O presente trabalho teve por foco prover uma revisão de conceitos relacionados às resinas dentais fotopolimeráveis e, também, analisar como diferentes concentrações de fotoiniciadores de uso comum em odontologia podem influenciar no desempenho mecânico e na cor de resinas dentais. Concentrações de 0,01%, 0,10%, 0,25% 0,50%, 0,75%, 1,00% e 10% em massa de fotoiniciador foram adicionadas em uma matriz polimérica composta por TEGDMA/BisGMA 50%/50% em massa de forma que, fixando variáveis externas referentes à fonte de luz e à preparação das amostras, foi possível avaliar o efeito da concentração de fotoiniciador nas propriedades mecânicas de resistência à fratura por compressão, resistência à fratura pela aplicação de tensão diametral e dureza Barcol. Por fim, o efeito da concentração na cor aferida através do método CIELab foi investigada. Os fotoiniciadores utilizados foram o Irgacure® 819, a 1-fenil-1,2-propanodiona (PPD) e a Canforoquinona a qual foi utilizada juntamente com ocoiniciador Etil-4 dimetilaminobenzoato (EDB) na concentração constante de 1% em massa. Os resultados mecânicos e de cor foram comparados entre as diferentes amostras através de análises estatísticas (ANOVA) e, especificamente para cor, o parâmetro de diferença de cor (ΔE) foi interpretado verificar se as alterações observadas são perceptíveis ao olho humano. Para fundamentar os estudos, análises do espectro de absorção das amostras, do espectro de irradiação da fonte de luz e do grau de conversão das amostras foram realizadas. Os resultados revelaram que, independentemente do fotoiniciador, graus de conversão da mesma ordem de grandeza de um adesivo comercial foram obtidos, porém as velocidades de reação foram diferentes (maior velocidade para as amostras de CQ e menor para PPD). Curvas características foram obtidas para os espectros de absorção e de irradiação confirmando, pela sobreposição das curvas, que a fonte de luz é efetiva para iniciação da polimerização das amostras. As análises de resistência à fratura revelaram que a quebra catastrófica do material ocorrerá preferencialmente quando a força é aplicada ao longo do diâmetro para os corpos de prova preparados. Quanto à dureza, verificou-se que que para a CQ houve um máximo, para Irgacure um comportamento assintótico com aumento da concentração e, para a PPD, não foi possível a obtenção de amostras (verificado que a PPD necessita de tempo de irradiação superior ao convencionalmente utilizado na prática odontológica). Os testes de ANOVA permitiram verificar que o Irgacure é capaz de fornecer resultados mecânicos semelhante em relação à CQ ocasionando, em contrapartida, um menor escurecimento e amarelamento. Analisando o parâmetro ΔE, confirmou-se que a alteração na cor se torna evidente à medida que ocorre o aumento da concentração de fotoiniciador independentemente do fotoiniciador utilizado, porém a alteração é maior para a CQ. / The focused of the present work was conduct a concept review of the photochemical dental restoratives (resins) state-of-art and, also, evaluate the influence of photoinitiator concentration in mechanical behavior and shade. Different quantities of photoinitiators (0,01%, 0,10%, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% and 10% wt.) were added in a resin based prepared of TEGDMA/BisGMA (50%/50% wt./wt.) to inspect the effect of the photoinitiator load in the diametral tensile strength (DTS), compressive strength (CS), Barcol hardness and, also, in the color perception measured by CIELab test method. The photoinitiatorsused were the Irgacure. 819, the Phenil-propanodione (PPD) and the Camphoroquinone (CPQ), which was used with EDB (1% in weigh) as a coinitiator. The mechanical properties were compared between the different concentrations and photoinitiators using ANOVA statistical analysis. For color, the different samples was compared using the parameter ΔE. Finally, the absorption spectrum and the degree of conversion for each concentration was obtained to support the experimental tests. Results showed that, independently of the photoinitiator used, degrees of conversion similar with a commercial adhesive were obtained, but the polymerization rate were different (higher for the CPQ samples and lower for PPD). The absorption spectra of samples were obtained and the overlap with the 3M ESPE LED irradiation curve confirmed the effectiveness of the light source to promote the initiation of the polymerization process. Mechanical results analysis showed that the catastrophic breakdown of the material occurs preferentially when the force is applied along the diameter (DST tests) in the prepared specimens. Regarding hardness, different behavior could be perceived: i) a curve with a maximum point occur for CPQ, ii) for Irgacure. 819 an asymptotic curve was obtained with the photoinitiatorconcentration growth and, finally, iii) no curve was obtained for PPD once for PPD it was realized that is required an irradiation time higher than the conventional 20s used in the clinical interventions and, also, higher than the methodology used in the present work. ANOVA tests showed that Irgacure. 