Anticariogenic effect of fluoride-releasing elastomers in orthodontic patients

This in vivo experimental study evaluated the efficacy of fluoride-releasing elastomers in the control of Streptococcus mutans levels in the oral cavity. Forty orthodontic patients were recruited and divided into two groups of 20. Fluoride-releasing elastomeric ligature ties (Fluor-I-Ties, Ortho Arch Co. Inc., USA) were used in the experimental group, and conventional elastomeric ligature ties (D. Morelli, Brazil), in the control group. Two initial samples of saliva were collected at a 14-day interval to determine the number of colony forming units (CFU) of Streptococcus mutans. Immediately after collecting the second sample, fluoride-releasing elastomeric ligature ties were placed in the patients of the experimental group, and conventional ligature ties, in the patients of the control group. Seven, 14 and 28 days after placement of the elastomeric ligature ties, saliva and plaque surrounding the orthodontic appliance were collected for microbiologic analysis. There were no significant differences in the number of Streptococcus mutans CFUs in saliva or plaque in the area surrounding the fluoride-releasing or conventional elastomeric ligature ties. Thus, fluoride-releasing elastomeric ligature ties should not be indicated to reduce the incidence of enamel decalcification in orthodontic patients. Since there was no significant reduction in S. mutans in saliva or plaque, other means of prevention against enamel decalcification should be indicated for these patients.

Uprighting impacted mandibular second molars with orthodontic elastic separating rings.

A 16-year-old girl presented with complaints of recurrent spontaneous pain in the mandibular second molar region. Treatment favored use of a simple uprighting technique involving orthodontic elastic separating rings.

Caracterização de materiais descartados de redes de distribuição de eletricidade para fins de reciclagem

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Avaliação de instrumentos para inserção de ligaduras elásticas em aparelho ortodôntico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da desinfecção química e do envelhecimento acelerado sobre a estabilidade dimensional, reprodução e manutenção de detalhes e estabilidade de cor do silicone facial Silastic MDX 4-4210 com opacificador

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bonding of facial silicon with nanoparticles to an acrylic resin substrate

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das características térmicas e mecânicas de formulações de adesivos PSA HOT MELT contendo variações de borrachas SBC e resinas taquificantes

The properties of the hot melt adhesive pressure sensitive (HMPSA) using an elastomer as a base polymer a copolymer of styrene and butadiene (SBS) and variation of tackifiers resins such as hydrocarbon resins and hydrogenated hydrocarbon were investigated. The formulations were prepared by mixing process within shear. The adhesives prepared were evaluated in test Brookfield viscosity and softening point Ring and Ball to compare the formulations and the influence of variations in raw materials. Infrared analyzes were performed to detect the reactions between the inputs and investigate the chemical interactions of the same properties of the adhesive. In thermal analysis, the assay was performed thermogravimetry (TG) and diferencial exploratory calorimetry (DSC). Were investigated the parameters of the tensile test on each of the formulations. Finally, were analysed comparatively the basic formulations of adhesives with their respective raw materials

Matriz Bertholdo/Ricci/Barrotte (BRB): uma simplificação de técnica para obtenção de guia de estratificação com compósitos

Advanced Layering composite resins can be facilitated by a technique called "Lingual Matrix", where a guide is made of elastomer by molding a previously waxed tooth or sculped in an intraoral test drive restoration. This technique has many advantages to sophisticated layering, facilitation stratification, anatomic construcrion and the stages of finishing and polishing. However, in some clinical situations, the unfolding of the steps to obtains this matrix can be time consuming or even infeasible. To facilitate the achievement of this apparatus, a technique was idealized allowing significant reducrion in clinical time. This matrix, called the "BRB Matrix" is widly discussed in a didactic and clinical manner in this article, presenting its advantages in clinical cases where it is imperative to use a guide for conduction a controlled layering. The simplicity of this approach, as well as reduced clinical time and finacial costs turn it feasible in an everyday clinical practice.

