Systèmes photodurcissables et photorenversables

New innovative photocurable and photoadjustable mechanical properties resins

• Auteur / Autrice : Vincent Gaud
• Direction : Jean-Pierre Desvergne, Yves Gnanou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Polymères
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets du rayonnement ultraviolet

Polyméthacrylate de méthyle

Résistance à la pénétration

Polyaddition

Adhésifs dentaires

Résumé

Les adhésifs dentaires sont des formulations photopolymérisables de monomère/prépolymére(s) méthacryliques et d'usage courant en collage orthodontique. L'un des incovénients majeurs de ces colles survient à la dépose des brackets qui nécessite une traction mécanique traumatisante pour la surface dentaire. Le but de l'étude est de préparer de nouvelles résines dentaires méthacryliques, photodurcissables sous irradiation dans le visible, dont les propriétés mécaniques après durcissement, pourront être dégradées sous UV. Dans cet objectif, de nouveaux systèmes photo-réticulables/clivables, ayant au moins une unité photolabile prédéfinie, type aryltriazène ou o-nitrobensyle, liée convenablement à au moins 2 unités méthacylate, ont été synthétisés. Une approche monomère et une approche prépolymère hyperramifié inédite ont été suivies. Ainsi, des poly(ester-triazene)s hyperramifiés ?-méthacylates et une classe originale de polymères hyperramifiés bâtis sur 2 parties, un coeur photoclivable et une écorce photoinerte terminée par des groupes méthacylate, ont été synthétisés. Des structures associant un coeur poly(ester-aryltriazene) ou une unité 2,6-dinitro-1,4-diméthylbenzène et une écorce poly(BisMPA) caractérisent cette famille de copolymères obtenus par polycondenation AB2 contrôlée. Tous ces systèmes photoactifs ont été formulés avec des comonomères (TEGDMA, uréthane diméthacrylate, méthacrylate de butyle), des charges et un photoamorceur (camphorquinone/amine tertiaire ou oxyde de biscylphosphne selon les formalations, triazène ou o-nitrobenzyle). Les propriétés mécaniques d'adhésifs photoréticulés puis photodégradés ont été évaluées en DMA (Analyse Mécanique Dynamique) et en dureté de Knoop. Les monomères o-nitrobenzyliques et plus encore les hyperramifiés aryltriazéniques ont provoqué des chutes significatives du module élastique et de dureté après irradiation. Ces résultats valident l'optimisation future de nos formulations adhésives pour l'application ciblée.

Dental adhesives are photocurable formulations consisting of monomer/prepolymer methacrylates commonly used for gluing brackets onto teeth surfaces. A major drawback of these formulations occurs upon removal of the bracket which requires mechanical traction causing pain and enamel stripping. The goal of this study is to prepare new methacrylic dental resins which would be photocurable under visible light and whose mechanical properties of the cured resins could be degraded under UV light. New photo-curable/cleavable systems having at least a predetermined photolabile unit based either onto the aryltriazeno group or the o-nitrobenzyl group appropriately linked to at least two methacrylate groups have been prepared. A classical monomer approach has been followed as well as an original hyper-branched prepolymer approach. More precisely, hyperbranched poly(ester-aryltriazene) ?-methacrylates and a unique class of hyperbranched 2 part polymers built up with a photocleavable core and methacrylate terminated photoinert innershell have been synthesized. The latter category has been illustrated with either poly(ester-aryltriazene) or 2,6-dinitro-1,4-dimethylbenzene core associated with a poly(Bis-MPA) innershell and obtained by controlled AB2 polycondensation. All these new photosensitive systems were mixed with commercial comonomers (TEGDMA, Urethane dimethacrylate, Butyl methacrylate), silica fillers and a photoinitiator (camphorquinone/tertiary amine or bisacylphosphine oxide for triazene or 2-nitrobenzyl containing formulations respectively). The mechanical properties of the new formulations were assed by DMA (Dynamic Mechanical Analysis) and Knoop Hardness for samples photocured and subsequently photodegraded. O-nitrobenzyl monomers and moreover hyperbranched aryltriazene methacrylates were able to induce a drop in storage modulus and hardness. These promising results allow further adhesive formulation optimization to fulfil targeted application requirements.