4  -  Propriétés physico-chimiques comparées


La prise en compte de situations cliniques très différentes nécessite souvent d’exploiter les spécificités des différents matériaux à empreinte mis à notre disposition. Un certain nombre de paramètres conditionnent l’aptitude d’un matériau à répondre à ces différents objectifs cliniques.

4 . 1  -  La mouillabilité

La mouillabilité traduit l’aptitude d’un fluide à s’étaler à la surface d’un solide. La faible mouillabilité d’un matériau à empreinte réduit son aptitude à l’étalement et en conséquence à l’enregistrement des surfaces bucco-dentaires dans un environnement où l’humidité est le paramètre clinique qu’il faut absolument maîtriser [70 (70) CS Petrie, MP Walker, AM O’Mahony, P Spencer, Dimensional accuracy and surface detail reproduction of two hydrophilic vinyl polysiloxane impression materials tested under dry, moist, and wet conditions. J Prosthet Dent 2003 ; 90 : 365-372]. D’une manière générale, elle dépend de la viscosité, de la thixotropie, et de l’hydrophilie du matériau qui influence la précision d’enregistrement et la qualité du modèle en plâtre [60 (60) BJ Millar, SM Dunne, PB Robinson, The effect of a surface wetting agent on void formation in impressions. J Prosthet Dent 1997 ; 77 : 54-56.,68 (68) HI Oh, DY Lee, SY Hwang, KV Kim, KM Kim, Effect of non-ionic surfactants on surface properties of hydrophilic polyvinylsiloxane impression materials. Colloids and surfaces A 2003 ; 229 : 9-17.].

4 . 2  -  L’hydrophilie

La notion d’hydrophilie fait référence à la mesure de l’angle de contact entre un matériau et un liquide, l’eau. Cet angle est une manifestation physique facilement observable des concepts plus fondamentaux d’énergie et de tension superficielles. Si l’angle est inférieur à 90°, le matériau est hydrophile. Contrairement aux hydrocolloides, les élastomères sont hydrophobes du fait de la présence de groupements hydrocarbonés apolaires à leur surface [45 (45) RS Kess, EC Combe, BS Sparks, Effect of surface treatments on the wettability of vinyl polysiloxane impression materials. J Prosthet Dent 2000 ; 83 : 98-102.]. Les polyéthers sont moins hydrophobes que les autres élastomères du fait de la présence naturelle à leur surface de groupements polaires : hydrogène, hydroxyle… De nouveaux silicones, dits hydrophiliques, sont rendus moins hydrophobes en substituant à certains groupements hydrocarbonés, des groupements polaires [voir 48,voir 50]. Ces composés (polyoxyéthylène, polyoxypropylène… [6 (6) T Aziz, M Waters, R Jagger, Surface modification of an experimental silicone rubber maxillofacial material to improve wettability. J Dent Res 2003 ; 31 : 213-216.]) appelés tensioactifs ou surfactants, ont tendance à s’adsorber aux surfaces libres, ou aux interfaces, en modifiant par là leur énergie de surface : ils augmentent la réactivité de surface du matériau [33 (33) RM Hesby, CR Haganman, CM Stanford, Effects of radiofrequency glow discharge on impression material surface wettability. J Prosthet Dent 1997 ; 77 : 414-422.]. La dispersion de ces produits est déterminante, car seule leur concentration à la surface du matériau est efficace [voir 68]. Leur adjonction (±1,5%) n’altère en rien la précision d’enregistrement des silicones [voir 48,69 (69) R Ogolnik, B Picard, I Denry, Cahiers de biomatériaux dentaires 2 : les matériaux organiques. Masson, Paris 1992 : 105 p.], mais accentue le risque d’absorption hydrique du matériau à empreinte [voir 6], et donc le risque d’en affecter la stabilité dimensionnelle [46 (46) F Keyf, Some properties of elastomeric impression materials used in fixed prothodontics. J Isl Acad Sci 1994 ; 7 : 44-48.,59 (59) BJ Millar, SM Dunne, M Nesbit, A comparison of three wetting agents used to facilitate the pouring of dies. J Prosthet Dent 1995 ; 74 : 341-344.]. Des traitements plus spécifiques (plasma…) donnent des résultats souvent efficaces, mais nettement plus complexes à mettre en œuvre sur des matériaux de nature différente [9 (9) DS Bodas, C Khan-Malek, Fabrication of long-term hydrophilic surfaces of poly(dimethylsiloxane) using 2 hydroxyethylmethacrylate. Sensors and actuators B 2007 ; 120 : 719-723.,28 (28) S Erkut, G Can, Effects of glow-discharge and surfactant treatments on the wettability. J Prosthet Dent 2005 ; 93 : 356-363.,voir 33]. Les surfactants appliqués juste avant le traitement de l’empreinte sont efficaces (figures 15,16), même s’ils ne sont malheureusement que rarement spécifiques des matériaux à empreinte disponibles sur le marché [voir 28,voir 40].

Figure 15 : application d'un surfactant à la surface de l'empreinte au silicone
Figure 16 : le surfactant améliore l'étalement du plâtre et l'enregistrement des détails de l'empreinte

Il est à noter que pour un même couple liquide/solide, l’angle de contact varie en fonction de la rugosité [20 (20) E Chavaux, J Verdino, M Lin, P Cerisier, La mouillabilité des silicones hydrophiles. Cah Prothèse, 1995 ; 91 : 37-41.], de la nature du substrat [62 (62) MG Moon, TA Jarrett, RA Morlen, GJ Fallo, The effect of various base/core materials on the setting of a polyvinylsiloxane impression material. J Prosthet Dent 1996 ; 76 : 608-612.] et du temps. Les silicones voient ainsi leur hydrophilie diminuer beaucoup plus rapidement que celles des polyéthers (« snap set » [voir 34]) ; ils doivent donc être insérés rapidement en bouche [74 (74) F Rupp, D Axmann, A Jacobi, M Groten, J Geis-Gerstorfer, Hydrophilicity of elastomeric non-aqueous impression materials during setting. Dent Mater 2005 ; 21 : 94-102.]. L’hydrophilie du matériau non encore polymérisé reste malheureusement encore difficile à apprécier ![ voir 20,voir 70]

4 . 3  -  La thixotropie

La viscosité initiale des élastomères est influencée par la température, et par l’intensité des contraintes appliquées. Ce dernier phénomène, dit de thixotropie, permet de moduler quelque peu la corrélation établie entre la baisse de la viscosité et la meilleure aptitude à l’écoulement [11 (11) M Braden, Viscosity and consistency of impression rubbers. J Dent Res 1967 ; 46 : 429-433.].

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