Elle résulte de l’action d’un acide sur une base. Lors du mélange du ciment, le verre est attaqué par l’acide polyacrylique et réagit en libérant des ions métalliques Ca++ (issus du CaF2) et Al3+ (issus du Al2O3), qui se lient aux anions carboxyles des molécules de copolymère pour former des polyacrylates de Ca2+ et d’Al3+. Il y a aussi libération d’acide silicique, qui entoure les particules de verre, d’un gel silicique.
Schématiquement, la réaction de prise est donc :
Acide polyacrylique + FAS -----> sel de polyacrylate de Calcium et d’aluminium
Cette libération des ions après l’attaque acide sur les particules de verre est tellement caractéristique qu’elle est à l’origine du nom des CVI (ciment verre ionomère): des ions sont produits à partir des particules de verre.
Le ciment se compose donc de particules de verres enrobés dans une matrice de polyacrylate de Ca2+ et d’Al3+.
3 phases peuvent être décrites dans la réaction de prise:
• la phase de relargage ionique,
• la phase de la matrice hydrogel (prise initiale),
• la phase du Polysel gélifié (prise finale).
Cette phase démarre dès le mélange effectué. La solution aqueuse de polyacide attaque les particules de FAS et dissout la surface du verre. On aboutit à une libération d’ions F-, Ca2+ et Al3+. Une légère exothermie (3 à 7°C) accompagne cette première phase.
C’est pendant cette phase que les propriétés adhésives du CVI sont les meilleures car c’est le moment pendant lequel les groupements carboxy du polyacide sont encore libres.
Aspect du CVI pendant cette phase: brillant, glacé.
Pendant la dernière partie de cette phase, le CVI perd son aspect brillant et ne doit plus être utilisé.
2 à 3 minutes après le début du mélange et pendant à peu près 5 minutes, les ions Ca2+ réagissent avec les charges négatives du polyacide en formant des polyacrylates de Ca2+ grâce à des“cross linking”. Cela réduit la mobilité des chaînes de polymère en réalisant la gélification initiale du CVI.
Aspect du CVI pendant cette phase : Le CVI est rigide et opaque. Cette opacité est due à la grande différence entre les indices de réfraction des particules de verre et de la matrice. L’aspect opaque n’est que temporaire et disparaîtra durant la réaction de prise finale.
Cette phase démarre après la prise initiale et peut continuer pendant plusieurs jours. La matrice termine sa maturation grâce au relargage plus lent des ions Al3+. On aboutit à la forme finale du CVI pris, c’est à dire un polysel qui entoure les particules de verre qui ont incomplètement réagi. Les polyacrylates d'aluminium sont insolubles.
Aspect du CVI pendant cette phase : Le CVI est translucide et s’intègre assez bien à la dent car le gel silicique qui entoure maintenant les charges a un indice de réfraction assez proche de celui de la matrice.
Si le CVI garde la teinte opaque qu’il avait pendant la deuxième phase, c’est que le gel du polysel ne s’est pas formé correctement, en raison probablement d’une contamination précoce d’eau.
A ce stade, le CVI est sensible à la prise ou à la perte d'eau.
Remarques :
• Au cours de la réaction de prise, seulement 20 à 30 % du verre est décomposé par l’attaque acide, la partie de la poudre n’ayant pas réagi joue le rôle de charge. Le matériau possède donc une structure qu’on pourrait presque qualifier de “composite” avec une matrice renforcée par les charges.
• Au sein du CVI pris, il y a 20 à 25 % d’eau. L’hydrophilie de ce matériau est donc une propriété directement issue de sa composition.
Il faut utiliser de préférence un bloc à spatuler non absorbant et une spatule plastique. Remuez le flacon de poudre et le flacon de liquide.
Respectez scrupuleusement les doses préconisées par le fabricant pour optimiser les propriétés finales du CVI.
Le principe de la spatulation est de mouiller toute la poudre par le liquide en un minimum de temps et sur une surface minimum.
Ne spatulez pas sur toute la largeur de la plaque de verre, comme vous le feriez pour un oxyphosphate de Zinc et ne soyez pas trop énergique, le but n’est pas d’écraser la poudre pour la dissoudre dans le liquide, mais de mouiller chaque particule par le liquide. Vous n’avez besoin que d’une petite surface pour cela. Le temps de spatulation ne doit pas dépasser 30 secondes.
Incorporez la poudre en 2 fois au liquide pour plus de facilité. Le mélange doit être d’aspect brillant avant mise en place.
Pensez à bien reboucher les flacons de poudre et de liquide après usage pour éviter l’évaporation ou l’absorption d’eau.
