LIMITE DE PROPORCIONALIDADE
Pelos resultados dos itens 5.1 e 5.2 observa-se certa semelhança entre as comparações de médias de resistência à flexão na força máxima de ruptura em relação às comparações de médias baseadas na força obtida no limite de proporcionalidade. Entretanto, ocorreram algumas diferenças nos resultados do teste de Tukey.
Para estudar a relação entre os resultados de resistência à flexão pelos dois métodos de cálculo, são dados na tabela 5 os
coeficientes “a” (coeficiente de regressão) da regressão linear RM= a*RP,
onde RM é a resistência na força máxima e RP a resistência na força
obtida no limite de proporcionalidade, e os coeficientes de correlação
Tabela 5 - Coeficiente a da regressão RM= a*RP e coeficiente de correlação r. Material Coeficiente G1 G2 G3 G4 L a 2,43 2,44 2,58 2,52 r 0,933 0,798 0,497* 0,884 L-K a 2,46 2,51 2,56 2,41 r 0,681 0,624 0,865 0,822 L-UGH a 2,04 2,42 2,17 2,53 r 0,197* 0,782 0,462* 0,872 L-TR a 2,35 2,29 2,48 2,40 r 0,840 0,435* 0,682 0,831 L-NT a 2,50 2,58 2,96 2,54 r 0,977 0,675 0,561* 0,775 L-L a 2,47 2,52 2,50 2,50 r 0,971 0,995 0,960 0,986
* r < 0,600 não significativo em nível de 5%
Os coeficientes de correlação menores que 0,600 não foram
significativos, mas houve sempre uma tendência de RM ser de 2 a 3 vezes
maior do que RP. Dessa forma, o coeficiente de regressão (“a”) informa
quantas vezes a resistência máxima é maior que a resistência no limite de proporcionalidade. Essa relação é tanto mais precisa quanto mais o coeficiente de correlação está próximo de 1.
Na Figura 23 é dado o diagrama de dispersão da resistência
máxima de ruptura (RM) em relação à resistência no limite de
proporcionalidade (RP), considerando todos os valores obtidos,
R
M= 2,46 R
Pr = 0,941
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
40
50
R
P(MPa)
R
M(MP
a
)
Obteve-se o coeficiente de regressão 2,46 e o coeficiente de correlação 0,941, indicando a tendência geral da relação entre os dados de resistência máxima e de resistência no limite de proporcionalidade.
FIGURA 23- Diagrama de dispersão da resistência máxima de ruptura
D
Durante a fase de controle posterior, em muitos casos observa- se a necessidade do reembasamento das próteses removíveis, com o objetivo de se readaptar as bases dessas próteses na fibromucosa da
área chapeável11,19,22,23. Desse modo, algumas resinas acrílicas rígidas
quimicamente ativadas, indicadas para reembasamento imediato, têm sido propostas como meio alternativo à técnica convencional de
reembasamento (mediata)7,9,22. Esses materiais, de acordo com seus
fabricantes, são considerados reembasadores definitivos, sem a necessidade de substituição posterior. Espera-se, então, que suas propriedades sejam semelhantes àquelas do material para base de prótese, proporcionando, entre outras características desejáveis, suporte
adequado às cargas mastigatórias64.
No presente estudo, ensaios de resistência à flexão foram realizados para avaliar o comportamento mecânico de uma resina para base de prótese, após procedimentos de reembasamento imediato com quatro diferentes resinas acrílicas quimicamente ativadas. Foram, ainda, avaliados os efeitos do reembasamento mediato com a própria resina de base, da armazenagem em água e da ciclagem mecânica sobre a propriedade de resistência à flexão. A resistência flexural desses materiais foi avaliada com base na força máxima de ruptura e no limite de proporcionalidade.