819 samples could provide similar mechanical performance compared CPQ but, on the other hand, lower color variation with the concentration growth. The parameter ΔE confirmed that the color change becomes more noticeable as an increase in photoinitiator concentration occurs regardless of photoinitiator used, but the color variation is much higher in CQ compared with the other systems.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As resinas fotocuradas são amplamente utilizadas em odontologia. Este processo de cura é assistido pela luz visível que promove ligações químicas que as endurecem. Nesta dissertação, as resinas odontológicas fotocuradas comerciais das marcas Opallis Flow A1, A2, AO 3,5, T, Opallis DA2, Natural Flow e Ebecryl 3720-TP25 foram caracterizadas empregando as técnicas de microbalança de cristal de quartzo (QCM) e espectroscopia fotoacústica (PAS) à temperatura ambiente. A espectroscopia fotoacústica foi utilizada para avaliar a região do espectro eletromagnético responsável pela fotocura das resinas odontológicas. Desta forma, conhecendo-se o comprimento de onda da absorção da resina, possibilitou realizar o processo de fotocura. Adicionalmente, foi possível monitorar o processo de fotocura com a técnica de microbalança. A frequência de ressonância do cristal da microbalança se modifica com a fotocura das resinas estudadas. Deste modo, foi possível estimar por QCM, o tempo de cura para os comprimentos de ondas caracterizados por PAS. / Photocured resins are largely used in dentistry. The curing process is visible light assisted provoking the chemical bonds that hardens the resin. In this dissertation, commercial photocured dentistry resins of brands Opallis Flow A1, A2, AO 3,5, T, Opallis DA2, Natural Flow and Ebecryl 3720-TP25 were characterized by quartz crystal microbalance (QCM) and photoacoustic spectroscopy (PAS) at room temperature. Photoacoustic spectroscopy was used to assess the region of the electromagnetic spectrum that is responsible for curing dental resins. Thus, knowing the absorption wavelength of the resin allowed the photocuring processes. Besides, the cure was monitored using microbalance technique. The ressonance frequency of the crystal microbalance changes during the photocuring processes. In this way, it was possible to evaluate by QCM the cure time for the wavelengths characterized by PAS.

O presente trabalho teve por foco prover uma revisão de conceitos relacionados às resinas dentais fotopolimeráveis e, também, analisar como diferentes concentrações de fotoiniciadores de uso comum em odontologia podem influenciar no desempenho mecânico e na cor de resinas dentais. Concentrações de 0,01%, 0,10%, 0,25% 0,50%, 0,75%, 1,00% e 10% em massa de fotoiniciador foram adicionadas em uma matriz polimérica composta por TEGDMA/BisGMA 50%/50% em massa de forma que, fixando variáveis externas referentes à fonte de luz e à preparação das amostras, foi possível avaliar o efeito da concentração de fotoiniciador nas propriedades mecânicas de resistência à fratura por compressão, resistência à fratura pela aplicação de tensão diametral e dureza Barcol. Por fim, o efeito da concentração na cor aferida através do método CIELab foi investigada. Os fotoiniciadores utilizados foram o Irgacure® 819, a 1-fenil-1,2-propanodiona (PPD) e a Canforoquinona a qual foi utilizada juntamente com ocoiniciador Etil-4 dimetilaminobenzoato (EDB) na concentração constante de 1% em massa. Os resultados mecânicos e de cor foram comparados entre as diferentes amostras através de análises estatísticas (ANOVA) e, especificamente para cor, o parâmetro de diferença de cor (ΔE) foi interpretado verificar se as alterações observadas são perceptíveis ao olho humano. Para fundamentar os estudos, análises do espectro de absorção das amostras, do espectro de irradiação da fonte de luz e do grau de conversão das amostras foram realizadas. Os resultados revelaram que, independentemente do fotoiniciador, graus de conversão da mesma ordem de grandeza de um adesivo comercial foram obtidos, porém as velocidades de reação foram diferentes (maior velocidade para as amostras de CQ e menor para PPD). Curvas características foram obtidas para os espectros de absorção e de irradiação confirmando, pela sobreposição das curvas, que a fonte de luz é efetiva para iniciação da polimerização das amostras. As análises de resistência à fratura revelaram que a quebra catastrófica do material ocorrerá preferencialmente quando a força é aplicada ao longo do diâmetro para os corpos de prova preparados. Quanto à dureza, verificou-se que que para a CQ houve um máximo, para Irgacure um comportamento assintótico com aumento da concentração e, para a PPD, não foi possível a obtenção de amostras (verificado que a PPD necessita de tempo de irradiação superior ao convencionalmente utilizado na prática odontológica). Os testes de