Propiedades de los Materiales Dentales

Propiedades Mecánicas

Elasticidad: Capacidad de un material para deformarse bajo tensión y recuperar su forma original al cesar la tensión. Mucha tensión sin deformarse permanentemente.

Plasticidad: Capacidad de un material para deformarse permanentemente bajo tensión. Deformación permanente con poca tensión. (altura del “punto E”)

Rigidez: Resistencia de un material a la deformación elástica. Mucha tensión para deformarse elásticamente.

Flexibilidad: Capacidad de un material para deformarse elásticamente bajo pequeñas tensiones. (“Módulo elástico” o pendiente de la recta)

Fragilidad: Tendencia de un material a fracturarse antes de sufrir una deformación permanente. Fracturarse antes de deformación permanente.

Ductilidad/Maleabilidad: Capacidad de un material para sufrir una gran deformación permanente bajo cargas de tracción o compresión. Mucha deformación permanente bajo cargas de tracción o compresión.

Resistencia: Capacidad de un material para soportar mucha tensión antes de fracturarse. Soportar mucha tensión antes de fracturarse.

Debilidad: Tendencia de un material a romperse bajo cargas pequeñas. Romperse bajo cargas pequeñas.

Coeficiente de Expansión Térmica Lineal (x10⁶/ºC)

• Diente humano: 8-15
• Amalgama dental: 22-28
• Composite: 25-68
• Cerámica: 8-14
• CIV: 10-11

Toxicidad

Reacciones Sistémicas (Alteraciones Estructurales Importantes):

• Acción mutagénica
• Producción de septicemia
• Acción estrogénica (Bisfenol A de la molécula BIS-GMA)
• Depósito en vísceras (metales y aleaciones)
• Reacción alérgica (níquel, aleaciones Cr-Ni)

Factores que favorecen la toxicidad:

• Fraguado incompleto (Resinas)
• Corrosión (aleaciones metálicas)
• Disolución (cementos dentales)

Interfase Ideal

Una interfase ideal no permite el paso de sustancias a través de ella a lo largo del tiempo. Se busca la ausencia de espacios microscópicos abiertos en la interfase y que el material de interfase sea elástico y flexible.

Ceras

Propiedades

Termoplasticidad:

• Cambios de consistencia en relación a la temperatura.
• Gran importancia de las propiedades térmicas.
• Relacionada con su composición.

Intervalo de Fusión:

• Variable de 3-30ºC (componentes cristalinos y amorfos).
• Intervalo entre la temperatura a la que funde el componente que funde más pronto y el que funde más tarde.
• + Componentes cristalinos = + Temperatura de fusión.

Transición Sólido-Sólido:

• Estructura ortorrómbica estable → Hexagonal.
• De sólido frágil → Blando (sin fundir).
• Ablandamiento general y uniforme.

Coeficiente de Expansión Térmica Lineal (CETL):

• El más alto de todos los materiales dentales debido a su baja cohesión.
• De temperatura bucal a temperatura ambiente puede contraer 4-6%.

Conductividad Térmica: Baja.

Flujo-Escurrimiento-Creep:

• Capacidad para deformarse con presiones ligeras (deformación plástica).

Distorsión:

• Grado de deformación permanente debido a cambios térmicos y dimensionales.
• Mala estabilidad dimensional (Alto CETL).
• Tendencia a la recuperación tras la manipulación.

Para evitar la distorsión: Calentar uniformemente, revestimiento rápido, almacenar a baja temperatura.

Tipos de Ceras

Ceras de Colado: Carnauba, abeja, candelilla y parafina.

• Coronas, puentes o incrustaciones:
• Fácil de tallar.
• No dejar residuos tras su volatilización.
• Temperatura de transición elevada.

Ceras de Registro:

• Registro oclusales:
• Requerimientos: Temperatura de transición no muy alta, pero superior a 37ºC.
• Muy rígida y frágil.
• Pruebas de estructura de prótesis.
• Cera MOYCO.

Cera de Impresión:

• Muy fluidas (reproducción de detalles).
• Temperatura de transición < Temperatura Oral.
• Impresiones funcionales.
• No endurece en boca: Frenillos, agua fría.

Escayola

Composición:

• Terra Alba 1%: Sulfato de calcio dihidratado. Centros de cristalización y reacción de fraguado.
• Sulfato potásico: Disminuye la expansión de fraguado (el cloruro sódico la aumenta) pero acelera la velocidad de fraguado (disminuye el tiempo de trabajo).
• Bórax: Compensa el sulfato potásico, disminuye la velocidad de fraguado (el citrato potásico también lo enlentece).
• Pigmentos

Propiedades: Frágil y más resistente a tensiones de compresión que de tracción.