Segundo Chitchumnong et al.20, os polímeros utilizados na confecção de bases de prótese falham clinicamente devido à fadiga flexural e, portanto, ensaios mecânicos de resistência flexural seriam os mais adequados para avaliar o comportamento de diferentes polímeros. Entre os ensaios mecânicos, o de resistência à flexão em três pontos se destaca por representar a mensuração coletiva das tensões de tração (superfície inferior do corpo-de-prova), compressão (superfície superior do corpo-de-prova) e cisalhamento (região de extremidade, próximo aos
apoios inferiores) de diferentes materiais2,21. A aplicação de força
transversa simula a carga que uma prótese superior recebe durante a mastigação e gera uma curva tensão x deformação que representa o
escoamento plástico e a deformação elástica do corpo-de-prova21,71. Para
a realização desses ensaios mecânicos, a redução na distância dos apoios inferiores (span) e o aumento na espessura dos corpos-de-prova, têm sido recomendados, pois a expressão da resistência à flexão é mais significativa em deflexões baixas, diminuindo a porcentagem de erro
nessas mensurações20. A espessura dos corpos-de-prova utilizados neste
estudo (3,3 mm) baseia-se nas especificações da ISO nº156735, revisada
em 1998, tendo sido maior que a utilizada por grande parte dos trabalhos
encontrados na literatura5,9,19,20,23,37,39,40,58,62,63,64.
Os resultados produzidos pela combinação entre os diversos materiais para reembasamento e a resina de base avaliada, nas diferentes condições desse estudo, permitem observar que a interação
Material x Armazenagem foi significante. No grupo sem armazenagem em água, todos os corpos-de-prova confeccionados por meio do reembasamento imediato exibiram resistência máxima à ruptura inferior à da resina de base intacta. Esses resultados estão de acordo com alguns
estudos encontrados na literatura5,19,64,65, onde foi verificado que corpos-
de-prova reembasados produzem valores de resistência flexural inferiores em relação aqueles obtidos somente com as resinas para base de prótese. A combinação L-TR exibiu valores estatisticamente iguais a L-K e superiores a todas as demais combinações resina de base/ reembasador quimicamente ativado. Entre as combinações L-K, L-UGH e L-NT não foram observadas diferenças estatisticamente significantes na resistência máxima à flexão. Essas diferenças podem ser atribuídas às diferentes composições químicas dos materiais avaliados e à capacidade de união
dos reembasadores à resina de base19,61. Além disso, sabe-se que a
resistência final de um material reembasado pode ser influenciada pela
resistência individual de ambos os materiais utilizados64. Takahashi et
al.65 observaram, em seus estudos, que após o reembasamento com
diferentes materiais reembasadores, houve uma diminuição significativa na resistência à deformação plástica de uma resina para base de prótese. Entre os quatro reembasadores avaliados por esses pesquisadores, três demonstraram limite de proporcionalidade pelo menos 50% menor que a resina para base de prótese. Além disso, esses autores verificaram que, com exceção de uma resina para base de prótese, a resistência à
deformação plástica dos corpos-de-prova reembasados foi progressivamente diminuída com o aumento da espessura do material
reembasador. Dessa forma, Takahashi et al.65 sugerem que, durante os
procedimentos de reembasamento, a alteração da resina de base seja a menor possível, diminuindo a quantidade de material reembasador na prótese. A espessura de material reembasador utilizada neste estudo (1,3 mm) foi próxima daquelas utilizadas pela maioria dos trabalhos
encontrados na literatura5,19,62,64,65 e, adequada o suficiente para a
realização do procedimento de reembasamento, sem que grandes alterações na resina de base sejam realizadas.
Apesar das propriedades mecânicas do material reembasador utilizado contribuírem para a resistência final obtida, esse aspecto,
isoladamente, não assegura o sucesso do reembasamento5,64,65 que
depende, também, da união adequada entre a resina de base e o
reembasador11,65, evitando, assim, o acúmulo de resíduos, a proliferação
bacteriana, a alteração de cor e a completa separação entre os materiais6.
Segundo Chai et al.19, a capacidade do material reembasador em resistir
às forças e reforçar a base da prótese depende de sua propriedade adesiva. Quando há uma união deficiente na interface base de prótese/ reembasador, uma falha adesiva pode ocorrer entre os materiais, mesmo mediante a um estresse relativamente baixo. A melhora na propriedade de união entre a base de prótese e o material de reembasamento garante
melhor o estresse aplicado. De acordo com Craig21, o reembasamento das próteses removíveis deveria proporcionar adequada união química entre os polímeros para reembasamento e para base de prótese, resistência satisfatória da prótese reembasada e menor tempo possível
para que tal procedimento seja executado (conveniência do paciente).
Portanto, a necessidade de aumentar a resistência adesiva de alguns reembasadores imediatos levou os fabricantes de alguns materiais a fornecerem substâncias utilizadas como adesivos, que modificam a
superfície da resina de base, previamente ao reembasamento8,44,47,65.
