Fotopolimerização em Resinas Compostas

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FOTOPOLIMERIZAÇÃO 
Polimerização é a reação química que da origem aos 
polímeros - é a transformação de monômeros em 
polímeros. 
É na matriz orgânica das resinas compostas que ocorre 
o processo de polimerização. Existem vários tipos de 
matrizes orgânicas, o mais utilizado é o Bis-GMA. 
A polimerização química ocorre em uma reação base 
mais catalisador. O agente iniciador é o peróxido de 
benzoíla (pasta catalisadora) e o ativador é uma amina 
terciária (pasta base). 
As pr imeiras resinas compostas t inham uma 
polimerização química - desvantagem: o dentista não 
tinha nenhum controle sobre o tempo de trabalho. 
Na polimerização física, temos uma pasta única, onde o 
iniciador é um fotoiniciador mais uma amina ativadora e 
são ativados por luz. 
Polimerização dual ocorre quando há os dois sistemas 
de ativação. 
MECANISMO DA FOTOPOLIMERIZAÇÃO: 
Iniciação: 
• Excitação do fotoiniciador pela luz, que interage com 
uma amina terciária liberando radicais livres. 
Propagação: 
• A liberação de radicais livres faz com que as duplas 
ligações de C sejam quebradas, liberando mais 
radicais livres, o que proporciona a propagação do 
processo de polimerização; 
• Formação de uma rede tridimensional de ligações do 
tipo linear ou cruzada. 
Terminação: 
• À medida que o material vai se tornando mais rígido, 
d i f icul ta a ocorrência de reações químicas 
responsáveis pela polimerização e a terminação acaba 
por finalizar o processo efetivo de polimerização. 
FOTOINICIADORES: 
• Canforoquinoma (CQ) - 468nm 
• Irgacure 819 - 400 a 450nm 
• Fenilpropanodiona (PPD) - 410nm 
• Lucirin (TPO) - 375 a 410nm 
• Óxido monoacilfosfina (MAPO) - 375 e 410nm 
• Óxido bisacilfosfina (BAPO) - 400 a 450nm 
A canforoquinona é a mais utilizada - presente em 
concentrações que variam de 0,15 a 0,3%; excitada pela 
luz visível de cor azul, entre 450nm; tem como defeito 
possuir uma cor amarelada - pode resultarem um efeito 
amare lado indese jado no dente res taurado, 
principalmente nos compósitos para dentes clareados. 
Sistemas fotoiniciadores alternativos - menor 
intensidade de amarelo. Absorvem luz em comprimentos 
de ondas menores (com extensões do perfil de absorção 
para comprimento de onda visíveis). 
Exemplos de produtos comercializados no Brasil 
que não contém canforquinona: 
• Biscover (bisco) - selante de superfície. 
• Panavia F (Kuraray) - cimento resinoso dual. 
• Pyramid esmalte e translúcida (bisco) - resina 
composta. 
UNIDADES DE FOTOATIVAÇÃO: 
• Diodos emissores de luz (LED); 
• Lâmpadas halógenas de quartzo - tungstênio; 
• Arco de plasma; 
• Laser de argônio. 
LÂMPADA HALÓGENA 
Essa luz compreende um espectro amplo e é emitida em 
comprimentos de onda entre 350 e 700nm. 
Vantagens: tem boa efetividade para todos os 
comprimentos de onda; baixo custo. 
Desvantagens: espectro contínuo e largo (necessidade 
de filtros); altas temperaturas e alto nível de ruído 
(necessidade de sistema de ventilação); vida útil 
pequena. 
Atualmente não é mais utilizada. 
LED - LIGHT EMITTING DIODE 
Os diodos emissores de luz (LEDs) não produzem luz 
visível através do aquecimento de filamentos metálicos. 
Halógena: 350 a 700nm / LED: 440 a 490nm 
O espectro emitido é a principal diferença entre a luz 
gerada pelos LEDs e pelas lâmpadas halógenas. 
Vantagens: vida útil maior; não provoca aquecimento; 
baixo consumo de energia; equipamentos compactos 
sem filtros ou sistema de refrigeração. 
Desvantagens: baixa potência em algumas gerações; 
estreito intervalo de emissão espectral (440-490nm). Tais 
desvantagens atualmente já foram superado pela 3º 
geração, porém possuem como desvantagem o alto 
custo. 
Geração dos LEDs: 
• 1º geração: eram muito fracos, sendo necessários 
maior densidade de potência (100-15mW/cm2); 
• 2º geração: densidade de potência entre 300 a 
1.100mW/cm2, espectro entre 450 a 590nm, ou seja, 
ainda espectro muito reduzido, somente para 
canforoquinona; 
• 3º geração: com potência até 1.100mW/cm2 e tem 
diferentes diodos com espectro de 375 a 510nm e 
pega vários iniciadores nesses espectros, e não só a 
canforoquinona. 