Bond strenght of dental adhesive systems irradiated with ionizing irradiation

The aim of the present paper was to determine the effect of different types of ionizing radiation on the bond strength of three different dentin adhesive systems. Materials and Methods: One hundred twenty specimens of 60 human teeth (protocol number: 032/2007) sectioned mesiodistally were divided into 3 groups according to the adhesives systems used: SB (Adper Single Bond Plus), CB (Clearfil SE Bond) and AP (Adper Prompt Self-Etch). The adhesives were applied on dentin and photo-activated using LED (Lec 1000, MMoptics, 1000 mW/cm2). Customized elastomer molds (0.5 mm thickness) with three orifices of 1.2 mm diameter were placed onto the bonding areas and filled with composite resin (Filtek Z-250), which was photoactivated for 20 s. Each group was subdivided into 4 subgroups for application of the different types of ionizing radiation: ultraviolet radiation (UV), diagnostic x-ray radiation (DX), therapeutic x-ray radiation (TX) and without irradiation (control group, CG). Microshear tests were carried out (Instron, model 4411), and afterwards the modes of failure were evaluated by optical and scanning electron microscope and classified using 5 scores: adhesive failure, mixed failures with 3 significance levels, and cohesive failure. The results of the shear bond strength test were submitted to ANOVA with Tukey's test and Dunnett's test, and the data from the failure pattern evaluation were analyzed with the Mann Whitney test (p = 0.05). Results: No change in bond strength of CB and AP was observed after application of the different radiation types, only SB showed increase in bond strength after UV (p = 0.0267) irradiation. The UV also changed the failure patterns of SB (p = 0.0001). Conclusion: The radio-induced changes did not cause degradation of the restorations, which means that they can be exposed to these types of ionizing radiation without weakening the bond strength.

Chemical Modifications in Styrene-Butadiene Rubber after Microwave Devulcanization

Microwave devulcanization has been studied as a method for elastomer recycling, which is based on the conversion of the reticulated and infusible structure of thermosetting rubbers in free polymeric chains able to be remolded by thermomechanical processing in recycling operations for the manufacture of other products. Elastomeric wastes are often irregularly discarded in nature, producing serious environmental damage, and their mechanical recycling is still considered a challenge. Thus, the development of alternatives for elastomer recycling is directly related to the actions of sustainable development and economic benefits to companies that pay to discard their wastes. The aim of this work is to evaluate the chemical modifications occurring in styrene butadiene rubber (SBR) after microwave devulcanization. Compounds of SBR were vulcanized in the presence of vulcanization agents and variable amounts of carbon black, and then the rubbers were milled and submitted to microwave treatment. Only the SBR with high carbon black content shows some portion of devulcanized material. However, the rubber with lower content of carbon black which was devulcanized by microwave radiation shows an increase in cross-link density. The microwave treatment also causes cross-link breaks mainly in polysulfidic bonds as well as decomposition of chemical groups containing sulfur attached to the chemical structure of SBR, while. the chemical bonds of higher energy such as monosulfidic bonds remain preserved. The improvement of the microwave method for rubber devulcanization represents a way for viable recycling of thermosetting rubbers.

Understanding the mechanical and biodegradation behaviour of poly(hydroxybutyrate)/rubber blends in relation to their morphology

In this work poly(hydroxybutyrate/poly(vinyl butyral)- co-(vinyl alcohol)-co(vinyl acetate) (or ethylene propylene diene monomer rubber) blends were prepared by conventional processing techniques (extrusion and injection moulding). A droplet type morphology was obtained for P(3HB)/PVB blends whereas P(3HB)/EPDM blends presented some extent of co-continuous morphology. In addition, rubbery domains were much smaller in the case of PVB. These differences in morphology are discussed taking into account solubility parameters and rheological behaviours of each component. For both blends, the increase of elastomer ratio led to a decrease of Young's modulus but an increase in elongation at break and impact strength. The latter increased more in the case of P(3HB)/EPDM blends although the rubbery domains were larger. These results are explained in the light of the glass transition of the rubber and the presence of plasticizer in the case of PVB. The addition of elastomer also resulted in an increase of P(3HB) biodegradation rate, especially in the case of EPDM. It is assumed that, in this case, the size and morphology of the rubbery domains induce a geometrical modification of the erosion front which leads to an increase of the interface between P(3HB) phase and the degradation medium and consequently to an apparently faster biodegradation kinetics of PHB/rubber blends. Copyright (C) 2011 Society of Chemical Industry

