Experimentelle Langzeituntersuchung zur Verfärbung von Verblendkunststoffen in Abhängigkeit von der Polymerisationsdauer

Abstract

Die vorliegende Langzeitstudie untersucht die Auswirkung unterschiedlicher Polymerisationszeiten auf die Verfärbbarkeit von vier verschiedenen Verblendkunststoffen.<br /> Von jedem Kunststoff wurden 16 runde Prüfkörper (Ø 16 mm, Dicke = 1,5 mm) hergestellt. Jeweils vier der Prüfkörper wurden unter UV-Licht mit oder ohne Vakuum im Polymerisationsgerät nach Herstellerangaben eine bestimmte Zeit lang ausgehärtet, vier Prüfkörper um eine bestimmte Zeit x verkürzt, vier um den doppelten Zeitfaktor x verkürzt und vier Proben um die Zeitdifferenz x verlängert auspolymerisiert. Dann erfolgte die Lagerung der Prüfkörper in Filterkaffee, schwarzem Tee, Rotwein und einem Nikotinsud für 36 Wochen lichtgeschützt bei Zimmertemperatur. Eine photometrische Messung der 64 Prüfkörper erfolgte in wöchentlichen Abständen. Die gemessenen Werte wurden mithilfe des CIE-L*a*b*-Farbsystems angegeben und graphisch erfasst. Hierbei gilt der Farbabstandswert ΔE-Wert als maßgeblich. Es wurde nicht zwischen extrinsischen und intrinsischen Verfärbungen unterschieden.<br /> Die Verfärbung der Prüfkörper nahm mit der Dauer der Lagerung in den verfärbenden Aufbewahrungsmedien zu.<br /> Die Auswertung zeigte, dass eine verlängerte Polymerisationszeit nicht in jedem Fall zu einer Verbesserung der Farbstabilität führt und im Umkehrschluss eine Verkürzung der Polymerisationszeit nicht immer zu einer Verschlechterung führt. Es besteht laut Varianzanalyse kein statistisch signifikanter Effekt der Polymerisationszeit auf den Verfärbungsgrad (p = 0,29).<br /> Die geringsten Änderungen des Farbabstandswertes ΔE zeigten sich bei dem Kunststoff Sinfony der Firma ESPE (ΔE = 3,09). Hier erfolgte bei der Aushärtung der Prüfkörper zusätzlich zu der UV-Polymerisation eine Vergütung unter Vakuum. Somit scheint die Nachvergütung, wie auch schon in anderen wissenschaftlichen Arbeiten untersucht wurde, grundsätzlich eine Verbesserung der Farbstabilität herbeizuführen. Auch für die Kunststoffe Shofu Solidex (ΔE = 4,74) und Heraeus Signum (ΔE = 5,12) waren vergleichsweise niedrige mittlere Farbänderungen gegeben. Als statistisch signifikant stärkere Verfärbung gegenüber den drei erstgenannten konnte die des Kunststoffes VITA VM LC (ΔE = 9,89; ANOVA, p < 0,001) ermittelt werden.<br /> Es ist zu vermuten, dass die Intensität der Strahlung eine größere Bedeutung für die Farbstabilität hat als die Polymerisationsdauer.<br /> Ebenfalls statistisch signifikant war der Einfluss der Lagerungsflüssigkeit auf die Farbänderung. Diese war bei Wein (ΔE = 8,56) und Kaffee (ΔE = 7,86) signifikant höher als bei Tee (ΔE = 4,56) und Nikotin (ΔE = 1,86).<br /> Nach photometrischer Auswertung erfolgte zusätzlich die Beurteilung der Verfärbung der Prüfkörper mit Hilfe der subjektiven Wahrnehmung von Versuchspersonen. Hierbei zeigte sich, dass diese nicht mit den objektiv erfassten Messergebnissen übereinstimmen und somit nur eine geringe Aussagekraft haben.