INTENSIDADE DE LUZ OU DENSIDADE DE POTÊNCIA: 
É a medida em quantidade de energia por área de 
superfície - mW/cm2. Deve ser suficiente para ativar o 
fotoiniciador presente no material e produzir um número 
aceitável de radicais livres que possam levar a uma 
adequada polimerização. É essencial conhecer a 
intensidade de luz da unidade fotoativadora para que se 
possa calcular o tempo de exposição. 
DENSIDADE DE ENERGIA (J/CM2) 
É a energia total resultante da exposição - é a 
intensidade de luz (MW/CM2) X tempo de exposição 
(seg.). 
Energia ideal - é a quantidade de energia ideal para a 
fotopolimerização. 
LEI DA RECIPROCIDADE DE EXPOSIÇÃO 
Se uma resina necessita de 8.000 mj/cm2 como energia 
necessária para sua ativação, podem ser feitas várias 
combinações, como: 
• Aparelhos com 400mw/cm2 X polimerização de 20s = 
8.000mj/cm2. 
• Aparelhos com 800mw/cm2 X polimerização de 10s = 
8.000mj/cm2. 
• Aparelhos com 1.000mw/cm2 X polimerização de 8s = 
8.000mj/cm2. 
DENSIDADE DE ENERGIA (J/CM2) 
O ideal é conhecer a faixa espectral e o valor da 
densidade de potência da unidade fotoativadora 
utilizada, bem como o fotoativador e a quantidade de 
energia ideal para polimerizar determinados compósitos. 
GRAU DE CONVERSÃO: 
É a quantidade de ligações duplas (carbono-carbono) do 
monômero que são quebrados e convertidos em 
l i g a ç õ e s s i m p l e s d u r a n t e o p r o c e s s o d e 
fotopolimerização (50 a 60%). 
CONTRAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO: 
Reação de polimerização: é caracterizada pela 
aproximação das moléculas de monômeros e, 
consequentemente, por uma redução no volume do 
material. Gera tensões no material restaurador, que pode 
ou não causar prejuízo a interface adesiva, dependendo 
do momento em que se desenvolvem. 
ESTÁGIOS DA POLIMERIZAÇÃO: 
• Fase inicial de polimerização ou pré-gel: 
capacidade de deforma-se e dissipar tensões. 
• Fase de polimerização ou gel: formação dos 
polímeros e a movimentação molecular da matriz são 
inibidas. 
• Fase pós-polimerização ou pós-gel: rigidez, porém 
com contração (tensões). 
TENSÃO DE POLIMERIZAÇÃO: 
• A tensão de polimerização é gerada durante a 
polimerização como consequência da contração de 
polimerização no momento em que a resina atinge a 
fase gel; 
• A contração que se segue não consegue ser 
compensada pelo escoamento adicional do material. 
• Quanto mais rapidamente se completa o processo de 
formação dos polímeros, menos tempo o material 
permanece nas fases pré-gel e gel, gerando tensões 
que não são dissipadas pela acomodação do material, 
e sim transmitidas à interface adesiva. 
Fatores de modulam sua magnitude: 
• Volume do material; 
• Técnica de inserção dos incrementos; 
• Técnica de polimerização; 
• Propriedades físico-químicas do material. 
Manifestações clínicas 
• Sensibilidade pós-operatória; 
• Deflexão cuspídea; 
• Trincas; 
• Deslocamento de restaurações; 
• Microinfiltração; 
• Cáries secundárias; 
• Falhas coesivas do material. 
Estratégias 
• Uso de bases cavitárias de cimento de ionômero de 
vidro; 
• Adição da técnica incremental de inserção da resina 
composta e controle do fator C (configuração 
cavitária); 
• Controle da cinética de polimerização da resina 
composta por meio de métodos de modulação da 
fotoativação; 
• Modificações da formulação das resinas (seja com a 
utilização de novas matrizes, seja com alteração no 
conteúdo de carga inorgânica). 
Configuração da cavidade 
• Fator C: fator de configuração cavitária - é relacionado 
com a geometria do preparo cavitário e representado 
pela relação entre áreas de superfície aderidas e não 
aderidas (livres); 
• A tensão residual de polimerização aumenta 
diretamente com essa relação. 
C = sup. Aderidas / sup. Livres 
Técnica de inserção incremental 
O objetivo básico é unir cada incremento ao menor 
número possível de paredessimultâneas (conformação 
triangular) - aumentar a área livre de cada incremento.