Ferroelektrische Netzwerksynthese und ihre Charakterisierung

Deutsch:Diese Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der Synthese neuer, vernetzbarer, ferroelektrischer Verbindungen, welche eine höhere spontane Polarisation und damit ein besseres Schaltverhalten nach Vernetzung aufweisen sollten. Dazu wurde in bekannte Systemen die Halogene Fluor, Chlor und Brom erfolgreich eingebaut. Desweiteren konnten neue Untersuchungmethoden für ferroelektrische, flüssigkristalline Netzwerke erfolgreich angewendet und weiterentwickelt werden. Damit gelang es z. B. neue Erkenntnisse über die elastischen Eigenschaften von LC-Elastomeren zu gewinnen, wobei es erstmalig gelang, Seifenblasen aus LC-Polymeren herzustellen und durch UV-Bestrahlung zu vernetzen. Durch die Messung des Radius in Abhängigkeit des Druckes war es möglich festzustellen, daß sich das Verhalten des Polymers, welches zunächst oberflächenspannungskontrolliert war, nach UV-Bestrahlung, in ein elastisches Verhalten änderte. Aus der Radius vs. Druckbeziehung war es möglich, Daten über die elastischen Eigenschaften zu erhalten. Die Ballone zeigten dabei typische, gummielastische Eigenschaften. Ein Einfluß der Mesophase (d.h. SA oder SC-Phase) auf die Eigenschaften der Ballone konnte dabei nicht festgestellt werden. Für die beiden hier untersuchten Systeme des inter- und intralyer vernetzbaren System konnte festgestellt werden, daß ihr elastisches Verhalten sehr ähnlich ist, ganz im Gegensatz zu den früheren elektrooptischen Untersuchungen. D. h. beide Systeme zeigten nach der Vernetzung bis auf einen Faktor 2 das gleiche elastische Verhalten. Im Gegensatz zu nematischen Elastomeren, welche am Phasenübergang zum Teil große thermoelastische Änderungen zeigen, zeigten die hier untersuchten Elastomere keine Änderung der elastischen Eigenschaften beim Phasenübergang, was sich u.a. auf die relativ hohen Vernetzungsdichten zurückführen läßt. Weiterhin wurde die Elektrostriktion in ferroelektrischen flüssigkristallinen Elastomerenfilmen untersucht, welche zu einem neuen Weltrekord des elektrostriktiven Effektes führte. Es wurden Schichtdickenänderungen von 4% bei einem angelegten Feld von 1,5 kV gemessen. Röntgenstreuexperimente an gespincoateten, vernetzten Polymerfilmen haben überdies gezeigt, daß der gemessene Effekt voll und ganz auf den elektroklinen Effekt zurück zu führen ist. Zum Schluß wurde ein neuer Weg ausgearbeitet, um flüssigkristalline Netzwerke unter Einsatz von weniger präparativer Chemie zu erhalten. Dazu wurde die Möglichkeit der Netzwerkbildung mit organischen Gelbildnern untersucht. In diesem Zusammenhang ist es erstmalig gelungen, ferroelektrische Flüssigkristalle reversibel in dem einen oder anderen Zustand orientiert zu stabilisieren, wobei beliebig oft zwischen den stabilisierten Zuständen gewechselt werden konnte.

