plástica: Sob o ponto de vista molecular, ocorre um aumento do número de cadeias poliméricas entra em solução. Assim, um mar de monômero e polímeros dissolvidos é formado. A massa comporta-se como uma massa trabalhável. Não está grudenta e nem adere à superfície do pote de mistura. São características físicas e químicas da massa ideais para o trabalho; RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS - Fase borrachóide: Nesta fase o monômero é dissipado por evaporação e a massa recupera-se quando comprimida ou estirada. Como a massa não escoa livremente, ela não pode ser moldada. - Fase densa: Nesta fase ocorre a evaporação do monômero livre, e por este motivo, se ficar em repouso por um longo tempo, a massa se torna rígida. TRABALHO EM EQUIPE - RESUMOS ▪ Resinas Acrílicas Termicamente Ativadas ▪ Resinas Acrílicas Quimicamente Ativadas ▪ PROPRIEDADES FÍSICAS DA RESINA ACRÍLICA - Contração e Polimerização, Porosidade, Resistência); ▪ Reembasadores de próteses, dentes artificiais e próteses bucomaxilofaciais. REFERÊNCIAS ▪ Bibliografia Anusavice KJ. Química das resinas sintéticas. In: Phillips materiais dentários. 12ªed. Rio de Janeiro: Elsevier Brasil, 2013. p. 92-110; 474-498. ▪ Craig RG. Prosthetic applications of polymers. In: Restorative dental materials. 10ªed. Mosby, 1996. p. 500-551. ▪ Ferracane JL. Polymers for prosthetics. In: Materials in Dentistry. Principles and Applications. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 1995. p. 251-278. ▪ Galan Jr. J. Resinas acrílicas In: Materiais dentários. 1ªed. São Paulo: Santos, 1999. p. 123- 128. Que a força esteja com vocês ! Slide 1: INTRODUÇÃO AOS POLÍMEROS DENTÁRIOS Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6: Os polímeros podem ser classificados em três grupos principais Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: Uso de resinas na prática clínica Slide 12: CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS Slide 13: CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS Slide 14: CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS Slide 15: CRITÉRIOS DE DESEMPENHO PARA RESINAS DENTÁRIAS Slide 16: QUÍMICA DA POLIMERIZAÇÃO DAS RESINAS Slide 17: Polimerização por condensação X Polimerização por adição Slide 18: Polimerização por condensação X Polimerização por adição Slide 19: Polimerização por condensação X Polimerização por adição Slide 20: Estágios da Polimerização por adição Slide 21: Estágios da Polimerização por adição Slide 22: Estágios da Polimerização por adição - INDUÇÃO Slide 23: Estágios da Polimerização por adição - PROPAGAÇÃO Slide 24: Estágios da Polimerização por adição – TRANSFERÊNCIA DE CADEIA Slide 25: Estágios da Polimerização por adição – TERMINAÇÃO Slide 26: RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Slide 27: RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Slide 28: RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Slide 29: RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Slide 30: RESINAS ACRÍLICAS ODONTOLÓGICAS Slide 31: TRABALHO EM EQUIPE - RESUMOS Slide 32: Referências Slide 33