6- FOTOPOLIMERIZAÇÃO E FOTOPOLIMERIZADORES

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FOTOPOLIMERIZAÇÃO E FOTOPOLIMERIZADORES 
 
 Um centímetro que é distanciado a luz do objeto a ser polimerizado é perdido em torno de 25% a 40% 
da potência. 
 Polimerização é a reação química que dá origem aos polímeros. As unidades estruturais que dão origem 
aos polímeros são denominados monômeros. 
 * É transformado as pequenas moléculas de monômeros em cadeias de polímeros. Se é feito com muita 
eficiência, melhor será a qualidade do polímero. Quanto menos for a união dos monômeros em cadeias 
poliméricas, menor será a qualidade do material. 
 Quando polimerizados os compósitos dentários, compostos de monômeros de dimetacrilato, criam 
cadeias poliméricas tridimensionais. 
 O processo de polimerização do material é a transformação de monômeros em polímeros. 
 É na matriz orgânica das resinas compostas que ocorre o processo de polimerização. 
 Exemplos de matriz orgânica: 
 Metil Metacrilato (MMA) 
 Bisfenol Glicidil Metacrilato (Bis – GMA) 
 Trietileno Glicol Dimetacrilato (TEGMA) 
 Uretano Dimetacrilato (UDMA) 
 Silorano 
 
 Processos de polimerização: 
 Polimerização química: (praticamente não usa mais) 
- Base + catalizador 
- Iniciador: peróxido de benzoíla 
- Ativador: amina terciária 
 Polimerização física: (mais usado) 
- Pasta única 
- Iniciador: fotoativador + amina ativadora 
- Ativados por luz 
 Polimerização Dual: 
- Dois sistemas de ativação: químico + físico 
 
 Mecanismo de fotopolimerização: 
 Exitação do fotoiniciador pela luz, que 
interage com uma amina terciária liberando 
radicais livres. 
* O iniciador é uma molécula orgânica que 
está presente dentro da resina composta e está misturado com outros componentes da resina. 
* Ao jogar o ativador (luz), a ligação entre os oxigênios será rompida (processo de indução). Após o 
rompimento, há a formação de dois radicais livres. 
A liberação de radicais livres, faz com que 
as duplas ligações de carbono sejam 
quebradas, liberando mais radicais livres, 
que proporcionam a propagação do 
processo de polimerização. 
 
* Após a formação do radical livre, ele irá entrar em contato com as moléculas da matriz orgânica 
da resina. O radical livre irá agir na ligação dupla de carbono e irá quebrar a ligação dupla. Vão ter 
várias moléculas com ligações duplas dentro da matriz orgânica quebradas. Para as moléculas se 
estabilizarem, elas precisam fazer uma nova ligação, então elas irão fazer ligação com outra 
molécula que também está desestruturada. Algumas irão se unir, outras parcialmente e outras não 
irão conseguir. 
 
 A medida que o material vai se tornando mais rígido, dificulta a ocorrência de reações químicas 
responsáveis pela polimerização e a terminação acaba por finalizar este processo. 
* Quando o radical livre também possui uma ligação de oxigênio instável, ele irá achar uma molécula 
de carbono instável e irá se unir terminando a macromolécula e será chamada de polímero. 
 
 Fotoiniciador: 
 Canforoquinona – mais utilizada 
- Excitada pela luz visível de cor azul, entre 400 nm e 550 nm, com o pico de absorção na faixa de 
468 nm; 
- Cor amarela; 
* A luz estimula e ativa a canforoquinona criando os radicais livres. 
* A luz do foco da cadeira também pode ativar pois a luz branca é a união de todas as cores e possui 
o comprimento de luz azul que ativa. Porém é em baixíssima potência não substituindo o 
fotopolimerizador por exemplo. 
 Sistema de ativação por luz visível 
 As unidades fotoativadoras atuais emitem radiação dentro do espectro da luz visível. 
 
 Unidades de fotoativação: 
 Lâmpadas halógenas de quartzo e tungstênio; 
- A luz halógena compreende um espectro amplo e é emitida em comprimentos de onda entre 350 
e 700 nm; (muito efetivo para polimerização) 
- Operam em uma faixa de 400 e 500 mW/cm2, sendo que alguns podem chegar a 1.100 mW/cm2; 
(para uma boa efetivação da resina atualmente é necessário no mínimo 600 mW) 
- Vantagens: Boa efetividade e baixo custo; 
- Desvantagens: Espectro contínuo e largo – necessidade de filtros (filtros de luz), altas temperaturas 
e alto nível de ruído – sistema de ventilação e vida útil pequena (50h a 100h). 
 Diodos emissores de luz (LED); 
- 1° Geração: Densidade de potência entre 100 e 150 mW/cm2; Espectro entre 450 a 490 nm. 
(geração meio fracassada) 
- 2° Geração: Densidade de potência entre 300 a 1.100 mW/cm2; Espectro: entre 450 a 490nm; 
- 3° Geração: Densidade de potência: acima de 1.100 mW/cm2; Diferentes diodos: espectro entre 
375 a 510 nm; (não possui em si desvantagens) 
- Vantagens: Vida útil maior – 10.000h; Não provoca aquecimento; Baixo consumo de energia; 
Equipamento compactos – sem filtros ou sistema de refrigeração. 
- Desvantagens: Baixa potência – 300mW/cm2; Estreito intervalo de emissão espectral (440 a 490 
nm) 
 Arco de plasma; (não é muito efetivo na polimerização e é caro) 
 Laser de argônio; (esquenta muito) 
 