Arima et al.8 concluíram que essas substâncias são, em geral, solventes
orgânicos (diclorometano ou acetona), monômeros do grupo dos metacrilatos ou associação entre monômeros e polímeros. Esses produtos diferem entre si quanto à capacidade de dissolver a estrutura do polimetil metacrilato. No presente estudo, de acordo com os respectivos fabricantes, o adesivo utilizado para o material reembasador TR é composto de monocloro metano e o do material UGH é um solvente à base de diclorometano e hidroxietil metacrilato (HEMA). A aplicação desses solventes pode dissolver a superfície da resina de base, possibilitando a penetração do material reembasador e resultando em
uma camada mista de resina de base e reembasador8. Apesar de ambos
os materiais (TR e UGH) utilizarem adesivos à base de solvente, Pavarina
et al.50 verificaram que a resina UGH produziu menores valores de
consideração que a resistência final de uma prótese reembasada pode ser dependente da resistência de ambos os materiais (base e
reembasador)65, os menores resultados de resistência flexural
apresentados pela combinação L-UGH, em comparação à combinação L-TR, poderiam ser atribuídos à menor resistência do material UGH. Além disso, no presente estudo foi observado que o material UGH exibe, logo após manipulação, maior viscosidade em relação ao material TR. Falhas adesivas entre o reembasador e a resina de base também podem ocorrer devido à alta viscosidade do reembasador, dificultando um adequado
molhamento da resina de base65,71. Ainda no grupo sem armazenagem, a
menor resistência à flexão proporcionada após o reembasamento da resina L com a resina NT, em relação às amostras L, L-L e L-TR, pode
estar relacionada à presença de agente plastificante na resina NT (8,0% de di-n-butilftalato), que confere maior flexibilidade em suas cadeias
poliméricas9. Um outro fator que pode ter influenciado esses resultados
estaria relacionado à baixa proporção pó/ líquido indicada pelo fabricante do material NT (1,34 g/ 1 mL), que pode ter gerado uma maior
concentração de monômero residual após sua polimerização27,38. Tem
sido observado, que a maior concentração de monômero residual pode comprometer as propriedades mecânicas das resinas acrílicas
quimicamente ativadas12,23,27,59. Embora a resina K tenha a mesma
composição da resina NT (Polietil metacrilato- pó e Isobutil metacrilato- líquido), esse material não apresenta agentes plastificantes em sua
composição7. Essa diferença de composição química, aliada ao tratamento prévio da superfície da resina L com monômero metil metacrilato por 180 segundos, poderia explicar a resistência à flexão exibida após o reembasamento com a resina K que, mesmo não possuindo adesivo de união, exibiu resistência semelhante às combinações L-TR, L-UGH e L-NT. É importante relatarmos que a ausência de diferenças significativas entre a combinação L-K e as combinações L-UGH e L-TR não foi um resultado esperado, tendo em
vista que, de acordo com os trabalhos de Seó57 e Vergani72, o material K
apresentou resistência à flexão significativamente inferior à dos materiais TR e UGH. Como descrito anteriormente, a resistência final de um corpo- de-prova reembasado é dependente da resistência individual de ambos
os materiais (base e reembasador)62 e, portanto, a resistência à flexão da
combinação L-K seria, provavelmente, menor que aquela produzida pelas combinações L-TR e L-UGH. Assim, a resistência de união entre o material K e a resina de base L pode ter influenciado os resultados desse estudo. O fabricante da resina K recomenda que a superfície de união da resina para base de prótese seja somente desgastada, não indicando nenhum tratamento químico. Porém, tem sido observado que essa
condição resulta em falhas adesivas11,16. Por outro lado, Leles et al.43,
seguindo as recomendações de Vallittu et al.71, verificaram que a
aplicação ativa de monômero metil metacrilato por 180 segundos na superfície da resina de base L contribui para uma melhor resistência de
união ao material K. Com base nesses resultados, a metodologia proposta para o presente estudo incluiu esse tratamento superficial o que, possivelmente, favoreceu a resistência à flexão das amostras L-K. Por
outro lado, Berge13 não observou diferença na resistência flexural de
resinas termoativadas reparadas com resinas quimicamente ativadas, após a aplicação passiva de monômero nas superfícies de união. Esse autor sugere que, devido à sua alta volatilidade, o monômero tende a evaporar antes mesmo que se tenha algum efeito na superfície das
resinas termoativadas. Vale ressaltar que, diferentemente de Berge13, nos
trabalhos de Leles et al.43, Vallittu et al.71 e no presente estudo, o
monômero metil metacrilato foi aplicado de maneira ativa durante 180 segundos e não somente pincelado. Além disso, para facilitar a adesão entre esses polímeros, os fabricantes recomendam a asperização da superfície da base, tendo sido esse procedimento realizado no presente estudo, independentemente do material reembasador. A asperização
superficial, com a utilização de lixas de granulação 240, possivelmente
melhora a adesão por propiciar retenções micromecânicas que aumentam
a superfície de união entre os materiais5,11,19.
