Post-cure heat treatments influence on mechanical and optical properties of resin composites

Este estudo avaliou o efeito do tratamento térmico pós-cura (PCHT) na microdureza Knoop (KHN), grau de conversão (DC), mudanças de cor e razão de contraste (CR) de quatro compósitos resinosos (RCs): Z100 (3M ESPE ), Z350 XT (3M ESPE), Estelite Omega (Tokuyama) e Empress Direct (Ivoclar Vivadent). Corpos de prova (12 × 1 mm) foram preparadas para cada material (n = 10 / grupo). Após a cura, as amostras foram submetidas ao PCHT por 10 min a 100 ou 170° C. O grupo controle foi mantido à temperatura ambiente (24° C) pelo mesmo tempo. O DC foi analisada por FT-NIR imediatamente e 24 h após a PCHT (n = 3 / grupo). KHN foi analisado 24 h após PCHT (n = 10 / grupo). De acordo com o CIEDE2000 (∆E₀₀), as medidas de cor foram obtidas imediatamente após a cura, cinco minutos após a PCHT e após sete dias de armazenamento em água, café e vinho tinto. Os dados foram analisados por ANOVA de um e dois fatores (P < 0,05). Z100, Z350 XT e Estelite Omega mostraram aumentos no KHN com o aumento da temperatura (P < 0,05). PCHT a 100 ° C e 170 ° C levou a uma maior DC de todos os RCs (P < 0,05). Inicialmente, o PCHT levou ao aumento dos valores de ∆E₀₀ (P < 0,05), que diminuiu após a imersão em café e vinho (P < 0,05). Considerando o efeito de PCHT e soluções de coloração, menores mudanças de cor foram observadas nas amostras tratadas termicamente (P < 0,05). Os resultados sugerem o PCHT como uma alternativa econômica e prática para aumentar as propriedades diretas de compósitos resinosos em restaurações diretas-indiretas e indiretas.

Composite	Composite Type	Matrix	Filler	Photoinitiator system	% Load (V/W)	Manufacturer	Batch #
Estelite Omega	Spherical	Bis-GMA and TEGDMA	Silica-zirconia and composite (mean particle size = 200nm)	Camphorquinone/amine + Radical-Amplified Photopolymerization	82/71	Tokuyama, Tokyo, Japan.	8068; 80815;
Filtek Z100	Micro-hybrid	Bis-GMA and TEGDMA	Silica/Zirconia	Camphorquinone/amine	84.5/66	3M ESPE, St. Paul, MN, USA.	907911; 1813100924; 1826900169
Filtek Z350 XT	Nanofilled	Bis-GMA, Bis-EMA, UDMA, TEGDMA, PEGDMA	Silica (4-20 nm), zirconia (4-11 nm), clusters of zirconia/silica	Camphorquinone/amine	78.5/71	3M ESPE, St. Paul, MN, USA.	688062; 1817700807; 1923800123
Empress Direct	Nano-hybrid	Bis-GMA, UDMA and dimethacrylates	Barium glass, ytterbium trifluoride, mixed oxide, silicon dioxide and copolymer (mean particle size = 550nm)	Camphoroquinone + Lucirin TPO	75-79/ 52-59	Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein	x00591; x54421;

	Bottom			Top			Bottom/Top (%)
Composites	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C
Z100	90.7 ± 1.0 Aa	98.8 ± 2.3 Ba	105.9 ± 1.4 Ca	101.5 ± 1.3 Aa	108.6 ± 1.4 Ba	113.1 ± 1.3 Ca	89.42%	90.95%	93.70%
Z350 XT	60.3 ± 0.8 Ab	68.6 ± 0.5 Bb	70.7 ± 0.5 Cb	62.7 ± 1.3 Ab	72.1 ± 1.2 Bb	76.9 ± 0.6 Cb	96.15%	95.11%	91.97%
Estelite Omega	34.9 ± 0.8 Ac	39.9 ± 0.8 Bc	43.8 ± 1.4 Cc	38.9 ± 0.7 Ac	43.4 ± 1.2 Bc	47.8 ± 1.0 Cc	87.73%	91.80%	91.53%
Empress Direct	22.4 ± 0.9 Ad	22.2 ± 1.2 Ad	26.7 ± 0.6 Bd	25.5± 0.9 Ad	25.7 ± 1.1 Ad	30.2 ± 1.7 Bd	89.87%	86.26%	88.44%

	Immediate			24 h
Composites	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C
Z100	65.52 ± 0.38 Aa	75.49 ± 0.69 Ba	83.73 ± 3.96 Ca	73.61 ± 0.74 Ba	75.49 ± 0.69 Ca	83.04 ± 1.41 Ca
Z350 XT	63.33 ± 0.91 Ab	74.65 ± 1.74 Ba	78.83 ± 0.89 Cbc	72.02 ± 1.99 Ba	74.65 ± 1.74 Ba	78.90 ± 0.92 Cb
Estelite Omega	59.36 ± 0.41 Ac	69.90 ± 1.65 Bab	75.17 ± 1.73 Cbd	65.92 ± 0.49 Bb	69.90 ± 1.65 BDa	76.03 ± 0.83 Cc
Empress Direct	53.27 ± 0.34 Ad	66.67 ± 5.18 Bb	73.31 ± 0.35 Cb	61.68 ± 0.19 Bc	66.67 ± 5.18 BDb	73.57 ± 0.24 Cc

