Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnten Erkenntnisse über die Reaktionskinetik von dentalen Werkstoffen gewonnen werden. Durch die Untersuchung der kalorimetrischen, mechanischen und dielektrischen Eigenschaften während der Polymerisation war es möglich, Effekte, die bei einer der Untersuchungsmethoden beobachtet wurden, mit den Ergebnissen der anderen Versuchsapparaturen zu vergleichen. Diese Vorgehensweise erleichterte das Erkennen von systematischen Fehlern. Jede Messapparatur wurde an die Anforderungen der Prüfung von Füllungsmaterialien angepasst und durchlief Testreihen. Mittels der thermischen Analysen DSC und DMA konnten charakteristische Materialeigenschaften wie Zersetzungstemperaturen, Glasübergangstemperaturen, Nachvernetzungsreaktionen sowie dynamisch-mechanische Eigenschaften (Speichermodule und Verlustmodule) der Polymere bestimmt werden. Sie konnten mit dem Umsatz aus der Photo-DSC in Zusammenhang gebracht werden. Durch Korrelation der DSC- und DMA-Messungen konnten Vermutungen über die entstandene Polymerstruktur nach einer Belichtungszeit von 40 s mit einer handelsüblichen Polymerisationslampe gezogen werden. Über den Vergleich beider Analysemethoden konnte weiterhin gezeigt werden, dass die DMA für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur besser geeignet ist. Der Verlauf der Ionenviskositätskurve aus der DEA steht in Zusammenhang mit dem zeitlichen Umsatz der Photo-DSC, denn die Ionenviskosität steigt mit fortschreitender Polymerisation an und stellt somit den direkten Vernetzungsverlauf der Polymerisationsreaktion dar. Ebenso besteht ein Zusammenhang zwischen DEA, Photo-DSC und dem DMA Penetration-Kurzeitversuch, wodurch das Verhalten während der Polymerisation analysiert werden kann. Die Erkenntnisse über den Vernetzungsprozess zeigen, dass gängige thermische und dielektrische Untersuchungsmethoden durchaus in der Lage sind, die Reaktionskinetik dieser Photopolymere zu beschreiben. Die Methoden lassen evtl. sogar Rückschlüsse auf die Chemie der Werkstoffe zu. In dieser Arbeit zeigte sich beispielsweise, dass Silorane mit ihrer neuen Chemie wesentlich reaktiver sind und schneller aushärteten als die anderen Werkstoffe. Auch fiel das Kompomer im Vergleich zu den Kompositen aus der Reihe.

The aim of this in vitro study was to compare reactive and thermal behaviour of restorative composites by means of dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC) and dielectrical analysis (DEA).
Two methacrylate-based composites (Tetric Evo Ceram, Ivoclar/Vivadent; Filtek Supreme, 3M Espe), one compomer (Dyract eXtra, Dentsply-Detrey) and one Silorane-based composite (Filtek Silorane, 3M Espe) were compared using different tests in DMA, DSC and DEA. The laboratory veneering composite Sinfony (3M Espe) was used as a reference. Characteristical material properties such as glass transition and dynamic-mechanical properties were analysed by DSC and DMA. Real-time light-curing behaviour (inflection point of the curing curve) was investigated by DEA (ion-viscosity), photo-DSC (energy) and photo-DMA (mechanical properties). Statistics: mean, standard deviation, t-test.
DSC and DMA allow differentiating between restorative materials. DEA, Photo-DSC and Photo DMA provide informations about the speed of reaction of the materials. During reaction of the materials changes in ion-viscosity, energy and mechanical properties indicate differences between the tested materials.