Descripción resinas compuestas, polimerización

CONCEPTO
Para definir la resina debemos saber qué es un material compuesto, que es un material formado por uno o más materiales, de los cuales uno se comporta como matriz o magma y el otro como relleno o carga. En el caso de la matriz el material son polímeros orgánicos, y el relleno son partículas de material inorgánico. Por tanto toda resina compuesta (composite) está formada por una matriz orgánica y un relleno inorgánico.
USOS DE LA RRCC EN ODONTOLOGÍA
– Restauraciones directas plásticas. Es el uso más extendido y conocido.
– Selladores.
– Restauraciones indirectas rígidas.
– Materiales de cementación.
– Dientes artificiales.
– Recubrimiento de metal.
COMPOSICIÓN

1. Matriz orgánica: compuesto por monómeros que luego se transforman en polímeros.
El monómero que más se utiliza es el Bis-GMA bisfenol-A-glicidil-metacrilato (Bowen 1962). La rigidez de la matriz la da el bisfenol. Además es muy viscosa y por tanto de muy difícil manejo.
El otro monómero que se usa es el UDMA uretano dimetacrilato (Foster y Walker 1974) que tiene muy alto peso molecular. También forma cadenas muy largas y la matriz es muy viscosa. Esa característica que hace difícil el manejo hace que se haya sustituido una parte importante de su contenido por otro componente que tiene un peso molecular más bajo, que actúa como diluyentes de la viscosidad.
La principal diferencia entre el Bis-GMA y el UDMA es que el primero tiene un anillo aromático. Ambos son de alto peso molecular.
– Contracción: 5-6%. Añadimos relleno para reducir esta contracción.
– Alta viscosidad (esto incordia mucho), que se resuelve añadiendo TEGDMA (resina hidrofílica que reduce la densidad del Bis-GMA). Se añaden diluyentes.

2. Relleno inorgánico: SiO2 (dióxido de Silicio).

a. Altera las propiedades mecánicas de la resina.
b. Reduce la contracción, cuanto más relleno menos contracción, ya que lo que contrae es la resina.
c. De él depende la rugosidad superficial.
d. Influye en las propiedades ópticas.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS RELLENOS: la mayoría están formados a base de SiO2 (dióxido de Silicio).
 Sílices cristalinos (1- 80 micras): ya no se usa, quedaba una superficie rugosa, son partículas grandes, que se obtienen por trituración. Son irregulares.
 Sílice no cristalino (0,01-1micras): se obtiene de otras maneras, colidal (precipitación) o pirogénico (pirolisis). Son redondeados y de tamaño muy reducido.
 Nanorelleno (4-20 nanómetros, que es la milésima parte de la micra) se obtiene por sílice coliodal y por óxido de circonio.
 Microrrelleno (0,04 micras): sílice pirolítico (así se obtenía del cuarzo), era muy bueno pero insuficiente.
Entre las resinas y las partículas de relleno no existe una unión química, los agentes de unión más utilizados son los silanos, es una partícula bifuncional porque tiene 2 funciones, una en cada uno de sus extremos:
1. Grupo silánico: se une con enlaces iónicos a los grupos O del (SiO2), parte inorgánica.
2. Grupos metacrilatos: se une con enlaces covalentes a la resina de la matriz orgánica.
Es una unión potente, gracias al silano.
ADITIVOS: A los composites hay que añadirles elementos secundarios.
– Radiopacificadores
– Colorantes
– Estabilizadores: para que dura mas tº almacenado.
– Modificadores ópticos: que sea muy transparente o más opaco.
POLIMERIZACIÓN.
Hay que activar a los radicales libres para que los monómeros se unan entre sí y formen un polímero. Los monómeros se polimerizan porque les rompemos los enlaces.

Se necesita un iniciador que abre los dobles enlaces y se produzca la reacción de polimerización. Se produce un polímero que es más pequeño que los monómeros (contracción).

