Удод А.А., Драмарецкая С.И.

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Украина

Исследование нанофотокомпозита в условиях армирования на прочность при диаметральном разрыве

Актуальность. Протезирование малых включенных дефектов в боковых отделах зубных рядов необходимо проводить, как известно, для восстановления функции жевания, профилактики зубо-челюстных деформаций, а также для устранения эстетических и фонетических нарушений. Для решения этой задачи приемлемым, в числе прочих, принято считать использование адгезивных мостовидных протезов, конструкции которых обладают рядом преимуществ перед традиционными мостовидными. Однако они не лишены некоторых недостатков. Достаточно часто в клинической практике фиксируют поломки адгезивных мостовидных протезов, отколы восстановительных фотокомпозиционных материалов от армирующих элементов. В связи с этим, поиск оптимального решения данной проблемы представляется актуальным.

Целью работы явилось лабораторное исследование прочности при диаметральном разрыве нанофотокомпозита без армирования и с армированием различными видами стекловолокна.

Материалы и методы. Для исследования было изготовлено 50 образцов нанофотокомпозиционного материала ENAMEL plus HRi, GDF, которые представляли собой цилиндры диаметром 6,0 мм и высотой 6,0 мм. В I группу входили 10 образцов, изготовленные из нанофотокомпозита без армирования. Ко II группе были отнесены 10 образцов, которые представляли собой цилиндры из нанофотокомпозита с армирующей прослойкой из гладкой стекловолоконной балки Jen-Fiber Bulk №2, JenD LLC, толщиной 1,0 мм и шириной 4,0 мм, расположенной посередине. В III группе для исследования использовали 10 образцов, состоящих из нанофотокомпозита и стекловолоконной прослойки из нескольких узких уложенных рядом гладких балок Jen-Fiber Bulk №1, JenD LLC, толщиной 0,7 мм и шириной 1,4 мм каждая. В IV группе использовали 10 образцов, в которых армирующей прослойкой была импрегнированная неполимеризованная стекловолоконная лента Dentapreg Splint PFU, Advanced Dental Material, с продольной укладкой стекловолокон, поперечный размер ленты 0,3 мм. В V группе исследовали 10 образцов, которые армировали по такому же принципу, как и в предыдущих группах, но с использованием плетеной импрегнированной неполимеризованной стекловолоконной ленты Dentapreg Splint PFМ, Advanced Dental Material, с поперечным размером 0,3 мм.

Лабораторное исследование на диаметральный разрыв проводили с помощью специальной экспериментальной установки Nano 25 Plug-n-Play, BISS, которая оснащена программным приложением Test Builder. При помощи этой установки исследовали прочностные свойства образцов нанофотокомпозита, который относится к материалам с ограниченной пластической деформацией, без армирования и с армированием различными видами стекло волокна. К образцам в виде цилиндра в диаметральном направлении прикладывали сжимающую нагрузку. Образцы материала укладывали округлой поверхностью на столик испытательной машины и подвергали равномерному сжимающему усилию до полного разрушения при скорости движения траверсы испытательной машины 10 мм/мин. При этом фиксировали показатели разрушающей нагрузки и по заданной формуле рассчитывали значения прочности при диаметральном разрыве в соответствии с ГОСТом 31574-2012.

Результаты исследования. В результате исследования установлено, что самый низкий показатель нагрузки, которая привела к разрушению образцов материала, был зарегистрирован в испытании образцов ІІ группы – 1970,32±9,13 Н. В ходе исследования было зафиксировано полный отрыв нанофотокомпозита от поверхности балки. Образцы этой группы были армированы гладкой стекловолоконной балкой толщиной 1,0 мм. В этой же группе зафиксировали самый низкий показатель прочности при диаметральном разрыве – 37683,03±168,58 МПа. Однако даже такой результат не противоречит требованиям стандарта ГОСТ 31574-2012, в котором указано, что этот показатель не должен быть ниже 34 МПа.

От приведенных значений достоверно (p<0,001) отличаются соответствующие показатели, полученные в ходе исследования образцов других групп. В образцах ІІІ группы разрушение произошло при нагрузке 2142,55±3,35 Н, рассчитанный показатель прочности при диаметральном разрыве составил 40977,22±61,26 МПа. Более высокие показатели в исследовании образцов этой группы, вероятно, получили в связи с тем, что армирующую прослойку формировали из нескольких уложенных рядом гладких балок небольшой ширины, что привело к увеличению площади их соприкосновения с нанофотокомпозитом.

В образцах ІV и V групп в результате разрушения при нагрузке 2988,03±5,48 Н и 2992,22±6,31 Н (рассчитанные показатели прочности при диаметральном разрыве 57147,39±100,88 МПа и 57227,64±127,05 МПа, соответственно) линии разлома проходила по-разному: и через стекловолоконную ленту, и через толщу нанофотокомпозита, и в области соединения стекловолокна и композита, но в большинстве случаев фрагменты нанофотокомпозита оставались зафиксированными на стекловолоконном армирующем элементе. Это свидетельствует о том, что сила сцепления нанофотокомпозита с импрегнированными неполимеризованными стекловолоконными лентами различного типа выше, чем с гладкими стекловолоконными балками. Между соответствующими показателями образцов ІV и V групп достоверных отличий не было (p˃0,05). В то же время они были ниже, чем у образцов I группы (нанофотокомпозит без армирования), у которых показатель разрушающей нагрузки составил 3010,83±1,76 Н, а показатель прочности при диаметральном разрыве – 57583,54±38,56 МПа.