MATERIAUX DENTAIRES COURS no.3 Les matériaux de restaurations coronaires modernes biomimétiques: résines composites, ciments ionomères, compomères

RÉSINES DIACRILIQUES COMPOSITES = des matériaux esthétiques plastiques Origine: mixte (organique-inorganique)

- une phase organique (continue) Composition chimique: Les résines composites diacriliques = système à deux phases comprenant: - une phase organique (continue) - une phase inorganique (discontinue) couplé par des agents de silane a l'interface organo-inorganiques .

Après la prise des résines composites, le système accompli est un système bi-phasique constitué d'une phase continue (matrice organique), dans laquelle est dispersée la phase discontinue (particules minérales de remplissage)

La phase organique: Monomères de base = des composés de diméthacrylate (aromatiques) Le plus commun - Bis-GMA (Bis phénol A-glycidyle-diméthacrylate) ou la résine de Bowen (l ’inconvénient est sa viscosité élevée et la masse moléculaire élevée) Monomères de dilution - sont des composés mono-, di-, tri-fonctionnels à faible viscosité (ont le rôle de diluer la viscosité des monomères de base) Le plus utilisé - TEGDMA monomère (tri-etilen glycol-diméthacrylate) Le système d’initiation - représenté par des substances qui sont capables de libérer des radicaux libres. Les additifs: les inhibiteurs de polymérisation (dérivés phénoliques - hydroquinone, méthyl-phénol), stabilisants UV, des colorants, des pigments, photo-indicateurs, les impuretés.

La polymérisation des résines composites directes peut être faite: chimique sous l'action de la lumière mixte

Le système d'initiation auto-polimérisable est bicomposés: peroxyde de benzoyle (initiateur) une amines aromatique tertiaire (accélérateur) - N, N diméthyl paratoluidine ou N, N diéthanol paratoluidine. Le système d'initiation photopolimérisable est une substance photo-initiateur activée par un faisceau de lumière sous la forme des radiations visibles l'éther de méthyle / éthyle du benzidine (pour les rayonnements visibles) camphoroquinone (pour halogènes et les rayonnements laser). Les plus efficaces sources de lumière pour la polymérisation sont les lampes à rayonnements laser et à plasme.

La phase inorganique Les résines composites contiennent une masse de charge constituée par des fines particules, microns, divisée, dispersée dans la phase organique: - le quartz cristallin - la silice colloïdale - alumino-silicates et boro-silicates de Li, Ba, Sr, Zn, Sn - fluorure de baryum - fibres de verre frittés. Les particules sont traités avec des agents de couplage au silane, en formant une surface qui se liera avec le monomère polymérisé. En fonction de la taille des particules, les résines composites sont classés comme suit: - Composites avec des macro- charges - Composites avec des micro- charges - Composites avec des medium- charges - Composites avec des nano-charges (dernière génération)

Les agents de couplage = le système de liaison qui établit un lien forte et stable en temps entre la phase organique et inorganique Sont représentés par les organo-silanes (dérivés du silicium tétravalent) qui se situent dans la zone d'interface organo-inorganiques, quelle est la zone de résistance minimale de la structure de système composite. Le processus de couplage entre les deux phases (organique et inorganique) est appelée silanisation.

Présentation et utilisation Les résines diacriliques composites sont commercialisées dans plusieurs présentations: -- système mono-composant - pâte - liquide - système bi-composants - pâte-pâte - pâte-liquide - poudre-liquide Les systèmes mono-composant - sont photo-polymérisables, Systèmes à deux composants - généralement sont auto-polymérisables/ avec initiation double (photo- et auto-polymérisables), moins sont photo-polymérisables

Systèmes à deux composants Les systèmes à deux composants et quelques caractéristiques de manipulation Systèmes à deux composants Système Caractéristiques individuelles Caractéristiques générales pâte/pâte ■ On mélange quantités égales des deux pâtes, 20-30 sec. ■ une erreur de 30% dans l'évaluation des quantités de pâtes n’influence pas décisive les propriétés du matériau polymérisé ■ Si les pâtes sont plus fluides, les particules de remplissage peuvent sédimenter; il est nécessaire d'agiter le flacon avant utilisation pour obtenir pâte homogène ■ Ne pas utiliser des spatules métalliques en acier inoxydable parce que à cause de la composition change la couleur pâte/liquide ■ doit être respecté le rapport indiqué par le fabricant ■ difficile à inclure tout liquide (accélérateur) dans la pâte visqueuse; le temps de polymérisation prolongée ■ Temps de travail limitée ■ peut englober l 'air poudre/liquide ■ la poudre se compose de phases inorganiques et initiateur ■ le liquide est formé des monomères de base et de dilution ■ plus souvent prennent la forme encapsulée ■d'éviter la contamination entre les composants

