Influence of artificial aging by ultraviolet rays on the mechanical properties and color stability of three commercial silicones used for the manufacturing of facial prosthesis

Objetivo: Avaliar as características mecânicas e de estabilidade de cor antes e após o envelhecimento, de três silicones para uso em próteses faciais. Materiais e Métodos: Amostras de três silicones comerciais para prótese facial, A-2168, VST-50HD e DRAGON SKIN 10 FAST foram testadas em 24 horas (grupo controle) e após o envelhecimento artificial sob a ação de luz UV (grupo tratado), equivalente a um ano de uso (Equilam- EQUV). As propriedades de resistência ao rasgamento (RR), com n=7 para cada material, em cada tempo; resistência à tração (RT) e percentual de alongamento, com n=7 para cada material, em cada tempo e dureza shore A, com n=5 para cada material, em cada tempo, (totalizando 114 corpos de prova), foram avaliadas seguindo as normas ISO 37, ISO 34 e ASTM D-2240, respectivamente. A estabilidade de cor (E) com n=6 para cada material em cada tempo, totalizando 36 corpos de prova, foi determinada pelo sistema CIE L*a*b*. Foi realizado teste de normalidade de Shapiro-Wilk e o Teste de Levene de Homogeneidade para avaliar as suposições dos testes paramétricos. Para comparação intra e intergrupos, foi utilizada a Análise de Variância (ANOVA) de duas vias, complementado pelo teste de Bonferroni com nível de significância de 5%.Resultados: A caracterização inicial dos materiais mostrou diferenças estatisticamente significativas entre eles, sendo que, a menor dureza (11,7) e a maior porcentagem de alongamento (1410%) foram apresentadas pelo Dragon Skin-10. Já os materiais VST-50HD e A-2186 apresentaram os maiores valores de RT (4,74 e 4,37 N/mm², respectivamente), sem diferença estatisticamente significativa entre eles. A caracterização dos materiais após a exposição à luz UV, mostrou diferenças estatisticamente significativas entre todos os materiais, sendo que a menor dureza (12,3) e a maior porcentagem de alongamento (951,9%) foram apresentadas pelo Dragon Skin-10. O material VST-50HD apresentou o maior valor de RT (4,13 N/mm²). Os materiais VST-50HD e Dragon Skin-10 apresentaram os maiores valores de RR (7,06 e 6,65 kN/m, respectivamente), sem diferença significativa entre eles. Quanto à avaliação do efeito do envelhecimento artificial em cada material, a comparação das diferenças entre os valores da dureza, obtidos antes e após a exposição à luz UV, não mostrou diferença estatísticamente significativa entre os três materiais. Já, os materiais VST-50HD e Dragon Skin-10 mostraram a menor alteração de RT e do RR, sem diferença significativa entre eles. Os materiais VST-50HD e A-2186 mostraram a menor alteração na porcentagem de alongamento, sem diferença significativa entre eles. Quanto à alteração de cor, os materiais VST-50HD e Dragon Skin-10 apresentaram os menores valores (E= 2,71 e 2,25, respectivamente), sem diferença estatisticamente significativa entre eles. Conclusão: Comparando as diferenças entre os valores obtidos antes e após a exposição à luz UV, referente às propriedades, é possível inferir que o VST-50HD apresentou maior estabilidade na maioria das propriedades, seguido pelo Dragon Skin-10 e por último o A-2186 que se mostrou mais vulnerável ao envelhecimento. Quanto à estabilidade da cor, o melhor desempenho foi dos materiais VST-50HD e Dragon Skin-10, que permaneceram na faixa de aceitação clínica, sem diferença entre eles.Purpose: Evaluate the mechanical characteristics and color stability before and after aging of three silicones for use in facial prostheses. Materials and Methods: Samples of three commercial silicones for facial prosthesis, A-2168, VST-50HD and DRAGON SKIN 10 FAST were tested within 24 hours (control group) and after artificial aging under the action of UV light (treated group), equivalent to one year of use (Equilam-EQUV). The tear strength properties (ts’), with n=7 for each material, at each time; tensile strength (TS) and elongation percentage, with n=7 for each material, at each time and shore A hardness, with n=5 for each material, at each time, (totaling 114 specimens), were evaluated following ISO 37, ISO 34 and ASTM D-2240, respectively. The color stability (E) with n=6 for each material at each time, totaling 36 specimens, was determined by the CIE L*a*b* system. Shapiro-Wilk normality test and Levene's Homogeneity test were performed to assess the assumptions of the parametric tests. For intra- and inter-group comparison, two-way Analysis of Variance (ANOVA) was used, complemented by the Bonferroni test with a significance level of 5%.Results: The initial characterization of the materials showed statistically significant differences between them, and the lowest hardness (11.7) and the highest elongation percentage (1410%) were presented by Dragon Skin-10. The materials VST-50HD and A-2186 presented the highest TS values (4.74 and 4.37 N/mm², respectively), with no statistically significant difference between them. The characterization of materials after exposure to UV light showed statistically significant differences between all materials, with the lowest hardness (12.3) and the highest percentage of elongation (951.9%) presented by Dragon Skin-10. The material VST-50HD had the highest TS value (4.13 N/mm²). The materials VST-50HD and Dragon Skin-10 presented the highest ts’ values (7.06 and 6.65 kN/m, respectively), with no significant difference between them. As for the evaluation of the effect of artificial aging on each material, the comparison of the differences between the hardness values, obtained before and after exposure to UV light, did not show a statistically significant difference between the three materials. On the other hand, the materials VST-50HD and Dragon Skin-10 showed the smallest change in TS and ts’, with no significant difference between them. The materials VST-50HD and A-2186 showed the smallest change in the percentage of elongation, with no significant difference between them. As for color change, the materials VST-50HD and Dragon Skin-10 presented the lowest values (E= 2.71 and 2.25, respectively), with no statistically significant difference between them. Conclusion: Comparing the differences between the values obtained before and after exposure to UV light, regarding properties, it is possible to infer that VST-50HD showed greater stability in most properties, followed by Dragon Skin-10 and finally A- 2186 that proved to be more vulnerable to aging. As for color stability, the best performance was for the materials VST50HD and Dragon Skin-10, which remained in the clinical acceptance range, with no difference between them