Os corpos-de-prova confeccionados por meio do reembasamento mediato exibiram os maiores valores de resistência máxima à ruptura, no grupo sem armazenagem, mesmo em comparação aos resultados obtidos com a resina de base intacta. Entre os fatores que podem comprometer as propriedades das resinas acrílicas, a presença de
monômero residual tem sido apontada como um dos mais
críticos12,34,36,59,60,68. O monômero residual causa efeito plastificante na
resina à medida que reduz as forças intermoleculares4, permitindo maior
deformação do polímero sob ação de forças. Sua presença está diretamente relacionada com a reação de polimerização e composição
química dos materiais27,32,36,49,53,55,69,70. Além disso, estudos têm
demonstrado que ciclos de polimerização realizados com temperaturas elevadas propiciam maior conversão de monômero residual em polímero,
melhorando as propriedades mecânicas das resinas acrílicas26,32,36,60,69.
Beech12, observou um aumento na resistência à flexão de resinas para
base de prótese após polimerização adicional por 2 horas à temperatura
de 100ºC. Com base nessas informações, os maiores valores de
resistência à flexão, obtidos para as amostras reembasadas pelo método mediato, poderiam ser explicados pelo ciclo de polimerização adicional a que a resina de base, já polimerizada, foi submetida, principalmente em se tratando do ciclo terminal a 100ºC. Provavelmente, esse procedimento deve ter resultado em um maior grau de conversão de monômero residual
em polímero32,69. Além disso, outro fator que pode ser associado aos
resultados obtidos está relacionado à alta capacidade de união entre os
materiais com composição química idêntica (polimetil metacrilato)6,
principalmente após o tratamento superficial da resina de base, já
polimerizada, conforme recomendação de Vallittu et al.71. Além disso, de
durante a inserção e prensagem das resinas termoativadas, em comparação à penetração de monômero das resinas quimicamente ativadas, que ocorre em um intervalo de tempo bem inferior, devido à rápida reação de polimerização desses materiais. Desse modo, o menor conteúdo de monômero residual, a compatibilidade entre materiais com composição química idêntica, o tratamento de superfície e o tempo necessário para a inserção e prensagem da resina de base L, durante os procedimentos de reembasamento mediato, podem ter contribuído para a obtenção dos maiores resultados de resistência flexural das amostras L-L.
Neste estudo, foi avaliado, ainda, o efeito da armazenagem em água sobre a resistência à flexão de corpos-de-prova intactos de resina para base de prótese e reembasados pelas técnicas imediata e mediata. Estudos têm verificado que a sorção de água pelos polímeros resulta em efeito plastificante, facilitando a movimentação das cadeias poliméricas e
comprometendo a resistência mecânica do material14,48,63,64. Além disso,
quando as resinas são imersas em água, os constituintes solúveis como os monômeros não reagidos, os plastificantes e os iniciadores são
liberados em água por difusão17,26,27,68. Portanto, a resistência do polímero
pode ser influenciada pelo tempo de imersão em água e pela quantidade relativa dessas moléculas no polímero. Com base nessas informações,
Takahashi et al.63 descrevem duas hipóteses: se o efeito plastificante das
substâncias liberadas for menor que o efeito plastificante das moléculas de água absorvidas, pode ser observada uma diminuição na resistência
do polímero. Contudo, se o efeito plastificante das substâncias liberadas for maior que o efeito das moléculas de água, é verificado um aumento na resistência do material, após armazenagem em água. No presente estudo, entre as amostras submetidas à armazenagem em água pelo período de 30 dias, foi verificado um aumento significativo na resistência flexural máxima das combinações L-UGH e L-TR. Com esse aumento, a combinação L-TR passou a exibir os maiores valores de resistência à flexão entre as amostras submetidas ao reembasamento imediato e a combinação L-UGH exibiu valores superiores a L-NT e iguais a L-K. As combinações L-K e L-NT continuaram a apresentar resultados estatisticamente iguais entre si, não tendo sido influenciadas pelo período de armazenagem proposto. O aumento da resistência máxima à flexão das amostras L-UGH e L-TR, após armazenagem em água, poderia ser
explicado pela polimerização continuada dos polímeros em questão63,
principalmente tratando-se de resinas quimicamente ativadas. Lamb et
al.42, observaram que, mesmo após 50 dias, uma resina acrílica
quimicamente ativada exibiu a presença de radicais livres que poderiam estar associados à indução de polimerização complementar. Outro fator que poderia estar relacionado ao aumento na resistência das amostras L-TR e L-UGH, após armazenagem em água, seria a redução no
conteúdo de monômero residual por meio de difusão em água17,26,27,34.