Materiales de Impresión

Elásticos

• Agar
• Alginato
• Siliconas
• Polisulfuro
• Poliéter

Rígidos

• Escayolas
• Ceras
• Godiva
• Óxido de Zinc

Tiempo de Fraguado Ideal: Tiempo de trabajo largo y tiempo de fraguado corto.

Características Deseables:

• No tóxicos ni irritantes.
• Limpios.
• Buen sabor y olor.
• Larga vida y fácil conservación.
• Económicos.
• Fácilmente esterilizables.

Hidrocoloides

Composición:

• Soluto: Mucopolisacárido
• Líquido: Agua

Relación Agua/Polvo: 1/1

Tipos de Fraguado:

• Tipo I (fraguado rápido): 60-120 segundos.
• Tipo II (fraguado normal): 2-4,5 minutos.

Tiempo en Boca: Al menos 3 minutos desde que se ha producido la gelación.

Alginato

Composición:

• Agua (solvente)
• Sal sódica o potásica del ácido algínico (15-20%): Reactivo (soluto).
• Sulfato de calcio dihidratado (14-20%): Fuente de iones de calcio.
• Fosfato sódico (2%): Retardador de la reacción de fraguado.
• Sulfato potásico (10%): Elimina la acción inhibitoria del material de impresión sobre el del positivado.

Fraguado:

El fosfato sódico reacciona con el calcio impidiendo que el material fragüe. (Fosfato sódico + Ca+ → Fosfato cálcico) Cuando éste se acaba, habrá calcio disponible para reaccionar con la sal del ácido algínico, completándose rápidamente el fraguado del alginato. (Alginato sódico + Ca → Alginato Cálcico)

Propiedades:

Fase Sol (Líquido):

• Baja viscosidad: Es mucostático.
• Hidrofílico.
• Poroso.
• Aceptable reproducción del detalle: Depende de si se elimina el aire en el espatulado.

Fase Gel (Sólido):

• Propiedades mecánicas malas: Se desgarra con facilidad.
• Mala estabilidad dimensional: Sufre fenómenos de sinéresis e imbibición. El positivado se hará inmediatamente o se mantendrá la impresión en humedad.
• Una vez positivada la impresión, como se conserva a humedad ambiente, el alginato se reseca mucho y se vuelve un material muy rígido. → Retirar el modelo de la impresión en 2 horas.

Usos:

• Modelos de estudio.
• Impresiones preliminares para dentaduras completas.
• Composturas de prótesis.
• Modelos antagonistas.
• Protectores bucales deportivos.
• Férulas rígidas de descarga.
• Cubetas para blanqueamientos.
• NO para prótesis fija.

Elastómeros Sintéticos

Composición: Pasta base + Catalizador. Menos sensibles que los hidrocoloides a la pérdida de agua o imbibición, no se adhieren bien a las cubetas (usar adhesivo), suelen ser hidrofóbicos (el poliéter es el más hidrofílico).

Polisulfuro de Mercaptano (Perlastic)

Pasta Base: Prepolímero de mercaptano polifuncional con grupos SH (elementos reactivos).

Catalizador: Dióxido de plomo (agente oxidante), azufre.

Reacción de Fraguado: Polimerización por condensación. En presencia del óxido de plomo, los grupos SH se unen entre sí formando polisulfuro y agua (subproducto).

Propiedades: Largo tiempo de trabajo, mal olor, difícil manipulación, gran viscosidad, no reproduce bien tejidos duros, mala estabilidad dimensional.

Uso: Pacientes desdentados.

Silicona de Condensación

Pasta Base: Prepolímero de dimetilpolisiloxano (reactivo).

Catalizador: Tetraetilsilicato (agente entrecruzador), octoato de estaño (catalizador).

Reacción de Fraguado: Polimerización por condensación. Forman largas cadenas de silicona y alcohol etílico como subproducto.

Silicona de Adición

Pasta Base: Prepolímero de dimetilpolisiloxano (reactivo).

Catalizador: Prepolímero de vinilpolisiloxano y ácido cloroplatínico (catalizador).

Reacción de Fraguado: Polimerización por adición. Forman largas cadenas de silicona sin subproducto.

Propiedades: Muy buenas propiedades elásticas, muy hidrofóbicas, fraguado rápido y regular, muy buena estabilidad dimensional.

Uso: Prótesis fija.

Poliéter

Pasta Base: Prepolímero de poliéter no saturado con grupos imino (elementos reactivos).

Catalizador: Sulfato aromático (iniciador).

Reacción de Fraguado: Polimerización por adición. El sulfonato se activa produciendo radicales libres que unen las cadenas del poliéter a través de sus grupos iminos, dando poliéter sin subproducto.

Uso: Prótesis fija e implantes.

Composite

Composición:

Matriz Orgánica:

• Bis-GMA (Bisphenol A-glycidyl methacrylate).
• UDMA (urethane dimethacrylate). Muy espesos.