Synthese von flüssigkristallinen Polysiloxanen und Charakterisierung der smektischen Phasen

Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der smektischen Phasen von Polysiloxanen mit flüssigkristallinen Seitengruppen (LC-Polysiloxane). Der erste Teil der vorliegenden Arbeit befasste sich mit der Herstellung verschiedener flüssigkristalliner ferroelektrischer Polysiloxane. Die Polymere wurden in Bezug auf das verwendete Polymerrückgrat (Homo- und Copolysiloxan) sowie durch den zusätzlichen Einbau von vernetzbaren Seitengruppen variiert. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Eigenschaften der smektischen Phasen der hergestellten Substanzen näher untersucht. Ein erster Untersuchungsgegenstand war das Dehnungsverhalten von freistehenden flüssigkristallinen Elastomerfilmen (LCE). Bei der Verwendung eines Polymers, in dem nur ein Teil des Polysiloxanrückgrats mit Seitengruppen substituiert ist, wird die uniaxiale Dehnung des Films parallel zu den smektischen Schichten durch eine gleichmäßige Kontraktion in der Filmebene und parallel zur Schichtnormalen ausgeglichen, was auf einen außergewöhnlich niedrigen smektischen Schichtkompressionsmodul zurückzuführen ist. Im Gegensatz dazu ist dieser Modul bei den Homopolymersystemen so groß, dass praktisch senkrecht zu den smektischen Schichten keine Kontraktion stattfindet. Ein zweiter Untersuchungsgegenstand der Netzwerkbildung bestand in der Bestimmung der dynamisch-mechanischen Eigenschaften der LC-Polysiloxane mittels eines Oszillationsrheometers. Hier erfolgten die Messungen von Speicher- und Verlustmodul in Abhängigkeit vom Polymerrückgrat und von der Vernetzung. Die unvernetzten Systeme zeigten in den smektischen Phasen (oberhalb Tg) noch – im wesentlichen – Festkörpereigenschaften (physikalische Vernetzung) mit einem dominierenden Speichermodul beim LC-Homopolysiloxan. Beim LC-Copolysiloxan haben beide Module eine gleiche Größenordnung. Am Phasenübergang in die isotrope Phase wurden beide Module absolut kleiner, der Verlustmodul aber relativ größer. In der isotropen Phase verhalten sich die LC-Polymere damit überwiegend wie viskose Schmelzen. Außerdem korrelierten die mittels DSC bestimmten Phasenübergangstemperaturen mit einer Änderung der dynamisch-mechanischen Eigenschaften. Nach der Vernetzung dominierte der Speichermodul sowohl beim LC-Homo- als auch beim LC-Copolysiloxan bis in die isotrope Phase, und es war aufgrund der Bildung einer festen Netzwerkstruktur keine Abhängigkeit der Module von Phasenübergängen mehr erkennbar. Als dritter Untersuchungsgegenstand wurde der Phasenübergang zwischen den beiden smektischen Phasen (SmC* nach SmA*) der flüssigkristallinen Polysiloxane näher behandelt. Als wichtigstes Ergebnis ist festzuhalten, dass die verdünnten LC-Polysiloxane an diesem Übergang fast keine Schichtdickenänderung aufweisen. Dazu wurde jeweils die röntgenographisch ermittelte Schichtdicke mit der aus den optischen Tiltwinkeln theoretisch berechneten Schichtdicke verglichen. Dadurch konnte gezeigt werden, dass sich die Phasenübergänge nach dem de Vries-Modell verhalten. Damit konnte zum ersten Mal an Polymersystemen ein de Vries-Verhalten nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu zeigte das Homopolysiloxan mit dem Dreiringmesogen beim Übergang von SmC* nach SmA* einen ausgeprägten Sprung in der Schichtdicke. Wie auch durch DSC-Messungen nachweisbar, lag ein Phasenübergang 1. Ordnung vor. Bei den LC-Copolysiloxanen liegt dagegen ein Phasenübergang 2. Ordnung vor. Schließlich wurde die Schichtdicke unter dem Einfluss der Vernetzung untersucht. Beim LC-Copolysiloxan mit dem Dreiringmesogen und einem Anteil an vernetzbaren Gruppen von 15 % wurde eine Stabilisierung der smektischen Phasen erreicht. Zum einen war die Änderung der Schichtdicke am SmC*-SmA*-Phasenübergang geringer im Vergleich zum unvernetzten System und zum anderen war noch 50 °C über der ursprünglichen Klärtemperatur eine smektische Schichtstruktur röntgenographisch nachzuweisen. Insgesamt ist es mit den verschiedenen Untersuchungsmethoden gelungen, einen systematischen Unterschied zwischen smektischen Homo- und Copolysiloxanen aufzuzeigen, der seinen Ursprung – aller Wahrscheinlichkeit nach – in der Mikrophasenseparation von Mesogenen und Polysiloxanketten findet.

