Efeito de película de carbono tipo diamante nas propriedades mecânicas e de superfície de polimetilmetacrilato polimerizado por microondas
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26271Palavras-chave:
Carbono tipo diamante; Polimetilmetacrilato; Rugosidade superficial; Resistência ao desgaste; Resistência à flexão.Resumo
Introdução: Polimetilmetacrilato polimerizado por micro-ondas (MCPM) é comumente utilizado na Odontologia devido baixo custo, transparência e fácil manuseio. No entanto, não possui vida útil longa, devido fragilidade química e baixa dureza e resistência ao desgaste. Objetivo: Avaliar efeito de revestimento com filme de carbono tipo diamante (DLC) nas propriedades mecânicas e de superfície do MCPM. Metodologia: Amostras de MCPM foram divididas em grupos controle (Gc) e tratamento (Gt), e submetidas a testes de resistência à flexão (n=18), resistência ao desgaste (n=18) e análise de topografia e rugosidade superficial (Ra) por perfilometria óptica tridimensional (n=18). Os filmes foram depositados por deposição de vapor químico assistido por plasma. As diferenças entre os grupos foram avaliadas pelos testes t e Mann-Whitney com nível de significância de 5% (p<0,05). Resultados: Gt apresentou maior rugosidade superficial (0,108 ± 0,01µm) que Gc (0,038 ± 0,01µm), com p<0,0001. Não foi encontrada diferença significativa (p=0,606) na resistência à flexão entre Gt (103,3 MPa) e Gc (105,3 MPa). Não foi encontrada diferença significativa entre os grupos em relação à retidão (Gt: 0,006 ± 0,0059 mm e Gc 0,005 ± 0,0052mm, p=0,774) ou profundidade da indentação (Gt: 29,974 ± 8,69µm e Gc: 28,169 ± 5,71µm, p= 0,610) após o teste de desgaste. Conclusão: O revestimento de MCPM com filme de DLC afetou a rugosidade da superfície, sem efeitos na resistência à flexão e resistência ao desgaste. Novos estudos são sugeridos para entender melhor esses efeitos, talvez com variações nos parâmetros de deposição como espessura do revestimento ou na relação sp3/sp2.
Referências
Akaike, S.; Hayakawa, T.; Kobayashi, D.; Aono, Y.; Hirata, A.; Hiratsuka, M. & Nakamura, Y. (2015). Reduction in static friction by deposition of a homogeneous diamond-like carbon (DLC) coating on orthodontic brackets. Dent Mater J, 34(6), 888-895.
Anusavice, K. J. (2005). Propriedades mecânicas dos materiais dentários. In Phillips, Materiais Dentários (11th ed., pp. 69-95). Rio de Janeiro: Elsevier.
Asakawa, R.; Nagashima, S.; Nakamura, Y.; Hasebe, T. & Suzuki, T.; Hotta, A. (2011). Combining polymers with diamond-like carbon (DLC) for highly functionalized materials. Surf Coat Technol, 206, 676–685. doi: 10.1016/j.surfcoat.2011.02.064
Bordin, D.; Coelho, P. G.; Bergamo, E. T. P.; Bonfante, E. A.; Witek, L. & Cury, A. A. B. (2018). The effect of DLC-coating deposition method on the reliability and mechanical properties of abutment’s screws. Dental Materials, 34(6), 128-137. doi: 10.1016/j.dental.2018.03.005
Ban, M. & Yuhara, T. (2009). Chemical resistance of DLC thin film deposited PMMA substrates. Surf Coat Technol, 203(17/18), 2587- 2590. doi: 10.1016/j.surfcoat.2009.02.051.
Barbosa, D. B.; Souza, R. F.; Lucas, M. G.; Leles, C. R. & Compagnoni, M. A. (2003). Resistência a flexão de resina acrílica polimerizada pela energia de microondas. Braz Dent Sci, 6(2), 72-79.
Chatzivasileiou, K.; Emmanouil, L.; Kotsiomit, E.; Pissiotis, A. (2013). Polishing of denture base acrylic resin with chairside polishing kits: An SEM and surface roughness study. Int J Prosthodont, 26(1), 79–81.
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences. Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates.
Corazza, P. H.; Silva, A. M.; Queiroz, J. R. C.; Marocho, M. S.; Bottino, M. A.; Massi, M. & Assunção e Souza, R. O. (2014). Carbon film coating of abutment surfaces: Effect on the abutment screw removal torque. Implant Dent, 23(4) 434-438. doi: 10.1097/ID.0000000000000111
Dearnaley, G. & Arps, J. H. (2005). Biomedical applications of diamond-like carbon (DLC) coatings: A review. Surf Coat Technol, 200(7), 2518-2524. doi: 10.1016/j.surfcoat.2005.07.077
Enomoto, K.; Hasebe, T.; Asakawa, R.; Kamijo, A.; Yoshimoto, Y.; Suzuki, T.; Takahashi, K. & Hotta A. (2010). Controlling the drug release rate from biocompatible polymers with micro-patterned diamond-like carbon (DLC) coating. Diam Relat Mater, 19, 806–813. doi: 10.1016/j.diamond.2010.01.053
ISO - International Organization for Standardization. (2013). Dentistry – Base polymers – Part 1: Denture base polymers. Geneva: ISO 20795-1(E).
Kiesow, A.; Sarembe, S.; Pizzey, R. L.; Axe, A.S. & Bradshaw, D. J. (2016). Material compatibility and antimicrobial activity of consumer products commonly used to clean dentures. JPD, 115(2), 189-198.
Li, D. J; Cui, F. Z.; Gu, H. Q. & Li, W. Z (2000). Ion beam-assisted deposition of DLC films on PMMA and TiN/PMMA. Vacuum, 56(3) 205-211.