Relleno Inorgánico:

• Microrrelleno: Sílice (0.04μ).
• Macrorrelleno: Sílice, silicatos, sulfato bárico, zirconio (0.1-5μ). Se añaden a la resina para fortalecerla, disminuir su desgaste, controlar su manipulación y reducir la contracción de fraguado.

Silano:

• Mejora la adaptación e interacción entre la resina y las partículas, y el comportamiento mecánico del material.
• Son moléculas bipolares que por un lado reaccionan con la materia orgánica (resina) y por otro con la inorgánica (partícula): Estableciendo un puente de unión entre ambas y mejorando el comportamiento mecánico del material.

Iniciadores:

• Fotopolimerizable: Aminas terciarias (↓ %), canforoquinonas, lucerina.
• Quimiopolimerizable: Peróxido de benzoilo.

Fraguado: Polimerización por adición.

Contracción de Fraguado: Durante la polimerización, el composite puede ejercer una fuerza sobre el margen de la cavidad menos retentivo (normalmente los que tienen poco esmalte), apareciendo un gap. Las fuerzas de contracción en las cúspides pueden llevar a fracturas en el composite, deformaciones cuspídeas y cracks de esmalte.

Propiedades: Conductividad térmica parecida a la del diente, CET elevado (mayor que el esmalte y la dentina), hidrofóbicos.

Presentación:

• Quimiopolimerizables: Parte A (Activador amina + composite) – Parte B (Iniciador peróxido + composite).
• Fotopolimerizable (sistema de una pasta): 20-40 segundos. Casos difíciles: 60 segundos.

Sistemas Adhesivos

Composición:

• Agente grabador: Ácido fosfórico 35-37%.
• Acondicionador o Primer: Sólo está presente en algunos sistemas adhesivos más complejos. Altamente hidrofílico y compatible con las resinas hidrofóbicas. Prepara la dentina para recibir de forma más efectiva la resina. Mantiene la dentina húmeda y previene el colapso de las fibras de colágeno.
• Adhesivo o Bonding: Resina que produce la adhesión. Puede ser hidrofílica (HEMA) o hidrofóbica (Bis-GMA).
• Disolvente: Proporciona a la resina la humectancia y fluidez adecuadas. Es un solvente volátil: Permite la entrada de la resina en las microrretenciones y posteriormente se evapora llevándose con él toda la humedad residual.
• Agentes de la polimerización: Son los mismos que se utilizan en las resinas compuestas: Quimiopolimerizables: Peróxido de benzoilo – Aminas. Fotopolimerizables: Canforoquinonas.
• Relleno (Opcional): Aumenta la resistencia de la resina. Debe ser muy pequeño y en poca cantidad.

5ª Generación (Monocomponentes con Grabado Ácido, un Bote)

• Es una versión simplificada de la 4ª generación.
• También hay que acondicionar la superficie de la dentina mediante grabado ácido.
• Se unen en el mismo bote los acondicionadores hidrofílicos (resinas hidrofílicas) y las resinas hidrofóbicas.
• Requieren que la dentina siga húmeda tras el grabado para asegurar una buena adhesión y reducir la sensibilidad postoperatoria.

Amalgama

Composición:

Polvo:

• Plata (65-75%): Aumenta la resistencia a la corrosión y a la pigmentación. Mejora las propiedades mecánicas de la aleación.
• Estaño (25-27%, según la cantidad de cobre): Controla la reacción entre la plata y el mercurio. En cantidades adecuadas disminuye la velocidad y la expansión de fraguado, pero en exceso aumenta la corrosión, la expansión y empeora las propiedades mecánicas.
• Cobre (5-13%): Mejora las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión.
• Zinc (1%): Elemento muy reactivo. Funciona como el “basurero de la reacción” (el zinc reacciona con todos los elementos en contacto, especialmente el oxígeno, evitando así que estos reaccionen con componentes más importantes de la estructura).
• Mercurio (3%): Mejora las propiedades de la amalgama de plata.

Líquido:

• Mercurio puro: Su cantidad debe ser la mínima que permita la manipulación. Relación aleación/mercurio igual a 1/1.

Corrosión de la Fase Gamma 2:

• La interfase mejora con el tiempo: el Sn de la fase gamma 2 reacciona con los elementos de la boca y produce óxidos y cloruros de estaño, estos irán sellando la interfase (que es abierta) hasta cerrarla.
• Expansión mercuroscópica: el mercurio de la fase gamma 2 quedará libre, reaccionando con las partículas de la fase gamma, produciendo más cristales de fase gamma 1.

Aleaciones

Aleaciones Nobles

Oro:

• Color amarillo si hay suficiente concentración.
• Metal noble: No se oxida ni corroe.
• El más estable de los metales.
• Mecánicamente poco resistente, muy blando, dúctil y maleable.
• CETL similar al diente.

