Resine termoplastiche e termoindurenti a confronto: pro e contro

Le resine sintetiche vengono oggi utilizzate in odontoiatria per la realizzazione di elementi protesici quali corone provvisorie, ponti provvisori, strutture e ganci per protesi rimovibili e per la realizzazione di apparecchi ortodontici e dispositivi gnatologici.

Per potere essere utilizzate in tutte queste situazioni cliniche, le resine dentali devono possedere le seguenti caratteristiche generali:

• stabilità chimica e dimensionale;
• caratteristiche estetiche in grado di mimare i tessuti orali;
• caratteristiche meccaniche necessarie all’uso a cui sono destinate, in particolare elasticità per resistere ai carichi masticatori;
• insolubili nei fluidi orali;
• insapori, inodori e atossiche;
• basso peso specifico;
• facilmente lavorabili e riparabili;
• costo contenuto.

Le resine termoplastiche e le resine termoindurenti sono due diverse forme polimeriche, differenti tra loro in base alla reazione che mostrano dopo applicazione di calore.

La differenza più importante è che, quelle termoindurenti, una volta riscaldate ed in seguito raffreddate, non possono più essere modificate o modellate mentre quelle termoplastiche a temperatura ambiente sono dure ma, se riscaldate, diventano nuovamente malleabili e modellabili finché non vengono raffreddate; durante questo processo la struttura chimica non varia e il processo può essere eseguito più volte.

Le resine termoplastiche hanno inoltre un punto di fusione più basso mentre quelle termoindurenti possono resistere a temperature più alte senza subire perdite di integrità strutturale.

Caratteristiche delle resine termoplastiche

Le resine termoplastiche si ammorbidiscono quando vengono scaldate e diventano sempre più fluide all’aumentare del calore applicato. Il processo è totalmente reversibile e non si crea nessun nuovo legame chimico. Sono polimeri dotati di una struttura molecolare lineare o ramificata, se riscaldati rammolliscono gradualmente e possono essere lavorati per deformazione plastica. Se raffreddati, assumono nuovamente un comportamento rigido e mantengono la forma loro impartita. Il passaggio dallo stato rigido a quello plastico è quindi reversibile e si verifica ogni volta che il materiale viene sottoposto ad un ciclo di riscaldamento.

La maggior parte delle resine termoplastiche offre elevata resistenza e una certa flessibilità, qualità che rende queste resine apprezzabili soprattutto nella realizzazione di protesi rimovibili.

Hanno diversi vantaggi: sono resistenti, leggere, poco costose e sono facili da manipolare.

Tra gli svantaggi presentano un punto di fusione molto basso, hanno scarsa resistenza ai solventi organici e solventi polari. Sono inoltre suscettibili alla deformazione permanente e alla rottura se sottoposti a stress continuativi, come per esempio gli stress masticatori. La suscettibilità alla deformazione è esacerbata dal basso punto di fusione del materiale.

Le indicazioni per le resine termoplastiche sono: protesi parziali removibili, ganci preformati, strutture di protesi totali, ponti e corone provvisori e apparecchi ortodontici. Sono prive di monomeri e quindi non tossiche e non allergeniche, vengono utilizzate per iniezione, sono biocompatibili, hanno proprietà estetiche ottime e sono confortevoli da indossare.

Tipologie di resine termoplastiche

Resine acetaliche

Per l’elevata resistenza all’abrasione e alla frattura, combinate ad una buona elasticità, sono ideali per ganci preformati, denti artificiali e sottostruttura di protesi rimovibili ma anche per i ponti provvisori e per gli splint occlusali. A livello estetico però presentano una scarsa traslucenza, non comparabile con quella delle resine dentali acriliche o in policarbonato.

Resine poliammidiche (nylon)

Offrono grande flessibilità, resistenza meccanica, al calore e alla corrosione. Per queste caratteristiche il nylon è un ottimo sostituto del metallo e viene utilizzato soprattutto nelle protesi rimovibili a supporto mucoso. A causa della sua flessibilità non può essere utilizzato come splint occlusale e per realizzare elementi dentari artificiali. È molto utilizzato in pazienti ipersensibili al metacrilato.

Resine polistireniche 

Sono molto utilizzate in odontoiatria, hanno buona resistenza alla frattura e flessibilità ma presentano scarsa resistenza all’abrasione. Possiedono una buona traslucenza e possibilità di lucidatura e vengono utilizzate per provvisori e per framework di protesi removibili.

Resine acriliche 

Sono state sviluppate per la realizzazione di protesi totali rimovibili. Non sono elastiche tuttavia possiedono un’elevata resistenza meccanica. Hanno un’ottima stabilità dimensionale nel tempo e la superficie è densa e liscia. Vengono utilizzate per la realizzazione di corone e ponti provvisori, come rivestimenti di corone e ponti, strutture di protesi rimovibili ed elementi dentali artificiali.

La principale differenza tra le resine acriliche termoplastiche e le classiche resine acriliche è che, quelle termoplastiche non hanno rilascio di monomeri, caratteristica che le rende atossiche.

Il Polimetilmetacrilato (PMMA) viene ampiamente utilizzato per la fabbricazione di denti artificiali e delle basi delle protesi totali. 

Caratteristiche delle resine termoindurenti

Hanno una struttura reticolata che impartisce loro la proprietà di essere rigidi a qualsiasi temperatura (non presentano quindi temperatura di transizione vetrosa). Poiché allo stato rigido non sono lavorabili, l’industria non li produce nella loro struttura definitiva: la loro produzione avviene in due fasi.

Nella prima fase di polimerizzazione parziale queste resine dentali assumono una struttura lineare, e presentano caratteristiche analoghe ai termoplastici in quanto possono passare dallo stato rigido a quello plastico dopo riscaldamento. A questo punto poi possono venire lavorati, ad esempio mediante stampaggio.

Terminata la formatura, il riscaldamento innesca la seconda fase di polimerizzazione, in cui si formano legami trasversali tra le molecole lineari, con ottenimento della struttura reticolata definitiva.

Al contrario di quelle termoplastiche, una volta indurite le resine termoindurenti mantengono le loro eccellenti proprietà fisiche e non sono in alcun modo riprocessabili. 

Possono avere diversi colori e diverse finiture superficiali. Hanno buone performance di resistenza in confronto al peso. Hanno bassa conduttività termica. Sono resistenti alla corrosione e all’acqua. Hanno un costo ridotto.

Presentano alcuni svantaggi, una bassa viscosità iniziale e hanno bisogno di seconde operazioni per eliminare gli eccessi. In scarsi spessori tendono ad offrire bassa resistenza alla tensione e una discreta duttilità.

Le resine epossidiche, per esempio, offrono un comportamento termoindurente, una volta che sono polimerizzate, non possono più essere modificate attraverso il calore. Sono utilizzate per la realizzazione di monconi e di modelli.

---

Bibliografia

Rokaya, D., Srimaneepong, V., Sapkota, J., Qin, J., Siraleartmukul, K., & Siriwongrungson, V. (2018). Polymeric materials and films in dentistry: An overview. Journal of Advanced Research, 14, 25-34.

Ardelean, L., Bortun, C. M., Podariu, A. C., & Rusu, L. C. (2015). Thermoplastic resins used in dentistry. Thermoplastic Elastomers. Synthesis and Applications. Rjeka: InTech, 145-167.

Chuchulska, B., Yankov, S., Hristov, I., & Aleksandrov, S. (2018). Thermoplastic materials in the dental practice: a review. Int. J. Sci. Res, 6(12), 1074-1076.