Lin, Z.; Lv, S. B.; Yu, Z. J.; Li, M.; Lin, T.; Ba, D.; Choi, C. & Lee, I. (2008). Effect of bias voltage on Diamond-like carbon film deposited on PMMA substrate. Surf Coat Technol, 202(22/23), 5386-5389. doi: 10.1016/j.surfcoat.2008.06.071
Lifshitz, Y. (1999). Diamond-like carbon—present status. Diam Relat Mater, 8 (8/9), 1659-1676.
Machado, A. L.; Giampaolo, E. T.; Vergani, C. E.; Pavarina, A. C.; Salles, D. S. L. & Jorge, J.H. (2012). Weight loss and changes in surface roughness of denture base and reline materials after simulated tooth brushing in vitro. Gerodontology, 29, 121–127.
Matsumoto, R.; Sato, K.; Ozeki, K.; Hirakuri, K. & Fukui, Y. (2008). Cytotoxicity and tribological property of DLC films deposited on polymeric materials. Diam Relat Mater, 17, 1680–1684. https://doi.org /10.1016/j.diamond.2008.02.027.
Ohtake, N.; Uchi, T.; Yasuhara, T. & Takashima. (2012) Characteristics of Diamond-like carbon films deposited on polymer dental materials. Jpn J Appl Phys, 51(9), 090128-1/6. doi: 10.1143/JJAP.51.090128
Park, C.; Lee, J. & Park, Y. S. (2015). Thickness effects of TiC interlayer on tribological properties of diamond-like carbon prepared by unbalanced magnetron sputtering method. J Nanosci Nanotechnol, 15, 9009–9013. doi: 10.1166/jnn.2015.11579
Penkov, O. V.; Pukha, V. E.; Starikova, S. L.; Khadem, M.; Starikov, V. V.; Maleev, M. V. & Kim, D. (2016). Highly wear-resistant and biocompatible carbon nanocomposite coatings for dental implants. Biomaterials, 102, 130-136. doi: .biomaterials.2016.06.029
Písařík, P.; Jelínek, M.; Remsa, J.; Mikšovský, J.; Zemek, J.; Jurek, K.; Kubinová, S.; Lukeš, J. & Šepitka, J. (2017). Antibacterial, mechanical and surface properties of Ag-DLC films prepared by dual PLD for medical applications. Mater Sci Eng C, 77, 955–962. doi 10.1016/j.msec.2017.04.005
Procópio, A. L. F.; da Silva, R. A.; Maciel, J. G.; Sugio, C. Y. C.; Soares, S.; Urban, V. M. & Neppelenbroek, K. H. (2018). Antimicrobial and citotoxic effects of denture base acrylic resin impregnated with cleaning agents after long-term immersion. Toxicology in Vitro, 52, 8-13.
Queiroz, J. R. C.; Fissmer, S. F.; Koga-Ito, C.Y.; Salvia, A. C. R. D.; Massi, M.; Silva Sobrinho, A. S. & Nogueira Júnior, L. (2013). Effect of Diamond-like carbon thin film coated acrylic resin on Candida albicans biofilm formation. J Prosthodont, 22(6), 451-455. doi:10.1111/jopr.12029
Robertson, J. (2002). Diamond-like amorphous carbon. Mater Sci Eng R, 37, 129-281.
Sharma, R.; Pandey, A. K.; Sharma, N;. Sasmal, D. & Barhai, P. K. (2010). Diamond like carbon films as a protective surface on PMMA for biomedical applications. Surf Coat Technol, 205(7), 2495-2502. doi: 10.1016/j.surfcoat.2010.09.054
Silva, A. M.; Figueiredo, V. M. G.; Prado, R. F.; Santanta-Melo, G. F.; Ankha, M. V. A.; Vasconcellos, L. M. R.; Silva Sobrinho, A. S.; Borges, A. L. S. & Nogueira Junior, L. (2019). Diamond-like carbon films over reconstructive TMJ prosthetic materials: Effects in the cytotoxicity, chemical and mechanical properties. JOBCR, 9(3), 201-207.
Sorgini, D. B.; Silva-Lovato, C. H.; Souza, R. F.; Davi, L. R. & Paranhos, H. F. O. (2012). Abrasiveness of conventional and specific denture-cleansing dentifrices. Braz Dent J, 23(2), 154-159. doi: 10.1590/s0103-64402012000200011
Tsubone, D.; Hasebe, T.; Kamijo, A. & Hotta, A. (2007). Fracture mechanics of diamond like carbon (DLC) films coated on flexible polymer substrates. Surf Coat Technol, 201, 6423–6430. doi: 10.1016/j.surfcoat.2006.12.008
Venâncio, V. S. (2005). Caracterização de filmes de carbono do tipo diamante para aplicações biomédicas. Dissertation (Mestrado em Ciências em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
Vionet, M. Z. (2005). Recobrimentos de carbono amorfo para utilização em limas endodônticas. Dissertation (Mestrado em Ciências em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
Ykada, Y. (1994). Surface modification of polymers for medical applications. Biomaterials. 15(10), 725-736.
Zhang, H.; Guo, S.; Wang, D.; Zhou, T.; Wang, L. & Ma, J. (2016). Effects of nanostructured, diamond-like, carbon coating and nitrocarburizing on the frictional properties and biocompatibility of orthodontic stainless steel wires. Angle Orthod, 86, 782-788.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Pâmela Lopes Pedro da Silva; George Azevedo Lemos; Frederico Barbosa de Sousa; Argemiro Soares da Silva Sobrinho; José Renato Cavalcanti de Queiroz; André Ulisses Dantas Batista
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
