Effect of the functionalization of silica nanoparticles as a reinforcing agent on dental composite materials

El presente estudio evaluó el efecto del estado de agregación de nanopartículas de sílica en la reflectancia y cristalinidad de materiales compuestos de uso dental. Se emplearon dos tipos de sílica nanométrica (ca. 10 nm): Aerosil 200  no funcionalizado y Aerosil DT4  funcionalizado con 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano. Las nanopartículas de sílica fueron dispersas en una mezcla de monómeros de Uretano Dimetilacrilato (UDMA) y Etilenglicol Dimetacrilato (EGDMA) en una relación 80:20 en masa. El tamaño de partícula de la silica y su estado de agregación fue determinado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM), mostrando que el Aerosil DT4  presentó agregados densos de tamaño superior a 1 μm; en tanto el Aerosil 200  presentó una estructura agregada tipo gel de partículas. El grado de funcionalización del Aerosil DT4  fue determinado mediante análisis termogravimétrico (TGA), obteniendo un valor de 7.57% w/w. Los materiales compuestos fueron evaluados mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) para determinar su cristalidad. El material compuesto reforzado con Aerosil DT4  presentó una menor cristalinidad que el sistema con Aerosil 200  , debido a la mayor interacción de la matriz polimérica con la superficie funcionalizada del Aerosil DT4  . El efecto de la agregación de las nanopartículas de silica en las propiedades ópticas del material compuesto fue determinado mediante análisis de reflectancia. La muestra de Aerosil 200  presentó un menor estado de agregación de las nanopartículas y mayor reflectancia que el sistema con Aerosil DT4  . La funcionalización de la superficie del Aerosil DT4  propició la aglomeración de las nanopartículas deteriorando las propiedades ópticas del material compuesto.