Composites	ΔE₀₀
Composites	Control	PCHT at 100°C	PCHT at 170°C
Z100	0.13 ± 0.05 A	2.60 ± 0.25 B	2.00 ± 0.25 B
Z350 XT	0.12 ± 0.04 A	0.70 ± 0.26 C	1.10 ± 0.13 D
Estelite Omega	0.16 ± 0.08 A	1.00 ± 0.04 D	3.50 ± 0.41 E
Empress Direct	0.12 ± 0.07 A	0.72 ± 0.05 C	1.30 ± 0.12 D

	Water			Coffee			Wine
Composites	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C
Z100	2.23 ± 0.11 Aa	0.99 ± 0.072 Ba	0.62 ± 0.14 Ca	6.90 ± 0.22 Da	4.30 ± 0.55 Ea	2.7 ± 0.8 Aa	7.50 ± 0.44 Da	4.90 ± 0.13 Ea	5.50 ± 0.68 Fa
Z350 XT	0.43 ± 0.21 Ab	0.97 ± 0.18 Aa	1.50 ± 0.19 Ab	16.00 ± 0.46 Bb	13.00 ± 1.30 Cb	11 ± 0.65 Db	22.00 ± 0.2 Eb	19.00 ± 0.54 Fb	15.02 ± 0.83 Bb
Estelite Omega	1.50 ± 0.11 Ac	0.65 ± 0.15 Ab	1.00 ± 0.13 Ac	9.60 ± 0.076 Bc	7.60 ± 0.61 Cc	5.6 ± 0.31 Dc	8.40 ± 0.69 Cc	6.30 ± 0.26 Da	6.41 ± 0.26 Da
Empress Direct	0.94 ± 0.14 Ad	1.50 ± 0.03 Ac	1.2 ± 0.08 Abc	23.00 ± 0.26 Bd	23.00 ± 0.89 Bd	19 ± 0.84 Cd	23.00 ± 0.51 Bd	23.00 ± 1.80 Bc	18.00 ± 1.00 Cc

	Water			Coffee			Wine
Composites	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C	Control	100°C	170°C
Z100	2.30 ± 0.01 Aad	3.10 ± 0.70 Ba	1.80 ± 0.20 Aa	6.60 ± 0.33 Ca	6.40 ± 0.50 CDa	4.30 ± 0.66 Ea	7.30 ± 0.39 Ca	6.90 ± 0.08 Ca	5.80 ± 0.46 CDa
Z350 XT	0.52 ± 0.19 Ab	0.62 ± 0.17 Ab	0.49 ± 0.32 Ab	16.00 ± 0.42 Bb	13.00 ± 1.30 Cb	12.00 ± 0.63 Db	22.00 ± 0.20 Eb	19.00 ± 0.53 Fb	16.00 ± 0.81 Bb
Estelite Omega	1.80 ± 0.47 Aa	1.40 ± 0.57 Ac	2.40 ± 0.28 Ab	9.10 ± 0.02 Bc	8.20 ± 0.56 Cc	7.80 ± 0.09 Cc	7.70 ± 0.65 Ca	6.20 ± 0.07 Da	8.50 ± 0.27 Cc
Empress Direct	1.50 ± 0.34 Aae	0.95 ± 0.20 Ac	0.72 ± 0.21 Ac	23.00 ± 0.27 Bd	23.00 ± 0.88 Bd	19.00 ± 1.80 Cd	23.00 ± 0.49 Bb	23.00 ± 1.80 Bc	19.00 ± 0.97 Cd

	Contrast Ratio						ΔCR
Composites	Control (Room temperature)		PCHT at 100°C		PCHT at 170°C		ΔCR
	After Curing	After 10min	After Curing	After PCHT	After Curing	After PCHT	Control	PCHT at 100°C	PCHT at 170°C
Z100	0.50 ± 0.007 Aa	0.50 ± 0.009 Aa	0.50 ± 0.009 Aa	0.52 ± 0.009 Ba	0.51 ± 0.011 Aa	0.52 ± 0.012 Ba	0.0031 ± 0.003 A	0.0180 ± 0.005 B	0.0085 ± 0.012 B
Z350 XT	0.44 ± 0.008 Ab	0.44 ± 0.006 Ab	0.45 ± 0.014 Ab	0.45 ± 0.015 Ab	0.46 ± 0.005 Ab	0.47 ± 0.005 Bb	-0.004 ± 0.0061 A	0.0006 ± 0.019 A	0.0071 ± 0.0047 A
Estelite Omega	0.47 ± 0.004 Ac	0.47 ± 0.006 Ac	0.48 ± 0.008 Ac	0.48 ± 0.008 Ac	0.47 ± 0.004 Ac	0.49 ± 0.046 Bc	-0.0001 ± 0.0051 A	0.004 ± 0.0069 A	0.0202 ± 0.004 B
Empress Direct	0.55 ± 0.008 Ad	0.55 ± 0.007 Ad	0.53 ± 0.005 Bd	0.53 ± 0.005 Bd	0.54 ± 0.009 Ad	0.54 ± 0.012 Ad	- 0.0003 ± 0.0037 A	- 0.0016 ± 0.006 A	0.0005 ± 0.011 A

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[TFN1] Different capital letters in the row represent statistically differences between treatments for the same resin composite by Two-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test (p < 0.05). Different lowercase letters in the column represent statistically differences between the resin composites for the same group (same column) by One-Way ANOVA followed by Tukey's post hoc test (p < 0.05).