Modification of light-curable dental composite with selected polyhedral oligomeric silsesquioxanes

Komercyjny światłoutwardzalny kompozyt stomatologiczny GrandioSO Flow poddano modyfikacji za pomocą wybranych poliedrycznych oligomerycznych silseskwioksanów zawierających grupy metakrylowe (M-POSS) lub akrylowe (A-POSS). Fotopolimeryzację z wykorzystaniemdiodowej lampy o mocy rzeczywistej 1400 mW/cm2 prowadzono przez 60 s w sposób ciągły z jednej strony próbki. Naprężenia generowane w wypełnieniu obliczano na podstawie wzorów teorii sprężystości. Oceniano również efektywność polimeryzacji i właściwości mechaniczne spolimeryzowanych kompozytów, m.in. średnicową wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na trójpunktowe zginanie oraz mikrotwardość metodą Vickersa. Stwierdzono, że najmniejsze naprężenia skurczowe, wynoszące ~9 MPa, generuje kompozyt zmodyfikowany dodatkiem do osnowy 2% mas. M-POSS lub 5% mas. A-POSS. Modyfikacja prowadzi także do niewielkiego zmniejszenia twardości oraz wytrzymałości na trójpunktowe zginanie, z zachowaniem właściwej dla materiału niemodyfikowanego wartośc iDTS (DTS – diametral tensile strength) w wypadku materiału zawierającego 2% mas. M-POSS. Dodatek do żywicznej osnowy 5% mas. A-POSS wpływa na pogorszenie wszystkich właściwości wytrzymałościowych, wciąż jednak pozostają one na poziomie zadowalającym i porównywalnym do właściwości dostępnych na rynku materiałów typu flow.The commercial light-curable dental composite Grandio SOFlow was subjected to modification with selected polyhedral oligomeric silsesquioxanes containing methacrylic (M-POSS) or acrylic (A-POSS) groups. Photopolymerization was carried out using LED lamp with a real power of 1400 mW/cm2 continuously for 60 s on one side of the sample.The stress generated by the filling was calculated on the basis of the elasticity theory. The polymerization efficiency and mechanical properties of polymerized composites were also evaluated, including diametral tensile strength (DTS), three-point bending strength and Vickers microhardness. It was found, that the lowest shrinkage stress of ~ 9 MPa was generated by the composite modified with 2 wt % M-POSS or 5 wt % A-POSS. The modification also leads to a slight decrease in hardness and three point flexural strength, while maintaining a comparable DTS value of a material containing 2 wt % M-POSS. In the case of modification with 5 wt % A-POSS, a decrease in all strength parameters is observed, but they still remain at a satisfactory level and are comparable to the properties of flow materials available commercially