Comparative characteristics of the properties of polymer materials used for the manufacture of removable denture bases

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to conduct a comparative characterization of the properties of polymer materials (water absorption and solubility) used for the manufacture of removable denture bases using traditional and digital methods.

Material and methods. To conduct the study, experimental samples were made from cold polymerized base resin based on polymethylmethacrylate Vertex Castapress (Vertex Dental, the Netherlands) and photopolymer material for 3D printing Next Dent Base (Next Dent, the Netherlands) in the amount of 5 pieces for each material. The study was conducted in accordance with GOST 31572-2012 “Polymer materials for denture bases”. Statistical analysis was performed using the Mann – Whitney test.

Results. For the photopolymer base material for 3D printing, Next Dent Base, the average value of water absorption is 9.857 ± 0.2165 micrograms/mm3, and solubility is 0.22 ± 0.1483 micrograms/mm3. For the basic cold-polymerized resin based on polymethylmethacrylate Vertex Castapress, the average value of water absorption is 13.46 ± 0.1826 micrograms/mm3, solubility is 0.74 ± 0.1342 micrograms/mm3.

Conclusions. Criteria of water absorption and solubility are used to assess the ability of basic plastics to withstand the effects of saliva and are indicators of durability and bioinertness of dentures. Next Dent Base, a photopolymer base material for 3D printing, has better water absorption and solubility in comparison with Vertex Castapress cold polymerization resin, which indicates that this material has greater strength and wear resistance (the medians of the samples differ by 32.4% according to the criterion of water absorption, and by 75.0% according to the criterion of solubility).

About the authors

Yuliya A. Vokulova

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Author for correspondence.
Email: Vokulova89@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5220-2032

MD, Dr. Sci. (Medicine), Assistant Professor at the Department of Clinical Dentistry at the Institute of Clinical Medicine

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Evgenii N. Zhulev

Privolzhsky Research Medical University

Email: hrustalev54@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9539-3350

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Department of Orthopedic Dentistry and Orthodontics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Elena Yu. Nikolaeva

Privolzhsky Research Medical University

Email: el.nikolaevaa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2248-5446

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor of the Department of Orthopedic Dentistry and Orthodontics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Irina V. Velmakina

Privolzhsky Research Medical University

Email: velmakinairina@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-0198-9928
SPIN-code: 2996-5982

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor of the Department of Orthopedic Dentistry and Orthodontics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Nina A. Yanova

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: nina-yanova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3436-5150

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor at the Department of Clinical Dentistry at the Institute of Clinical Medicine

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Anna A. Plishkina

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: plishkina@unn.ru
ORCID iD: 0000-0002-2124-9740

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor at the Department of Clinical Dentistry at the Institute of Clinical Medicine

Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Greil V, Mayinger F, Reymus M, et al. Water sorption, water solubility, degree of conversion, elastic indentation modulus, edge chipping resistance and flexural strength of 3D-printed denture base resins. J Mech Behav Biomed Mater. 2023;137:105565. doi: 10.1016/j.jmbbm.2022.105565
  2. Zafar MS. Prosthodontic Applications of Polymethyl Methacrylate (PMMA): An Update. Polymers (Basel). 2020;12(10):2299. doi: 10.3390/polym12102299
  3. Prosthetic dentistry: national guidelines. Eds. Lebedenko IYu, Arutyunov SD, Ryaxovskij AN. Vol 2. M., 2022. (In Russ.). [Ортопедическая стоматология: национальное руководство. Том 2. Под ред. Лебеденко И.Ю., Арутюнова С.Д., Ряховского А.Н. М., 2022].
  4. Alqutaibi AY, Baik A, Almuzaini SA, et al. Polymeric Denture Base Materials: A Review. Polymers (Basel). 2023;15(15):3258. doi: 10.3390/polym15153258
  5. Mohd Farid DA, Zahari NAH, Said Z, et al. Modification of Polymer Based Dentures on Biological Properties: Current Update, Status, and Findings. Int J Mol Sci. 2022;23(18):10426. doi: 10.3390/ijms231810426
  6. Zhulev EN. Prosthetic dentistry. M., 2012. (In Russ.). [Жулев Е.Н. Ортопедическая стоматология. М., 2012].
  7. Srinivasan M, Kamnoedboon P, McKenna G, et al. CAD-CAM removable complete dentures: A systematic review and meta-analysis of trueness of fit, biocompatibility, mechanical properties, surface characteristics, color stability, time-cost analysis, clinical and patient-reported outcomes. J Dent. 2021;113:103777. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103777
  8. Srinivasan M, Kalberer N, Kamnoedboon P, et al. CAD-CAM complete denture resins: an evaluation of biocompatibility, mechanical properties, and surface characteristics. J Dent. 2021;114:103785. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103785
  9. Zandinejad A, Floriani F, Lin WS, et al. Clinical outcomes of milled, 3D-printed, and conventional complete dentures in edentulous patients: A systematic review and meta-analysis. J Prosthodont. 2024;33(8):736-747. doi: 10.1111/jopr.13859
  10. Kalberer N, Mehl A, Schimmel M, et al. CAD-CAM milled versus rapidly prototyped (3D-printed) complete dentures: An in vitro evaluation of trueness. J Prosthet Dent. 2019;121(4):637-643. doi: 10.1016/j.prosdent.2018.09.001
  11. Srinivasan M, Cantin Y, Mehl A, et al. CAD/CAM milled removable complete dentures: an in vitro evaluation of trueness. Clin Oral Investig. 2017;21(6):2007-2019. doi: 10.1007/s00784-016-1989-7
  12. Stilwell C, Kalberer N, Mojon P, et al. Extra-oral assessment of conventional and CAD-CAM complete denture appearance by dental professionals and CRDP wearers: A randomized survey. J Dent. 2021;115:103843. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103843
  13. Srinivasan M, Kalberer N, Fankhauser N, et al. CAD-CAM complete removable dental prostheses: A double-blind, randomized, crossover clinical trial evaluating milled and 3D-printed dentures. J Dent. 2021;115:103842. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103842
  14. Korexov BN, Ryaxovskij AN, Poyurovskaya IYa, et al. Physical-mechanical characteristics of elastic materials for removable prosthetics. Stomatologiia. 2009;88(6):55-59. (In Russ.). [Корехов Б.Н., Ряховский А.Н., Поюровская И.Я., и др. Физико-механические характеристики эластичных материалов для съемных зубных протезов. Стоматология. 2009;88(6):55-59].
  15. Kostrov YaV, Belokonova NA, Vshivkov SA, et al. Analysis of methods of evaluating of dental polymer materials. Advances in current natural sciences. 2016;5:25-32. (In Russ.). [Костров Я.В., Белоконова Н.А., Вшивков С.А., и др. Анализ методов оценки свойств стоматологических полимерных материалов. Успехи современного естествознания. 2016;5:25-32]. Доступно по: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35892/
  16. Gad MM, Alshehri SZ, Alhamid SA et al. Water Sorption, Solubility, and Translucency of 3D-Printed Denture Base Resins. Dent J (Basel). 2022;10(3):42. doi: 10.3390/dj10030042
  17. Perea-Lowery L, Gibreel M, Vallittu PK, et al. 3D-Printed vs. Heat-Polymerizing and Autopolymerizing Denture Base Acrylic Resins. Materials (Basel). 2021;14(19):5781. doi: 10.3390/ma14195781

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Box-shaped graphs of the distribution of water absorption and solubility values of basic plastics.

Download (127KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Vokulova Y.A., Zhulev E.N., Nikolaeva E.Y., Velmakina I.V., Yanova N.A., Plishkina A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».