Compolux (SEPTODONT)

Simulate II (KERR)

CHARISMA PPF - HERAEUS KULZER 

DEGUFILL - DETREY    

LES SYSTÈMES MONOCOMPOSANT sont apparus à la suite de l'application pratique du système d'initiation photo. sous forme de pâte (résines di-acryliques composites) ou liquide (résines di-acryliques non- chargés). PRÉSENTATION Les pâtes peuvent être emballés en seringues, en boîtes, en capsules pré-dosées (utilisé en conjonction avec un pistolet). Les liquides sont placées dans des bouteilles en plastique à canule qui permet le dépôt direct de liquide dans la cavité.

LES AVANTAGES des systèmes mono-composants: Homogénéité structurale du composite Temps de travail illimité Possibilité de contrôle quantitatif pendant l'utilisation Obtenir une surface lisse, même pendant la photo-polymérisation (à l’aide des matrices), éliminant ainsi les problèmes de finition des reconstructions en composite.

Le temps de travail des matériaux résines diacryliques composites avec différents systèmes d'initiation Résines di-acryliques Temps de travail auto-polymérisables 60-90 secondes photo-polymérisables illimité avec double système d’initiation plus de 10 minutes

- Choix de la résine diacrylique en fonction du but d'utilisation. - Conditionnement de l'émail et / ou la dentine: - L'émail est gravé à l'acide phosphorique de 37 à 50%; - La zone gravée est rincée à l'eau pendant 20 s et ensuite se sèche 20 s; - S'applique les agences de liaison amelaires; - En utilisant un adhésif dentinaire (système de liaison dentinaire) la surface de la dentine doit être manipulée selon le prospectus; la protection de la dentine peut être aussi assurée par des matériaux de protection pulpo-dentinaire (matériaux à base de eugénol sont contre-indiqués, parce que celui adoucit le polymère); - Application de la résine et polymérisation; - Finition Technique de travail

dépendent principalement des particules de charge inorganique. LES PROPRIÉTÉS DES RÉSINES DIACRILIQUES se sont améliorés dépendent principalement des particules de charge inorganique.

Les propriétés physiques La radio-opacité Un matériau de restauration sans addition des substances radio-opaques est radio-transparent. Radio-opacité peut être réalisé de deux manières: - en utilisant des monomères avec des substituts de brome ou d'iode - en utilisant des charges inorganiques radio-opaques. Comme des substances radio-opaques les plus utilisées sont: le sulfate de baryum, le wolframite de calcium et les fluorures des lanthanides. Le degré et la direction des changements des propriétés des RDC dépend du type et de la quantité de substance radio-opaque utilisée. Ainsi, le sulfate de baryum diminue la transparence des RDC, avec des résultats négatifs. La tri - fluorure de Ytterbium donne a RDC des propriétés anti - cariogènes. Les propriétés physiques

Les propriétés physiques Le coefficient de dilatation thermique diminue avec l'augmentation de contenu de charge inorganiques de la résine. En cas des grandes différences entre les valeurs du coefficient de dilatation thermique du composite et les tissus durs dentaires, l ’étanchéité de la fermeture marginale sera détruite. Les propriétés physiques La diffusion thérmique Compte tenu des effets d ’expansion et de contraction il faut tenir compte aussi de la diffusion thermique du matériau car les stimuli thermiques dans la cavité buccale sont de courte durée.

Résistance à la compression et à la traction résistance à la compression de la RDC est beaucoup plus élevée que la résistance à la traction. N'est pas recommandée l ’insert de matériau composite dans les zones soumises à des charges élevées; les contacts occlusaux doivent être supportés par l'émail et non par les composites. PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Même si le bizeautage des bords de la cavité est controversé , si pratiqué, est recommandé la délimitation préalable des zones de contact occlusal. Si par bizeautage, est détruite la zone de contact occlusale de l'émail, la probabilité d 'apparition la fracture de la reconstruction augmente, parce que le composite est moins résistant que l'émail. Dans les cavités de IIème classe, la reconstruction du composite doit avoir une épaisseur suffisante, si non, peuvent apparaître, comme en cas de l'amalgame, fractures dans l'isthme.

PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Le module d'élasticité = paramètre important dans l'évaluation et la comparaison des composites utilisés dans les zones soumises à des forces importantes. Valeurs élevées pour le module d'élasticité sont obtenus par une charge massive. Les composites avec des micro- charges ont des valeurs nettement inférieures à celles des composites avec des macro- charges ou hybrides. PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Les matériaux à module d'élasticité faible vont se déformer légèrement sous les forces masticatoires, tout en conduisant à la compromise de la reconstitution . Les matériaux composites utilisés dans les zones de stress élevé doivent avoir un module élevé, de préférence avec une valeur proche de celle de la dentine et de l ’obturation de base.

PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Résistance à l'abrasion Clinique, l'abrasion des composites s'est avéré être une perte verticale significative non homogène de substance. L'abrasion se manifeste différemment selon la zone concernée. Les matériaux de reconstitution devraient fournir une résistance à l'abrasion similaire à l'émail de la zone restaurée. PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Résistance à la fatigue Cela semble être la propriété la plus pertinente pour les matériaux de restauration. Le phénomène de fatigue dans un composite avec micro-charge a été expliqué par Albers.

Absorption de l'eau. La capacité d'absorption de l'eau est l'une des propriétés qui déterminent la viabilité clinique de restauration. Les composites avec des micro- charges ont la plus grande absorption d'eau. L'eau absorbée change décisive les propriétés mécaniques. Agit comme un plastifiant, provoquant des tensions internes qui affaiblissent la liaison matrice organique/ remplissage inorganique. Absorption de l'eau augmente avec la teneur en phase organique. La contraction de polymérisation conduit à des tensions avec effet destructeur sur l'adhésion mécanique des composites-tissus dentaires durs. Après la réaction de polymérisation, se produit une retrait linéaire de 0,2 à 1,9% et un rétrécissement de 1,2 à 4,5% en volume. La gravure à l'acide , les agents de liaison amelaires et dentinaires offrent une adhérence satisfaisante de composite aux tissues durs dentaires. Contraction de polymérisation soulève un autre problème. Par l'adhérence des tissus durs, la contraction de polymérisation des composites peut causer des tensions dans les structures dentaires. Ces contraintes peuvent provoquer des fissures dans l'émail. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Fluoro-phosphate acidulé tend à dissoudre les particules de verre LA DISSOLUTION

LES PROPRIÉTÉS RHÉOLOGIQUES LA VISCOSITÉ a une influence majeure sur la réussite clinique des composites. LES PROPRIÉTÉS RHÉOLOGIQUES Les composites auto-polimerisables ont une augmentation continue de de la viscosité lors du mélange des deux composants. Les plus visqueuses et dans le même temps, les plus difficiles à manipuler sont des composites postérieures.

PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES L'irritation de la pulpe. Est produite par les monomères, est plus grande que celle induite par les ciments silicate et les résines acryliques. Par conséquent, les résines di-acryliques sont toujours utilisée en conjonction avec des matériaux de protection pulpo-dentinaire et/ou des ciments verre ionomères ou des agents dentinaires de liaison. Sont contre-indiqués les matériaux à base d'eugénol. Les résines di acryliques sont des matériaux biocompatibles. L'accumulation de la plaque pose des problèmes chez les restaurations en résine di-acryliques avec la surface rugueuse. Chez les composites hybrides contenant mini-charge et micro-charge, peut obtenir une texture de surface satisfaisant. L'effet anticariogen. Ont été développés des résines di acryliques non-chargées et des matériaux composites capables de libérer des ions fluorure pour une plus longue période de temps. PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES

Les propriétés de surface et l'adhésion Les résines di-acryliques n'adhèrent pas chimiquement à l'émail et la dentine. L'adhésion à l'émail. Par la gravure acide de l'émail on peut obtenir une adhésion mecanique résines di-acryliques . L'adhésion à la dentine. Est obtenue en utilisant un adhésif dentinaire, capable de réagir chimiquement avec la dentine et avec la résine composite di-acrylique. Les propriétés de surface et l'adhésion