Depende del composite que estemos utilizando, necesitaremos un tipo u otro de energía para producir la polimerización.
a) AUTOPOLIMERIZABLES: Sistema peróxido de amina (peróxido de benzoilo + amina terciaria), es una reacción química entre estos dos elementos. Requiere la mezcla de las dos pastas, que estarán en tubos distintos. Son los autopolimerizables (se obtura en bloque, se puede poner todo a la vez, en los fotopolimerizables tiene que ir en capas). La amina tiene que estar en un frasco y el peróxido en otro.

b) FOTOPOLIMERIZABLES: se lo echamos al monómero y la luz activa la canforoquinona, se activa y se polimeriza. Es muy amarillo y se activa con la longitud de onda de 470nm, que es la onda azul. Pero existe un problema con los dientes muy blancos, ya que al ser amarilla, le da color al composite, entonces usaremos fenil-propano-diona, que hace lo mismo que la canforoquinona pero es más blanca (color beige), se activa con 430nm. Por eso las lámparas tienen una amplia longitud de onda para que nos sirvan para ambas.
Cuando vamos a fotopolimerizar, se hace en capas de 2mm de composite para que polimerice bien. El composite en contacto con el oxígeno no polimeriza, esto es la capa inhibida, esto nos permite que la siguiente capa se una a esta. La última capa se elimina con el pulido, para eliminar la capa inhibida. Con un composite antiguo no se unirá porque ya está polimerizado. PE
PROPIEDADES
1. Propiedades físicas:
Resistencia al desgaste: se consigue en base al tamaño de las partículas y cantidad de relleno. Primero se desgasta la matriz y después el relleno, ocasiona una irregularidad.

Absorción acuosa: debido a radicales hidrofílicos y se produce expansión higroscópica.
Elasticidad: fuerza/deformación. Igual de elástico que la dentina (18Gpa), el módulo de elasticidad de la dentina es muy bajo, y cuanto más bajo el módulo de elasticidad, más flexible será el material. El del esmalte es de 80GPa. E = 6 a 18 GPa
Expansión térmica: LCTE (coeficiente de expansión térmica) = diente x 3. Cambio de volumen / unidad temperatura. Los composites tienen un LCTE mayor de 10. Es el cambio de volumen que sufre un material al ser sometido a cambios de tª. El composite se expande y se contrae 3 veces más que el diente.
Viscosidad: es mala por eso añadimos TEGDMA al Bis-GMA. Tenemos 3 tipos de composite debido a la viscosidad:
 Convencional: es la común.
 Fluidos: se le añade mucho TEGDMA y poco relleno. Tienen mucha contracción.
 Condensables: con partículas estrelladas.

2. Propiedades ópticas:
Color: la luz amarilla es la que se refleja en el diente y por eso lo vemos amarillo. El color tiene 3 parámetros:
 Tono: está definido por la longitud de onda nm (ultravioleta a infrarojo)
 Valor: es la luminosidad, es la cantidad de blanco, gris o negro. En los blanqueamientos a veces no cambia el color, lo que varia es la luminosidad.
 Croma: saturación, es la cantidad de pigmento, por ej. en un bote de pintura, si está más o menos diluida la pintura.
Brillo: lo proporciona la superficie. Si está muy pulida será más brillante. Reflexión (reflejo), los composites deben estar bien pulidos para tener brillo como el esmalte.
Translucidez: usamos composites transparentes, opacos y translúcidos, según la necesidad clínica. La translucidez depende del tamaño de la partícula, cuanto más grande sea la partícula más opacos serán y cuanto más pequeña más translucidez.
Fluorescencia: la zona ultravioleta no se ve pero cuando el composite es fluorescente, el ojo humano sí lo ve, da sensación de luz blanca, de iluminación. Los fabricantes deben fabricar composites con fluorescencia, porque la dentina es fluorescente.
Opalescencia: propiedad que hace que cuando le llega la luz, la luz que se refleja sea azul y la que atraviesa sea anaranjado. Los composites deben ser opalescentes, para que reproduzcan las características de los tejidos.
3. Propiedades biológicas:

Necesitamos que el composite sea biológicamente compatible. La adhesión entre dentina y composite debe ser perfecta, para evitar que haya bacterias que puedan dañar la pulpa.
CLASIFICACIÓN
1. Por el tipo de Relleno: PE

