Vergleichende werkstoffkundliche Untersuchung von stopfbaren und fließfähigen Kompositmaterialien mit zwei handelsüblichen Hybridkompositen

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war die werkstoffkundliche Untersuchung der fließfähigen und stopfbaren Kompositmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Hybridkompositen. Herculite XRV (Kerr-Sybron GmbH), Tetric Ceram (Ivoclar Vivadent), Tetric Flow (Ivoclar Vivadent GmbH), Tetric Ceram HB (Ivoclar Vivadent), Solitaire 2 (Heraeus Kulzer GmbH) und SureFil (Dentsply DeTrey GmbH) wurden in Hinblick auf Biegefestigkeit, Elastizitätsmodul, Wasseraufnahme, Löslichkeit, Röntgenopazität, Polymerisationstiefe, Härteprofil und Polierbarkeit geprüft. Bei der Biegefestigkeit, dem Elastizitätsmodul und der Polierbarkeit wurde eine künstliche Alterung simuliert. Die Bestimmung der Biegefestigkeit und des E-Moduls erfolgte im Drei-Punkt-Biegeversuch nach EN ISO 4049. Es wurden zwei Messserien mit jeweils 10 Probekörpern durchgeführt. Es ergaben sich Biegefestigkeiten zwischen 93 MPa und 109 MPa. Alle Komposite entsprechen der Norm. Die Biegefestigkeiten vor und nach künstlicher Alterung unterscheiden sich nicht signifikant voneinander. Für den E-Modul zeigten sich Werte zwischen 5,2 GPa und 12,6 GPa. Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen dem E-Modul des jeweiligen Kompositmaterials vor und nach künstlicher Alterung festgestellt werden. Die Wasseraufnahme wurde nach 7 Tagen Wasserlagerung gemäß der EN ISO 4049 berechnet. Es wurden für jedes Komposit zehn Probekörper hergestellt. Die Wasseraufnahme der untersuchten Kompositmaterialen lag zwischen 8,5 µg/mm3 und 18,54 µg/mm3. Alle Materialien liegen weit unter der von der Norm festgesetzten Grenze von 40 µg/mm3 Wasseraufnahme. Die Löslichkeit ergab sich nach der vollständigen Trocknung der wassergelagerten Probekörper. Die Werte für die Löslichkeit lagen zwischen 0,41 µg/mm3 und 3,22 µg/mm3. Alle Mittelwerte lagen weit unter der von der Norm vorgegebenen Löslichkeitsgrenze von 7,5 µg/mm3. Die Röntgenopazität ergab sich gemäß der EN ISO 4049 aus dem Vergleich mit einem 99,5% Aluminiumstufenkeil und lag zwischen 200% bis 400%. Die Polymerisationstiefe wurde durch einseitige Polymerisation eines Kunststoffzylinders nach EN ISO 4049 ermittelt. Es wurden jeweils 5 Proben hergestellt. Es entsprachen alle Kompositmaterialien der Norm, die eine Mindestpolymerisation von 1,5 mm fordert. Die Vickeshärte wurde an der Oberfläche und der Unterseite eines 2 mm dicken, von einer Seite bestrahlten Prüfkörpers vorgenommen. Es wurde fünf Proben hergestellt. An der Oberfläche zeigten sich folgende Härtewerte zwischen 33 MPa und 77 MPa. Die Politur wurden zum einem mit dem Tastschnittverfahren, zum anderen durch visuelle Beurteilung mittels REM eingeschätzt. Alle sechs untersuchten Hybridkomposite weisen eine gute Politur auf, die auch nach künstlicher Alterung bestand. Fließfähige und stopfbare Komposite zeigen sich als Bereicherung für die moderne adhäsive Füllungstherapie und entsprechen in ihren werkstoffkundlichen Eigenschaften den normalviskösen, bewährten Hybridkompositen.

The aim of this study is to classify flowable and condensable composite materials in comparison to common hybrid composites. Herculite XRV (Kerr- Sybron GmbH), Tetric Ceram (Ivoclar Vivadent GmbH), Tetric Flow (Ivoclar Vivadent GmbH), Tetric Ceram HB (Ivoclar Vivadent), Solitaire 2 (Heraeus Kulzer GmbH) and SureFil (Dentsply DeTrey GmbH) were tested with regards to bending strength, modulus of elasticity, water absorption, solubility, radiopacity, depth of cure, hardness profile and its ability to be polished. Artificial aging was simulated by bending strength, modulus of elasticity and polishability. The 3-point bending test determined the bending strength and the modulus of elasticity according to EN ISO 4049. Two measuring lines with 10 test bodies each were carried out. The results of bending strenght was between 93 MPa and 109 MPa. All composites comply with the standard. The bending strengths before and after the artificial aging did not differ significantly from each other. Regarding the elastic modulus, the following results between 5,2 GPa snd 12,6 GPa were shown. No significant difference could be determined between the elastic modulus of each composite material before and after the artificial aging. The water absorption was calculated after 7 days of water storage according to EN ISO 4049. For every composite ten test bodies were made. The water absorption of the tested composite materials were between 8,5 µg/mm3 and 18,54 µg/mm3. All materials were way below the limit required by the norm of 40 µg/mm3 water absorption. The solubility was tested after the test bodies that had been stored in water had completely dried off. The results of solubility were determined between 0,04 µg/mm3 and 3,22 µg/mm3. All average results were below the limits for solubility of 7,5 µg/mm3 required by the norm. The x-ray opacity was tested by comparing with a 99.5% aluminium- step- wedge according to EN ISO 4049. The aluminum equivalence results were determined between 200% to 400 %. The depth of cure was determined by the one-sided polymerization of a plastic cylinder. Five samples of each were made. All composite materials complied with the norm which required at least a polymerization of 1.5 mm. The Vickes hardness was tested on the surface and the bottom of a 2 mm thick test body that had been shined on from one side. Five samples were made. On the surface the following degrees in hardness were determined between 33 MPa and 77 MPa. Polishability was tested by a perthometer on one hand and visual judgment with SEM on the other hand. All six tested hybrid composites showed good polishability that endured even after artificial aging. Regarding their material-specific characteristics, flowables and condensables composites proved to be an enrichment to modern adhesive filling treatments and conform to the standards of normal viscous tried and tested hybrid composites.