Indications: Obturation des cavités de classe I, II,III, IV, V Fixation des facettes en céramique, en composites, bracketes Traitement des hypoplasie et dysplasie dentaires Techniques adhésives La prothèse fixe provisoire Reconstitution des piliers Scellages dentaires

Présentation Le produit Fabricant Système mono-composant (initiation photo-polymerisable) VALUX P50 3M HELIOMOLAR VIVADENT ARABESK VOCO TETRIC CERAM HERCULITE KERR PRODIGY Système de deux composants (généralement auto-polymerisable ou double initiation photo-et d'auto-polymérisé) CONCISE ADAPTIC COMPOUND SMILE EVICROL SPOFA DENTAL Système à capsules POLYCAP COMPOCAP VAVADENT

Ciments verre-ionomères (CVI) CLASSIFICATION: TYPE I: ciments de scellement (luting cement) TYPE II: ciments pour les restaurations dentaires (restaurative cements) TYPE III: ciments pour les obturations de base (lining cements) Présentation: Système bi-composants poudre-liquide dosage manuel pré-dosage (capsules) Système anhydre acide lyophilisé incorporé en poudre la poudre est mélangée à l'eau distillée ou à l'acide tartrique

Composition chimique: - sont polyacrylates complexes ou polyalchenolates de verre (polymères ioniques) - Les vérres à base d aluminosilicate sont capables de libérer des cations multivalents après l'attaque de polyacide. Poudre: Génération I: Verre ternaire, le calcium aluminosilicate ASPA (aluminium polialkenoic acide) Génération II (actuelle): Des verres complexes qui donnent des CVI par fusion La taille des particules pour les restaurations de coronaires (50 micromètres), pour la cimentation (20 micromètres) Eléments composants de poudre: Oxyde de silicium 30,1% Oxyde d'aluminium de 19,9% Fluorure d'aluminium de 2,6% Fluorure de calcium 2,6% Fluorure de sodium à 3,7% Phosphate d'aluminium de 1% Les rôles du fluor: effet cariostatique, augmente la résistance mécanique et la translucidité de ciment Liquide: Solution aqueuse d'acide polyacrylique (pour ASPA) Pour la génération actuelle: solution aqueuse de copolymère de d'acide acrylique + itaconique (ou maléique) Système de anhydre: l'eau distillée ou l'acide tartrique

Réaction de la prise: de type acide-base, dans un milieu aqueux Réaction de polymérisation: chimique / photo pour les ciments verre ionomères photo-polymérisables

Rhéologiques: pour le type I -de couler facilement et former un film de maximom 25 micromètres MECANIQUES: - Résistance à la compression supérieure à ciment polycarboxylates zinc (PCZ) et le ciment au phosphate de zinc (FOZ) - Fragilité - Dureté augmente avec la proportion de poudre - la finition est autorisée après 24 heures - La surface de ciment a des pores d'un diamètre de 10-14 micromètres PROPRIÉTÉS OPTIQUES: translucides - en temps, la couche superficielle change de couleur - celles contenant verres des métaux lourds sont radio-opaques

LES PROPRIÉTÉS L'érosion et la stabilité dimensionnelle Érosion - à court terme, grâce au mécanisme de prise Érosion à long terme – insignifiante Résistance à l'attaque des facteurs agressives présents dans l’environnement buccal Bonne stabilité dimensionnelle LES PROPRIÉTÉS L ’adhésion Adhèrent chimiquement aux surfaces actives polaires: l'émail, la dentine, métaux couverts une couche superficielle d'oxydes, de gypse N'adhèrent pas aux surfaces chimiquement non-réactives: la céramique, les métaux précieux L’adhésion à l'émail est plus fort que de la dentine / ciment CARIOSTATIQUES Grâce à la libération des ions F

Indications des ciments ionomeres Collage des couronnes et bridges Obturations de base Obturations coronaires- cavités de V-eme , lésions cunéiformes Obturations coronaires aux dents temporaires Obturations rétrogrades après résection apicale Scellage prophylactique (fossés et fosses) Techniques de collage

Système à deux composants : poudre-liquide Avec de l‘acide tartrique Présentation Le produit Fabricant Système à deux composants : poudre-liquide LINING CEMENT GC SHOFU BASE LINE DE TREY IONOMER LINING PIERRE ROLLAND KETAC MOLAR ESPE PHOTAC FIL QUICK Pré-dosés FUJICAP 2 KETAC-FIL PLUS KETAC SILVER Système anhydre Avec de l'eau distillée AQUACEM CERACHEM CERAMFIL I/II Avec de l‘acide tartrique CHELON KETAC-FIL

Ciments verre-ionomères (CVI) résine modifiées (CVIRM) (CVI „photo-polymerisables”)= matériaux hybrides dérivés de ciments ionomères classiques, en introduisant dans la chaîne l'acide poly-carboxylique de groupes méthacryliques. La reaction de prise de ces ciments est une reaction de type acide-base accompagnée par polymérisation chimique et photo-polymerisation.