Abscheidung und Charakterisierung von Plasmapolymerschichten auf Fluorkohlenstoff- und Siloxan-Basis

In dieser Arbeit wurden Fluorkohlenstoff-basierte und siliziumorganische Plasmapolymerfilme hergestellt und hinsichtlich ihrer strukturellen und funktionalen Eigenschaften untersucht. Beide untersuchten Materialsysteme sind in der Beschichtungstechnologie von großem wissenschaftlichen und anwendungstechnischen Interesse. Die Schichtabscheidung erfolgte mittels plasmachemischer Gasphasenabscheidung (PECVD) an Parallelplattenreaktoren. Bei den Untersuchungen zur Fluorkohlenstoff-Plasmapolymerisation stand die Herstellung ultra-dünner, d. h. weniger als 5 nm dicker Schichten im Vordergrund. Dies wurde durch gepulste Plasmaanregung und Verwendung eines Gasgemisches aus Trifluormethan (CHF3) und Argon realisiert. Die Bindungsstruktur der Schichten wurden in Abhängigkeit der eingespeisten Leistung, die den Fragmentationsgrad der Monomere im Plasma bestimmt, analysiert. Hierzu wurden die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS), Rasterkraftmikroskopie (AFM), Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) und Röntgenreflektometrie (XRR) eingesetzt. Es zeigte sich, dass die abgeschiedenen Schichten ein homogenes Wachstumsverhalten und keine ausgeprägten Interfacebereiche zum Substrat und zur Oberfläche hin aufweisen. Die XPS-Analysen deuten darauf hin, dass Verkettungsreaktionen von CF2-Radikalen im Plasma eine wichtige Rolle für den Schichtbildungsprozess spielen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass der gewählte Beschichtungsprozess eine gezielte Reduzierung der Benetzbarkeit verschiedener Substrate ermöglicht. Dabei genügen Schichtdicken von weniger als 3 nm zur Erreichung eines teflonartigen Oberflächencharakters mit Oberflächenenergien um 20 mN/m. Damit erschließen sich neue Applikationsmöglichkeiten ultra-dünner Fluorkohlenstoffschichten, was anhand eines Beispiels aus dem Bereich der Nanooptik demonstriert wird. Für die siliziumorganischen Schichten unter Verwendung des Monomers Hexamethyldisiloxan (HMDSO) galt es zunächst, diejenigen Prozessparameter zu identifizieren, die ihren organischen bzw. glasartigen Charakter bestimmen. Hierzu wurde der Einfluss von Leistungseintrag und Zugabe von Sauerstoff als Reaktivgas auf die Elementzusammensetzung der Schichten untersucht. Bei niedrigen Plasmaleistungen und Sauerstoffflüssen werden vor allem kohlenstoffreiche Schichten abgeschieden, was auf eine geringere Fragmentierung der Kohlenwasserstoffgruppen zurückgeführt wurde. Es zeigte sich, dass die Variation des Sauerstoffanteils im Prozessgas eine sehr genaue Steuerbarkeit der Schichteigenschaften ermöglicht. Mittels Sekundär-Neutralteilchen-Massenspektrometrie (SNMS) konnte die prozesstechnische Realisierbarkeit und analytische Quantifizierbarkeit von Wechselschichtsystemen aus polymerartigen und glasartigen Lagen demonstriert werden. Aus dem Intensitätsverhältnis von Si:H-Molekülen zu Si-Atomen im SNMS-Spektrum ließ sich der Wasserstoffgehalt bestimmen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass durch Abscheidung von HMDSO-basierten Gradientenschichten eine deutliche Reduzierung von Reibung und Verschleiß bei Elastomerbauteilen erzielt werden kann.

