銀ドープカーボンナノチューブで強化された自己硬化アクリル樹脂の曲げ強度、衝撃強度、および表面微小硬度の評価

背景：ポリメチルメタクリレート（PMMA）は、主に義歯底を作るために使用されるポリマーの一種です。自己硬化アクリル樹脂（PMMA）を使用して、骨折したアクリル義歯ベースを修復できます。ただし、修理後でも、この領域は脆弱なままです。カーボンナノチューブ（CNT）は、ポリマー補強のフィラーとして使用できます。さらに、銀ナノ粒子は、歯のバイオフィルムの予防とその機械的特性の改善のための効率的な剤です。銀ナノ粒子を使用したCNTのドーピングは、フィラーの機械的特性を高めると予測される相乗的相互作用につながる可能性があります。 目的：この研究の目的は、銀ドープカーボンナノチューブ（AgドープCNT）の0.5％体重（％wt。）の手動組み込みの膨らみを、その曲げ強度、衝撃強度、および表面の微小硬度。 方法：この調査では、アクリル樹脂で構成される合計60個の標本が採用されました。それらは2つの主要なグループに分かれています。（a）液体モノマーと市販の自己硬化PMMAパウダーを使用して作られたコントロールグループ。（b）購入した銀ドープCNTパウダー（0.5％wt。）を自己硬化PMMAパウダー（99.5％wt。）に手で混合して調製し、ブレンドパウダーを液体モノマーに組み込んだ。曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、および表面微小硬度を評価しました。独立したサンプルのt検定を使用して、データを統計的に分析し、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、および表面微小硬度の平均値を比較しました（p値≤0.05）。 結果：AgドープCNT（132.4 MPa）を持つ修飾グループの曲げ強度は、未修飾（コントロール）グループ（63.2 MPa）の屈曲強度よりも有意に大きかった。さらに、AgドープCNT（3.067 GPA）を持つ修飾グループの曲げ弾性率は、対照群（1.47 GPA）の屈曲率よりも有意に大きかった。さらに、AgドープCNTS（11.2 kJ/mm2）を持つ修飾グループの衝撃強度は、対照群（2.3 kJ/mm2）の衝撃強度よりも有意に大きかった。さらに、AgドープCNT（29.7 VHN）を持つ修飾グループの微小硬度は、対照群（16.4 VHN）のそれよりも有意に大きかった（p値= 0.0001）。 結論：0.5％wtの組み込み。自己硬化アクリル樹脂への銀ドープCNTフィラーは、その曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、および表面微小硬度を高めました。

BACKGROUND: Poly-methyl methacrylate (PMMA) is a type of polymer mostly used to make denture bases. Self-cured acrylic resin (PMMA) can be used to repair a fractured acrylic denture base; however, even after repair, this area remains vulnerable. Carbon nanotubes (CNTs) could be used as a filler for polymer reinforcement. Furthermore, silver nanoparticles are efficient agents for the prevention of dental biofilm and improving their mechanical properties. The doping of CNTs with silver nanoparticles may lead to a synergistic interaction that is predicted to enhance the mechanical characteristics of the fillers. OBJECTIVES: The aim of the study was to assess the influnce of manual incorporation of 0.5% weight percent (%wt.) of silver doped carbon nanotubes (Ag-doped CNTs) into commercial self-cured PMMA on its flexural strength, impact strength, and surface microhardness. METHODS: In this investigation, a total of 60 specimens comprised of acrylic resin were employed. They are divided into two main groups: (a) the control group, which was made by using liquid monomer and commercial self-cured PMMA powder; and (b) the modified group, prepared by hand mixing the purchased silver-doped CNTs powder (0.5% wt.) to self-cured PMMA powder (99.5%wt.), and then the blended powder was incorporated into the liquid monomer. Flexural strength, flexural modulus, impact strength, and surface microhardness were evaluated. Independent sample t-tests were used to statistically analyze the data and compare the mean values of flexural strength, flexural modulus, impact strength, and surface microhardness (p-value ≤ 0.05). RESULTS: The flexural strength of the modified groups with Ag-doped CNTs (132.4 MPa) was significantly greater than that of the unmodified (control) groups (63.2 MPa). Moreover, the flexural modulus of the modified groups with Ag-doped CNTs (3.067 GPa) was significantly greater than that of the control groups (1.47 GPa). Furthermore, the impact strength of the modified groups with Ag-doped CNTs (11.2 kJ/mm2) was significantly greater than that of the control groups (2.3 kJ/mm2). Furthermore, the microhardness of the modified groups with Ag-doped CNTs (29.7 VHN) was significantly greater than that of the control groups (16.4 VHN), (p-value = 0.0001). CONCLUSION: The incorporation of 0.5% wt. silver doped CNTs fillers to the self-cured acrylic resin enhanced its flexural strength, flexural modulus, impact strength, and surface microhardness.