ANOVA permitiram verificar que o Irgacure é capaz de fornecer resultados mecânicos semelhante em relação à CQ ocasionando, em contrapartida, um menor escurecimento e amarelamento. Analisando o parâmetro ΔE, confirmou-se que a alteração na cor se torna evidente à medida que ocorre o aumento da concentração de fotoiniciador independentemente do fotoiniciador utilizado, porém a alteração é maior para a CQ. / The focused of the present work was conduct a concept review of the photochemical dental restoratives (resins) state-of-art and, also, evaluate the influence of photoinitiator concentration in mechanical behavior and shade. Different quantities of photoinitiators (0,01%, 0,10%, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% and 10% wt.) were added in a resin based prepared of TEGDMA/BisGMA (50%/50% wt./wt.) to inspect the effect of the photoinitiator load in the diametral tensile strength (DTS), compressive strength (CS), Barcol hardness and, also, in the color perception measured by CIELab test method. The photoinitiatorsused were the Irgacure. 819, the Phenil-propanodione (PPD) and the Camphoroquinone (CPQ), which was used with EDB (1% in weigh) as a coinitiator. The mechanical properties were compared between the different concentrations and photoinitiators using ANOVA statistical analysis. For color, the different samples was compared using the parameter ΔE. Finally, the absorption spectrum and the degree of conversion for each concentration was obtained to support the experimental tests. Results showed that, independently of the photoinitiator used, degrees of conversion similar with a commercial adhesive were obtained, but the polymerization rate were different (higher for the CPQ samples and lower for PPD). The absorption spectra of samples were obtained and the overlap with the 3M ESPE LED irradiation curve confirmed the effectiveness of the light source to promote the initiation of the polymerization process. Mechanical results analysis showed that the catastrophic breakdown of the material occurs preferentially when the force is applied along the diameter (DST tests) in the prepared specimens. Regarding hardness, different behavior could be perceived: i) a curve with a maximum point occur for CPQ, ii) for Irgacure. 819 an asymptotic curve was obtained with the photoinitiatorconcentration growth and, finally, iii) no curve was obtained for PPD once for PPD it was realized that is required an irradiation time higher than the conventional 20s used in the clinical interventions and, also, higher than the methodology used in the present work. ANOVA tests showed that Irgacure. 819 samples could provide similar mechanical performance compared CPQ but, on the other hand, lower color variation with the concentration growth. The parameter ΔE confirmed that the color change becomes more noticeable as an increase in photoinitiator concentration occurs regardless of photoinitiator used, but the color variation is much higher in CQ compared with the other systems.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As resinas fotocuradas são amplamente utilizadas em odontologia. Este processo de cura é assistido pela luz visível que promove ligações químicas que as endurecem. Nesta dissertação, as resinas odontológicas fotocuradas comerciais das marcas Opallis Flow A1, A2, AO 3,5, T, Opallis DA2, Natural Flow e Ebecryl 3720-TP25 foram caracterizadas empregando as técnicas de microbalança de cristal de quartzo (QCM) e espectroscopia fotoacústica (PAS) à temperatura ambiente. A espectroscopia fotoacústica foi utilizada para avaliar a região do espectro eletromagnético responsável pela fotocura das resinas odontológicas. Desta forma, conhecendo-se o comprimento de onda da absorção da resina, possibilitou realizar o processo de fotocura. Adicionalmente, foi possível monitorar o processo de fotocura com a técnica de microbalança. A frequência de ressonância do cristal da microbalança se modifica com a fotocura das resinas estudadas. Deste modo, foi possível estimar por QCM, o tempo de cura para os comprimentos de ondas caracterizados por PAS. / Photocured resins are largely used in dentistry. The curing process is visible light assisted provoking the chemical bonds that hardens the resin. In this dissertation, commercial photocured dentistry resins of brands Opallis Flow A1, A2, AO 3,5, T, Opallis DA2, Natural Flow and Ebecryl 3720-TP25 were characterized by quartz crystal microbalance (QCM) and photoacoustic spectroscopy (PAS) at room temperature. Photoacoustic spectroscopy was used to assess the region of the electromagnetic spectrum that is responsible for curing dental resins. Thus, knowing the absorption wavelength of the resin allowed the photocuring processes. Besides, the cure was monitored using microbalance technique. The ressonance frequency of the crystal microbalance changes during the photocuring processes. In this way, it was possible to evaluate by QCM the cure time for the wavelengths characterized by PAS.