Les silicones d’empreinte: comparaison entre l’addition et la condensation

Il existe une grande variété de matériaux d’empreinte sur le marché : certains d’entre eux, comme les hydrocolloïdes, sont destinés aux empreintes préliminaires tandis que d’autres, comme les élastomères, peuvent offrir de meilleures performances et être utilisés pour les empreintes définitives ou de précision. Parmi les élastomères, il existe plusieurs types de matériaux, dont les silicones d’empreinte.

Les silicones peuvent être par condensation ou par addition.

Silicones par condensation

Les silicones par condensation (polydiméthylsiloxanes ou silicones de première génération) à usage odontologique ont été inventés vers les années 1950 (2) et sont constitués d’une molécule de base, à savoir un polymère siliconique (diméthylsiloxane) auquel on ajoute des oxydes métalliques et de la poudre de silice, qui en augmentent la densité. Ils réagissent avec un activateur, liquide ou pâteux, généralement constitué d’octoate d’étain. Des substances volatiles (alcools) sont libérées lors de la réaction de polymérisation par condensation.    Toutes ces réactions ont lieu à température ambiante, c’est pourquoi les silicones par condensation sont également appelées RTV (vulcanisation à température ambiante) dans la littérature.

Le mélange de ces matériaux est de type manuel, et une spatule métallique est utilisée pour les fluides. Les temps de mélange et de traitement sont généralement courts et il faut donc une certaine expérience pour pouvoir traiter le matériau dans les délais impartis ; en outre, le temps de réaction est directement proportionnel à la température ambiante : il est plus rapide dans les environnements chauds et plus lent dans les environnements froids.

Propriétés mécaniques des silicones par condensation

Les silicones par condensation présentent de très bonnes propriétés mécaniques, notamment une excellente élasticité, car ils résistent bien aux zones rétentives sans subir de déformations permanentes importantes. Ce sont des matériaux peu coûteux, surtout si on les compare aux silicones par addition ou à d’autres élastomères, et ils sont extrêmement polyvalents : ils peuvent en effet être utilisés pour les prothèses fixes et les prothèses amovibles ; ils peuvent être utilisés avec les porte-empreintes commerciaux et avec les porte-empreintes individuels et il est possible d’utiliser la technique de l’empreinte simple ou de l’empreinte double. (3)

Un autre aspect important est l’hydrophobie, grâce à laquelle ces matériaux ne subissent pas le phénomène de synérèse ou d’imbibition et, par conséquent, la stabilité dimensionnelle n’est pas affectée par l’humidité ambiante.

Un de leurs inconvénients est qu’ils ont une stabilité dimensionnelle inférieure à celle des silicones par addition : la contraction dimensionnelle est causée par la libération de molécules d’alcool, qui est le sous-produit de la réaction de condensation. (4) Ce n’est pas un matériau adhésif et, lors de l’utilisation de porte-empreintes non rétentifs, des adhésifs spéciaux doivent être utilisés.

Cependant, l’hydrophobie peut être un inconvénient en présence d’un champ non propre avec des traces de salive ou de sang, en effet, l’utilisation d’un matériau très hydrophobe peut aboutir à une empreinte avec des défauts macroscopiques (bulles ou vides) surtout dans les zones proches de la marge gingivale. Selon la littérature, si l’on travaille dans un champ propre et que l’on n’attend pas plus de 15 à 20 minutes pour que le modèle en plâtre soit réalisé, l’empreinte réalisée avec des silicones par condensation sera très précise. (5)

Silicones par addition

Au début des années 1980, les silicones par addition (polyvinylsiloxanes ou silicones de deuxième génération) ont été conçus (2). Les silicones par addition diffèrent des silicones par condensation en ce que le processus de vulcanisation conduisant à la formation du polymère a lieu par addition. Ce processus se produit par réticulation entre les groupes vinyles du polymère et les groupes silanes activés par un catalyseur à base de sels de platine (acide chloroplatinique).

Il ne reste aucun sous-produit de la réaction d’addition, contrairement à la condensation ; c’est précisément la raison pour laquelle la stabilité dimensionnelle est bien supérieure à celle des polysulfures et des silicones par condensation, qui subissent au contraire la synérèse des sous-produits de réaction. Les techniques d’empreinte sont superposables à celles utilisées pour les silicones par condensation. (6)

Mélange et traitement des polyvinylsiloxanes

Le mélange et le traitement des polyvinylsiloxanes sont, contrairement aux silicones par condensation, très simplifiés ; ces dernières années, l’industrie s’est orientée vers des solutions plus ergonomiques (7) telles que les cartouches auto-mélangeuses (actionnées manuellement à partir d’un dispenser) et les systèmes de mélange automatiques (actionnés électriquement) qui permettent d’obtenir un mélange homogène, sans bulles et parfaitement proportionné, ce qui se traduit par une meilleure qualité et une perte de temps moindre pour le dentiste.