 Intensidade de luz ou densidade de potência 
 É medida em quantidade de energia por área de superfície – mW/cm2; 
 Deve ser suficiente para ativar o fotoiniciador presente no material e produz o número aceitável de 
radicais livres que possam levar a uma adequada polimerização. 
 
 Densidade de energia – ( J/cm2) 
* Quanto maior a potência, maior tempo de exposição, maior será a densidade de energia. 
 É a intensidade de luz (ou densidade de potência) (mW/cm2) X tempo de exposição (seg); 
 É a energia total resultante da exposição; 
 
 Energia ideal para uma polimerização adequada 
 Se uma resina necessita de 8J/com2 (8.000mJ/cm2) como energia para sua ativação, podem ser 
feitas várias combinações como: 
- Aparelhos com 400mW/cm2 – polimerização de 20s = 8.000mJ/cm2 
- Aparelhos com 200mW/cm2 – polimerização de 40s = 8.000mJ/cm2 
- Aparelhos com 800mW/cm2 – polimerização de 10s = 8.000mJ/cm2 
- Aparelhos com 1.000mW/cm2 – polimerização de 8s = 8.000mJ/cm2 
* Ao dobrar a potência, quebra no meio a quantidade do tempo. 
* O fabricante geralmente coloca a quantidade de segundos necessários mas tudo irá depender do 
tipo do fotopolimerizador. 
* Se afastar 1cm do dente o fotopolimerizador por exemplo, já não será mais entregue a potência 
dele, então na dúvida é necessário então sempre aumentar um pouco o tempo. 
 
 Limitações – grau de conversão 
 É a quantidade de ligações duplas carbono-carbono do monômero que são quebradas e convertidas 
em ligações simples durante o processo de fotopolimerização. 
 Grau de conversão: 50 a 60% da resina 
* Quanto melhor o fotopolimerizador, melhor o grau de conversão. 
 Baixo de grau de conversão resulta em falhas 
* Quanto maior a intensidade de luz, maior o grau de conversão. 
 
 Contração e tensão de polimerização 
 A reação de polimerização é caracterizada pela aproximação das moléculas de monômeros e, 
consequentemente, por uma redução no 
volume do material. 
 Estratégias: 
- Redução do fator de configuração cavitária 
ou fator C de cada incremento. 
- Redução do volume de cada incremento de 
resina. 
- Modulação da polimerização nas fases pré-gel e pós gel. 
* Toda vez que for polimerizar uma resina, a resina antes de chegar a polimerização final que leva 
de 24 a 48h, ela possui um estado chamado pré-gel e pós gel. No estado pré-gel, as moléculas ainda 
conseguem se unir, já no pós-gel não. É importante tentar conseguir deixar a resina a maior parte 
do tempo no estado pré-gel pois quanto mais ela ficar nesse estado, maior será o grau de 
polimerização, mais as moléculas irão conseguir se unir. 
* Uma alta potência com uma velocidade baixa, a resina endurece muito rápido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Há muita incrementação, ultrapassou o limite de 
paredes e está polimerizando de maneira errada, pois, 
com um LED de alta potência não se pode colocar 
diretamente com a luz em cima da resina. A resina irá 
polimerizar pouco, muito rápido e provavelmenteirá 
soltar pois está em muitas paredes. 
 
 
 Protocolo de polimerização 
 Com um LED de alta potência e incrementação 
pequena respeitando a quantidade de paredes onde ela 
será incrementada, a luz deve ser colocada de maneira 
indireta, na face onde ela está aderida para a luz chegar 
gradativamente. Assim a resina permanecerá em 
estado pré-gel por mais tempo. 
 Alguns autores sugere o afastamento e polimerizar 
apenas 5 segundos direto em caso de foto de baixa 
potência ao invés dos 20 segundos por exemplo de 
maneira indireta. 
 No final da restauração, após finalizar todos os 
incrementos, se coloca o fotopolimerizador 
diretamente por 20 segundos na maior potência para a 
resina sair do estado pré-gel e entrar no pós-gel 
definitivamente. Em seguida é necessário usar um gel a 
base de água e polimerizar novamente pois a resina 
composta não se polimeriza na presença de oxigênio, 
como a última camada provavelmente não seria 
polimerizada por completo, se coloca o gel para 
bloquear o oxigênio presente. 
Baixa densidade de potência 
Pré-gel Pós-gel 
Alta densidade de potência 
Pré-gel Pós-gel