Impact of artificial ageing process on the wear resistance of dental materials

Abstract

The aim of this study was to examine the combination of chemical and mechanical degradation of new dental composites. Five different composites: Arabesk Top, Grandio (Voco), Artglass, Signum (Heraeus Kulzer) and Sinfony (ESPE) were investigated. After 3 months of incubation in different chemical degradation models (ethanol, lactic acid, NaOH, enzymatic solution of butyrylcholinesterase, thermocycling and distilled water) the specimens were tested regarding to changes of colour, hardness and roughness. Afterwards the specimens were subjected to mechanical loading in a chewing simulator. The results showed that NaOH, ethanol and PCE were the most aggressive degradation models, whereas water and thermocycling did not result in a considerable degradation. The examination of the degradation behaviour of restorative materials should be undertaken in in vitro tests, which should simulate as close as possible the situation in the oral cavity. This experimental set-up pointed the need of using several degradation models instead of only one. An additional conclusion of this study was that the use of water and thermocycling in short-term degradation experiments should be further investigated in the future.

Ziel dieser Untersuchung war, die Kombination von chemischer und mechanischer Belastung neuer restaurativer Materialien zu untersuchen. Fünf verschiedene Komposite, Arabesk Top, Grandio (Voco) Artglass, Signum (Heraeus- Kulzer) und Sinfony (ESPE) wurden getestet. Nach dreimonatiger Inkubation in verschiedenen Degradationsmodellen (einfach destilliertes Wasser, NaOH 0,1 N, Ethanol 75%/Wasser 25%, Milchsäure pH 2,3, enzymatische Lösung PCE (Pseudocholinesterase in PBS) und Thermocycling wurden die Materialien auf Farb-, Härte- und Rauigkeitsänderung untersucht. Danach wurden die Proben im Kausimulator für 1.200.000 Zyklen belastet. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass NaOH, Ethanol und PCE die aggressivsten Degradationsmodelle waren. Dagegen waren Thermocycling und Wasser die am wenigstens destruktiven Degradationsmodelle. Die Prüfung der Festigkeit der restaurativen Materialien sollte in geeigneten in vitro Tests, die die oralen Bedingungen so nah wie möglich simulieren können, stattfinden. Die Ergebnisse dieser Experimente zeigen, dass ein Degradationsmodell nicht ausreichend ist um diese Festigkeit zu prüfen. Ein zusätzliches Ergebnis ist, dass der Einsatz von Wasser und Thermocycling bei ähnlichen kurzfristigen Degradationstests weiter geprüft und diskutiert werden muss.