Nos estudos de Douglas e Bates27, foi verificada uma redução de 21% no
quimicamente ativadas, após o período de 24 horas de imersão em água.
Da mesma forma, Vallittu et al.70, observaram que há maior redução no
conteúdo de monômero residual quando as resinas acrílicas são armazenadas em água a 37ºC nas primeiras 24 horas após a polimerização. Como descrito anteriormente, a armazenagem em água pode influenciar positivamente ou negativamente as propriedades de resistência desses materiais. Desse modo, a combinação de fatores como polimerização continuada e a liberação de monômero residual podem ter influenciado o aumento na resistência máxima à flexão das combinações L-UGH e L-TR. Para isso, provavelmente, o efeito plastificante das moléculas de água deve ter sido inferior aos benefícios obtidos com a liberação de monômero residual e polimerização continuada. Além disso, resinas com alto conteúdo de agente de ligação cruzada exibem menor
sorção de água9. Takahashi et al.64, após observarem um equilíbrio na
resistência flexural do material TR, mesmo quando submetido a períodos de armazenagem em água, sugerem que, devido à presença de agentes de ligação cruzada, deve haver baixa sorção de água nesse material. As
resinas TR9 e UGH (de acordo com o fabricante) apresentam em sua
composição alta concentração de agente de ligação cruzada 1,6 hexanediol dimetacrilato. Dessa forma, levando em consideração que
as resinas TR e UGH devam exibir baixa sorção de água e que a liberação de monômero residual por difusão pode estar relacionada ao
L-TR e L-UGH poderia ser principalmente atribuído ao fenômeno de polimerização continuada. Contudo, essa hipótese deveria ser melhor avaliada em estudos futuros que avaliassem o grau de conversão desses materiais nas condições experimentais da presente investigação. Por outro lado, a resistência flexural das combinações L-L, L-K, L-NT e para o material L intacto, não foi influenciada pelo período de armazenagem em água. Esses resultados poderiam ser atribuídos ao equilíbrio entre os benefícios proporcionados pelos fenômenos de polimerização continuada e liberação de monômero residual e o efeito plastificante negativo da
sorção de água63. Além disso, a manutenção da resistência das amostras
L e L-L, após o período de armazenagem proposto, poderia também ser explicado pelo maior grau de polimerização exibido por essa resina
termicamente ativada, em relação às resinas quimicamente ativadas53,70.
Da mesma forma que no presente estudo, Cucci et al.23 verificaram que a
resistência à flexão do material L não foi alterada após o período de 30 dias de imersão em água. Outro fato importante para a manutenção na resistência da resina de base L, após armazenagem em água, é que essa resina de base possui agente de ligação cruzada (etileno glicol dimetacrilato) em sua composição, o que deve ter contribuído para uma menor sorção de água pela massa polimérica, da mesma forma como discutido para os materiais UGH e TR.
De forma geral, os estudos que avaliam a resistência à flexão de resinas acrílicas utilizam como base de cálculo a força obtida para a
resistência máxima do material à ruptura. Por outro lado, a deformação plástica que ocorre além do limite de proporcionalidade altera, permanentemente, as dimensões dos materiais, tornando-os inaceitáveis
para a utilização clínica65. Da mesma forma, De Boer et al.25 sugerem que
alterações na adaptação de próteses aos tecidos de suporte podem ser resultantes de uma combinação entre as alterações teciduais e a deformação permanente que ocorre nas bases de próteses. Desse modo,