Photovernetzbare flüssigkristalline Polymere unterschiedlicher Kettentopologien

„Photovernetzbare flüssigkristalline Polymere unterschiedlicher Kettentopologien“, Patrick Beyer, Mainz 2007 Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde die Synthese und Charakterisierung flüssigkristalliner Elastomere unterschiedlicher Polymertopologien vorgestellt. Dabei wurden Systeme synthetisiert, bei denen die mesogenen Einheiten entweder als Seitengruppen an ein Polymerrückgrat angebunden (Seitenkettenelastomere) oder direkt in die Polymerkette integriert (Hauptkettenelastomere) sind (siehe Abbildung). Bezüglich der Seitenkettensysteme konnten erstmals photovernetzbare smektische Seitenkettenpolymere, in denen aufgrund der Anknüpfung eines photoisomerisierbaren Azobenzols eine Photo- modulation der ferroelektrischen Eigenschaften möglich ist, dargestellt werden. Homöotrop orientierte freistehende Filme dieser Materialien konnten durch Spincoaten dargestellt und unter Ausnutzung des Dichroismus der Azobenzole durch geeignete Wahl der Bestrahlungsgeometrie photovernetzt werden. Aufbauend auf diesen Untersuchungen wurde anhand eines nicht vernetzbaren Modellsystems im Detail der Einfluss der trans-cis Isomerisierung des Azobenzols auf die ferroelektrischen Parameter untersucht. Durch zeitaufgelöste Messungen der Absorption der Azobenzole, der spontanen Polarisation und des Direktorneigungswinkels und Auswertung der kinetischen Prozesse konnte eine lineare Abhängigkeit der ferroelektrischen Eigenschaften vom Grad der Isomerisierungsreaktion festgestellt werden. Durch Vergleich dieser in der flüssigkristallinen Phase erhaltenen Ergebnisse mit der Kinetik der thermischen Reisomerisierung in Lösung (Toluol) konnte ferner eine deutliche Reduzierung der Relaxationszeiten in der anisotropen flüssigkristallinen Umgebung festgestellt und auf eine Absenkung der Aktivierungsenergie zurückgeführt werden. Makroskopische Formänderungen der Seitenkettenelastomere am Phasenübergang von der flüssigkristallinen in die isotrope Phase konnten jedoch nicht festgestellt werden. Aus diesem Grund wurden neue Synthesestrategien für die Darstellung von Hauptkettenelastomeren entwickelt, die sich aufgrund der direkten Kopplung von flüssigkristallinem Ordnungsgrad und Polymerkettenkonformation besser für die Herstellung thermischer Aktuatoren eignen. Auf Basis flüssigkristalliner Polymalonate konnten dabei lateral funktionalisierte smektische Hauptkettenpolymere synthetisiert werden, welche erstmals die Darstellung von LC-Hauptkettenelastomeren durch Photovernetzung in der flüssigkristallinen Phase erlauben. Durch laterale Bromierung konnte in diesen Systemen die Kristallisationstendenz der verwendeten Biphenyleinheiten unterdrückt werden. Bezüglich der Photovernetzung konnten zwei neue Synthesemethoden entwickelt werden, bei denen der Vernetzungsschritt entweder durch radikalische Polymerisation lateral angebundener Acrylatgruppen oder durch photoaktive Benzophenongruppen erfolgte. Basierend auf den Benzophenon funktionalisierten Systemen konnte ein neuartiges Verfahren zur Darstellung makroskopisch orientierter Hauptkettenelastomere durch Photovernetzung entwickelt werden. Die Elastomerproben, deren Ordnungsgrad durch Röntgenuntersuchungen ermittelt werden konnte, zeigen am Phasenübergang von der flüssigkristallinen in die isotrope Phase eine reversible Formänderung von 40%. Im Gegensatz zu anderen bekannten smektischen Systemen konnten die in dieser Arbeit vorgestellten Elastomere ohne Zerstörung der Phase bis zu 60% entlang der smektischen Schichtnormalen gestreckt werden, was im Kontext einer geringen Korrelation der smektischen Schichten in Hauptkettenelastomeren diskutiert wurde.