RAFT and AFCT in debonding on demand of dental materials

Abstract

In der modernen Zahnmedizin sind mit Licht aushärtbare Polymerkomposite und Zemente zur Fixierung von Kronen, Brücken und Brackets nicht mehr wegzudenken. Die neusten Generationen von Adhäsiven und Zementen sind sehr widerstandsfähig und zeichnen sich durch sehr starke Klebeverbindungen aus, die Jahrzehnte überdauern können. Zum großen Nachteil für die Patienten, lassen sich derartig starke Dentalmaterialien nur sehr schwer entfernen. Die beim Entfernen angewandte Gewalt kann zu Schmerzen und Verletzungen beim Patienten führen. Das aktive Lösen ("Debonding on Demand") der Klebeverbindung durch Erweichung des Adhäsivpolymers kann eine Lösung für das Problem sein. Dimethacrylatnetzwerke mit einer engen und niedrigen Glasübergangstemperatur könnten diesen Zweck erfüllen. Es wurde versucht Netzwerke mit reversiblen (RAFT) und nicht reversiblen (AFCT) Kettentransferreagenzien zu modifizieren. Eine Reihe verschiedener Reagenzien wurde ausgewählt, synthetisiert und in mono sowie difunktionellen Monomeren auf Photoreaktivität, Reaktionskinetik und mechanische Eigenschaften der resultierenden Polymere getestet. Die Reagenzklasse die die vielversprechendsten Ergebnisse lieferte wurde weiter optimiert und erfolgreich getestet.

In modern dentistry fixation of extracoronal preparations, as crowns, bridges and brackets, with photocurable polymer composites and adhesives is common. The last generations of adhesives and cements are very strong bonding and can last for decades. Unfortunately removal of such strong dental materials is still a problem, causing the risk of pain and injury for the patient. Debonding on demand can be a solution to this problem. Materials with good mechanical properties have to be developed that lose their mechanical strength due to application of moderate heat. Therefore dimethacrylate networks with a sharp and low glass transition can be a solution. It was tried to modify dimethacrylate networks with reversible (RAFT) and non-reversible (AFCT) chain transfer reagents. A variety of chain transfer agents (CTA) was chosen, synthesized and tested in mono and difunctional methacrylate monomers towards their photoreactivity, reaction kinetics and mechanical properties of the resulting polymers. The most promising class of reagent was further optimized and investigated, resulting in very promising achievements.