LA COMPOSITION CHIMIQUE Systemes mono-composants –type I (pate) contiennent: Bis-GMA, HEMA, photo-initiateur, poudre de CVI, phosphate de calcium , sulfate de baryum Aucun acide poly-alchenoique (la liaison chimique est relatif) Systemes bi-composants - type II: Poudre: verre fluoro-alumino-silicate, copolymères d'acide maléique, l'acrylique et itaconique, acide tartrique, photo-initiateur, colorants Liquide: acide poly-carboxyliques / groupes méthacryliques, HEMA, camphoroquinone, l'eau La prise des ciments ionomères résine modifiées de type II est obtenu par la réaction acide-base et la photo-polymerisation temps de 30-60 secondes.

fixation de couronnes et de bridges (type I) Avantages CVIMR à CVI: Temps de prise plus court Faible acidité initiale pH augmente rapidement donneur d'ions de F en quantités inférieures à les CVI le degré de déshydratation moins de les CVI; ne nécessitent pas une protection immédiate l'esthétique supérieure à les CVI, mais inférieure RDC INDICATIONS: fixation de couronnes et de bridges (type I) obturations coronaires (type II) liners ou obturations de base (type III) la restauration des piliers (type IV) La différence entre les quatre classes des ciments est basé sur la taille des particules de poudre, le type de poli-acide / les copolymères, les additifs de la poudre.

Présentation Le produit Fabricant Poudre-liquide Pâte VITREMER 3M VITREBOND FUJI LINING LC GC PHOTAC BOND ESPE BASELINE VLC DE TREY XR IONOMER KERR

Les ciments IONOMERES METALLIQUES (C.I.M.) Les ciments IONOMERES METALLIQUES „cermets”= des ciments verre ionomeres augmentées avec des particules d'argent. La composition chimique La poudre: est obtenue par le frittage du mélange des poudres de verre et de métal (frittée à 800 ° C); après frittage est broyage. Par cette méthode est obtenue une liaison chimique du métal au verre (les atomes métalliques entrent dans la structure de verre) Ont été utilisés différents métaux: or, le palladium, l'argent et des alliages Le liquide: solution de copolymère d'acide acrylique, maléique, tartrique en milieu aqueux

Traitement plus facile que de CVI conventionnelles Les propriétés: Traitement plus facile que de CVI conventionnelles Une porosité réduite sur la base des densités plus élevées Résistance à l'abrasion, déchirer et la dureté sont plus élevés que les CVI Les propriétés mécaniques sont inférieures à l'amalgame ou les composites postérieures. Indications: scellage élargie La reconstruction coronaire chez les dents temporaires Obturations chez les dents definitifs en zones de soutien Reconstruction des piliers

Présentation Le produit Fabricant Système à capsules KETAC SILVER ESPE ARGION MOLAR VOCO JUMBO MIX Systèmes de deux composants: poudre-liquide CHELON SILVER

LES COMPOMERES = matériaux hybrides paru en 1993 sur le marché des matériaux dentaires Le terme compomère dérivé de "composite" et "verre ionomère" - les compomères ont des propriétés similaires a les deux matériaux

Présentation Le produit Fabricant Système mono-composant (photo polymérisable) - pâte dans des seringues ou des capsules F2000 COMPOMER 3M DYRACT DENTSPLY DYRACT AP HYTAC APLITIP ESPE

LES PROPRIÉTÉS: Viscosité - est inférieure à la résine composite. Peuvent être appliquées facilement dans les cavités Absorbent l'eau due à polymère hydroxyle La dilatation thermique - est semblable à celle des structures dentaires Libération de fluor – sont libéré petites quantités de fluor par rapport aux ciments CIS et CIS résine modifiée