Les polyvinylsiloxanes présentent des propriétés mécaniques très importantes. La récupération élastique est la meilleure de tous les élastomères, ainsi que l’extraordinaire stabilité dimensionnelle, ce qui explique pourquoi la duplication du modèle avec la même empreinte est autorisée. Un autre avantage des silicones par addition est leur comportement thixotrope, c’est-à-dire l’augmentation de la fluidité lorsqu’une pression est appliquée au matériau ; grâce à cette propriété, le matériau de plus faible densité peut s’écouler plus facilement dans le sillon gingival et enregistrer les détails avec plus de précision.

Hydrophobie des silicones par addition

Comme les silicones par condensation, ils présentent une hydrophobie naturelle : il est donc recommandé d’avoir un champ propre, sans sang ni salive, qui provoqueraient des défauts. Ces dernières années, la recherche a essayé de développer des silicones par addition de plus en plus compatibles avec l’eau et capables de mieux fonctionner dans des environnements humides tels que le sillon gingival. L’introduction de tensioactifs dans les formules a permis d’augmenter la mouillabilité et donc l’hydrocompatibilité sans toutefois associer un comportement hydrophile, c’est-à-dire sans phénomène de synérèse ou d’imbibition. (8)

Un inconvénient des silicones par addition est la sensibilité du catalyseur de platine aux composés contenant du soufre, qui peuvent inhiber complètement la réaction. (9) En effet, contrairement aux silicones par condensation, les silicones par addition ne doivent pas être manipulées avec des gants en latex : des composés soufrés tels que les diéthyldithiocarbamates sont incorporés dans la vulcanisation des gants en latex. (10) Il faut faire attention aux interactions possibles avec l’utilisation d’autres types de produits, tels que certains liquides astringents, notamment ceux à base de sulfate d’aluminium. (11, 12)

Silicones professionnelles à usage clinique

Les silicones sont des élastomères qui offrent des caractéristiques cliniquement importantes pour l’enregistrement correct d’une empreinte. Les silicones par addition, qui représentent l’évolution des silicones par condensation, offrent des propriétés globalement plus élevées et sont en mesure de garantir de meilleurs résultats, mais il faut faire attention aux éventuelles interactions qui peuvent inhiber la réaction de polymérisation.

Zhermack offre une large gamme de silicones par condensation et de silicones par addition pour répondre à une grande variété d’exigences cliniques.

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Bibliographie

1. Baldissera, P et al (2019). Materiali e tecnologie odontostomatologiche – terza edizione.
2. Prophet, A. S. (1982). Walter Hoffmann-Axthelm, History of dentistry, Berlin and Chicago, Quintessence Publishing Co., 1981, 8vo, pp. 435, illus., $100.00. Medical History, 26(2), 217-217.
3. Naumovski, B., Bundevska, J., & Kapusevska, B. Comparison of double-phase impression technique in 1 step and 2 steps by evaluating dimensional stability and accuracy of condensation silicones.
4. Donovan, T.E. and Chee, W.W.  A review of contemporary impression materials and techniques. Dent. Clin. N. Am., 2004; 48:445.470
5. Gonçalves, F. S., Popoff, D. A. V., Castro, C. D. L., Silva, G. C., Magalhães, C. S., & Moreira, A. N. (2011). Dimensional stability of elastomeric impression materials: a critical review of the literature. European Journal of Prosthodontics and Restorative Dentistry, 19(4), 163.
6. Hung, S. H., Purk, J. H., Tira, D. E., & Eick, J. D. (1992). Accuracy of one-step versus two-step putty wash addition silicone impression technique. The Journal of prosthetic dentistry, 67(5), 583-589.
7. Craig, R. G. (1985). Evaluation of an automatic mixing system for an addition silicone impression material. Journal of the American Dental Association (1939), 110(2), 213-215.
8. Cullen, D. R., Mikesell, J. W., & Sandrik, J. L. (1991). Wettability of elastomeric impression materials and voids in gypsum casts. The Journal of Prosthetic Dentistry, 66(2), 261-265.
9. Reitz, C. D., & Clark, N. P. (1988). The setting of vinyl polysiloxane and condensation silicone putties when mixed with gloved hands. The Journal of the American Dental Association, 116(3), 371-375.
10. Causton BE, Burke FJ, Wilson NH. Implications of the presence of dithiocarbamate in latex gloves. Dent Mater. 1993;9:209-13.
11. Machado, C. E. P., & Guedes, C. G. (2011). Effects of sulfur-based hemostatic agents and gingival retraction cords handled with latex gloves on the polymerization of polyvinyl siloxane impression materials. Journal of Applied Oral Science, 19(6), 628-633.
12. Tarighi, P., & Khoroushi, M. (2014). A review on common chemical hemostatic agents in restorative dentistry. Dental research journal, 11(4), 423.