Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2015)
Effect of the functionalization of silica nanoparticles as a reinforcing agent on dental composite materials
Abstract
El presente estudio evaluó el efecto del estado de agregación de nanopartículas de sílica en la reflectancia y cristalinidad de materiales compuestos de uso dental. Se emplearon dos tipos de sílica nanométrica (ca. 10 nm): Aerosil 200 no funcionalizado y Aerosil DT4 funcionalizado con 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano. Las nanopartículas de sílica fueron dispersas en una mezcla de monómeros de Uretano Dimetilacrilato (UDMA) y Etilenglicol Dimetacrilato (EGDMA) en una relación 80:20 en masa. El tamaño de partícula de la silica y su estado de agregación fue determinado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM), mostrando que el Aerosil DT4 presentó agregados densos de tamaño superior a 1 μm; en tanto el Aerosil 200 presentó una estructura agregada tipo gel de partículas. El grado de funcionalización del Aerosil DT4 fue determinado mediante análisis termogravimétrico (TGA), obteniendo un valor de 7.57% w/w. Los materiales compuestos fueron evaluados mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) para determinar su cristalidad. El material compuesto reforzado con Aerosil DT4 presentó una menor cristalinidad que el sistema con Aerosil 200 , debido a la mayor interacción de la matriz polimérica con la superficie funcionalizada del Aerosil DT4 . El efecto de la agregación de las nanopartículas de silica en las propiedades ópticas del material compuesto fue determinado mediante análisis de reflectancia. La muestra de Aerosil 200 presentó un menor estado de agregación de las nanopartículas y mayor reflectancia que el sistema con Aerosil DT4 . La funcionalización de la superficie del Aerosil DT4 propició la aglomeración de las nanopartículas deteriorando las propiedades ópticas del material compuesto.