– Convencionales (1-80ɥ): buenas propiedades mecánicas, tienen mucha resistencia mecánica, pero tienen mal patrón de desgaste y una superficie rugosa. Cuanto más grandes las partículas, más difícil es pulir.
– Microrrelleno (0,04ɥ): incorporan dióxido de silicio no cristalino, son partículas muy pequeñas, con buen pulido, buen patrón de desgaste. Propiedades mecánicas regulares. “Nunca olvidarás que el microrrelleno se pule mejor pero se rompe más”. El problema de los microrrellenos es que tantas partículas pequeñas originan mucho rozamiento interno, y es muy difícil conseguir meter muchas partículas, el porcentaje de relleno que se consigue es del 40%. Y para poder introducir más relleno se hacen dos cosas, puede tener las partículas distribuidas de dos maneras:

 Prepolimerizados: se coge un composite ya polimerizado (prepolimerizado), con su relleno y su resina, se trocea el composite y se incorpora dentro del composite de microrrelleno, con esto se consigue que haya menos matriz, este composite se contrae menos, porque hay menos matriz blanda a contraerse cuando pongamos la luz. Podemos llegar al 80% de relleno.

 Aglomerados: las partículas pequeñas de microrrelleno de sílice, se agrupan en racimos (como pegarlas unas a otras), con lo cual metemos unos bloques de partículas aglomeradas, que hace que la superficie total de estas partículas sea menor que la superficie sumada de las mil partículas que lo constituyen, esto mejora la superficie. Podemos llegar al 60% de relleno.

– Híbridas (5-10ɥ + 0,04ɥ): es una mezcla de los 2 anteriores, se mezclan partículas grandes y pequeñas. Con buenas propiedades mecánicas y ópticas. Alto porcentaje de relleno 80%, baja contracción.
– Partícula pequeña (1ɥ): parecido al convencional pero con partículas más pequeñas.
– Microhíbridos, (1ɥ + 0,04ɥ), mezcla de partícula pequeña con microrrelleno. Material casi perfecto.
– Nanorrelleno, (5-20ɥ). Estas partículas tan pequeñas, hacen que el material se comporte como un líquido (viscosidad) y son casi transparentes (son muy translúcidos).

2. Por el Sistema de polimerización:

– Autopolimerizables, peróxido amina.
– Fotopolimerizables, canforoquinona (luz).
– Duales, soporta las dos anteriores

3. Por la Viscosidad:

– Convencionales, viscosidad media, el que utilizamos para las obturaciones.
– Fluidas, más líquidos. Uso debajo de otros composites. Algunos permiten polimerización de más de 2mm (SDR), con esto ahorramos tiempo. Se adaptan muy bien a las irregularidades.
– Condensables, de viscosidad alta, se debe aplicar con atacador, al ser tan secos no se adaptan bien a las cavidades, casi no se usan.

4. Por la Radiopacidad:

– Radiopaco, casi todos son radiopacos para poder ver con rx.
– Radiolúcido,

5. Por las Propiedades ópticas:

– Color: A1, A2, A3…
– Apariencia: imitan dentina, esmalte, otros simulan efectos (azulados, anaranjados,…). A3 dentina y A3 esmalte.
– Grado de translucidez: convencionales, translúcidas, opacas (AO2, A2 opaco), es para ponerlo al fondo para que no pase la luz.
– Comportamiento estético: fluorescente, opalescente.
– Complementos: opaquers (súper opacos), tintes.

6. Por la Localización:

– Anteriores, para dientes anteriores, usamos microrrellenos.
– Posteriores, para dientes posteriores.
– Universales, que valen para todos. Son los híbridos o microhíbridos.

INDICACIONES de los COMPOSITES
– Obturación de cavidades.
– Reconstrucción estética (diastemas)
– Cementación de carillas de porcelana: tiene que ser autopolimerizables (base + catalizador).
– Base cavitaria, usamos composites con características diferentes. Primero usamos fluido como base (fotopolimerizable) y luego otro normal (autopolimerizable).
– Muñones preprotésicos.

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