Cobre:

• Aporta dureza y resistencia.
• Disminuye su resistencia a la pigmentación y corrosión.
• Disminuye la temperatura de fusión.
• Tratamiento térmico endurecedor a una concentración suficiente.

Plata:

• Blanquea la aleación.
• Baja la temperatura de fusión.

Platino/Paladio:

• Aumentan la dureza y resistencia.
• Aumentan la resistencia a la pigmentación y corrosión.
• Elevan el punto de fusión.
• Paladio en vez de platino.

Zinc:

• Fluidifica la aleación.
• Más reactivo → Reacciona con impurezas (limpia la aleación).

Aleaciones No Nobles

Cromo-Níquel:

• Composición: Níquel 70-80%, Cromo 12-20%. Para aumentar la resistencia y disminuir el tamaño de grano: Molibdeno, berilio, hierro o silicio.
• Uso: Prótesis fija. Puentes largos por su rigidez.

Cromo-Cobalto:

• Propiedades: Dificultad en la técnica de colado. Es la aleación más reactiva. Gran contracción térmica (no se compensa bien con los revestimientos). Poco precisa. Rígidas, duras y frágiles. Resistentes a la corrosión (no tanto como el oro). Biocompatibles.
• Usos: Prótesis esquelética por su rigidez, resistencia a la corrosión y baja densidad.

Titanio:

• Titanio Puro: Difícil de colar (alta temperatura de fusión). Reactivo frente al O2 (pasivación). Biocompatible (osteointegración). Radioopaco. Mecánicamente similar al oro IV. CETL más bajo que el resto de aleaciones.

Resinas Acrílicas

Composición: Metacrilato de metilo.

Quimiopolimerizables (Líquido):

• Monómero: Metacrilato de metilo (elemento reactivo).
• Inhibidor: Hidroquinona (facilita el almacenamiento prolongado al inhibir la polimerización espontánea del monómero).
• Agente entrecruzador: Dimetacrilato de etilenglicol (facilita la formación de cadenas laterales, mejorando las propiedades mecánicas finales).
• Activador químico: Dimetil-p-toluidina (actúa activando el peróxido de benzoilo, solo en las de autocurado).
• Aceleradores: Aminas terciarias aromáticas.

Quimiopolimerizables (Polvo):

• Perlas de polímero: Es el prepolímero o polimetacrilato de metilo que se tritura en forma de polvo o partículas pequeñas y redondeadas.
• Iniciador: Peróxido de benzoilo. Es la fuente de radicales libres para que se inicie la reacción de polimerización, siendo previamente activado por la dimetil-p-toluidina o por el calor.
• Pigmentos: Sulfuros y óxidos metálicos. Pueden dar color rosado y veteado para simular la mucosa oral.

Propiedades:

• Frágil y relativamente rígido.
• Alta resistencia a la tracción y compresión.
• Dureza aceptable.
• Escasa resistencia al impacto (se rompe con facilidad si se deja caer sobre una superficie dura).
• Resistencia a la abrasión moderada.
• Las utilizadas como base de prótesis no se ablandan por debajo de 75ºC.
• Baja conductividad térmica.
• CET muy elevado.

Porcelana

Composición:

• Feldespato: Matriz de la porcelana. Estética y transparencia (malas propiedades mecánicas). Funde a 1300ºC.
• Sílice: Alta temperatura de fusión (no funde en el proceso). Aporta propiedades mecánicas y fenómenos ópticos.
• Caolín: Arcilla para opacificar.
• Alúmina: Alta temperatura de fusión. Aporta resistencia y ductilidad. Disminuye la estética.

Cementos

Ionómero de Vidrio

Composición: Ácido poliacrílico y vidrio. Reacción: Ácido + Base = Sal + Agua. Mayor resistencia a la caries.

Oxifosfato de Zinc

Composición: Ácido fosfórico y óxido de zinc. Uso: Cementado definitivo.

Óxido de Zinc-Eugenol

Composición: Eugenol y óxido de zinc. Uso: Obturación y cementado provisional. Interviene en la polimerización del composite. IRM (reforzado con resina).

Hidróxido de Calcio

Puro no fraguará porque no es un cemento, se mezcla con resina para que fragüe.

Propiedades:

• Gran alcalinidad: pH 12 (puro): Estimula la formación de dentina, hueso y cemento. Antiséptico.
• Muy soluble.
• Material muy frágil y débil.
• No se adhiere al diente.
• Muy biocompatible. Estimula la formación de tejidos duros.

Cementos de Resina

Composición: Matriz de resina y relleno inorgánico con silano. Uso: Cementado de brackets. Ligeramente irritantes pulpares. Si se va a colocar a <0,5 mm de la pulpa, poner protector con hidróxido de calcio o CIV. Son cementos basados en la aplicación de una resina con relleno al diente tratado mediante la técnica de grabado ácido.