Effect of polyacrylic acid molecular weight and SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ratio on the mechanical strength of glass-polyalkenoate cements

Abstract

Los cementos de polialquenoato vitreo son ampliamente utilizados para aplicaciones dentales. Con el proposito de entender mejor los procesos involucrados en las reacciones de formacion de este tipo de cementos y de explorar su uso en aplicaciones ortopedicas, en el presente trabajo se realizo un estudio para analizar el efecto del peso molecular del acido poliacrilico y de la proporcion silice/ alumina sobre la resistencia a la compresion y las caracteristicas microestructurales de cementos de polialquenoato vitreo. Las probetas obtenidas fueron sometidas a pruebas de compresion y al analisis por microscopia electronica de barrido (MEB) y por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (IRTF). En una primera serie de experimentos se consideraron pesos moleculares promedio del acido poliacrilico de 2000, 9700, 15268 y 64000, manteniendose constante la relacion SiO2/Al2O3 en un valor de 2,5. En una segunda serie de experimentos se consideraron relaciones SiO2/Al2O3 de 2,1; 1,67; 1,25; 0,95 y 0,8; utilizando acido poliacrilico con peso molecular constante de 64000. Los maximos valores de resistencia mecanica (82,5 MPa) se alcanzaron cuando el peso molecular del acido poliacrilico fue de 64000 y la relacion SiO2/Al2O3 en el vidrio fue de 1. Estos valores de resistencia a compresion de los cementos de polialquenoato vitreo son similares a los reportados para cementos a base de polimetilmetacrilato, lo cual sugiere su uso potencial en aplicaciones ortopedicas. Finalmente, se evaluo cualitativamente la reactividad de los vidrios y la presencia de grupos funcionales �COOH sin reaccionar utilizando IRTF, asi como la separacion de fases en vidrios con relaciones SiO2/Al2O3 > 1 y la reactividad superficial de las particulas de vidrio empleando espectroscopia de dispersion de rayos X (DERX) en el MEB. A fin de optimizar la resistencia a compresion de los cementos de polialquenoato vitreo, trabajos futuros pueden ser orientados a mejorar la reactividad de los vidrios, a optimizar la relacion polimero / vidrio y a utilizar particulas de vidrio de tamano submicronico