Les cires dentaires et les compositions thermoplastiques / Biomatériaux Dentaire
Introduction
Bien que leurs qualités plastiques ne soient pas toujours idéales, les cires dentaires sont parfois utilisées en clinique pour la prise d’empreinte et l’enregistrement des rapports intermaxillaires, mais surtout au laboratoire où elles apparaissent comme indispensables à la confection des maquettes de prothèse conjointe ou adjointe sur moulage.
Définition
Les cires sont des polymères organiques, ce sont des hydrocarbures et des dérivés d’hydrocarbures ; la masse molaire moyenne se situe entre 400 et 4000, ce qui est assez bas si l’on compare ces mesures aux polymères acryliques.
Composition
Les cires utilisées dans le domaine dentaire sont composées de cires naturelles, parfois synthétiques, appartenant aux trois règnes.
Cires d’origine naturelle
Cires d’origine animale
- Cire d’abeille : Elle est extraite des alvéoles de rayon de miel ; elle est fragile et son intervalle de fusion est entre 63 et 70°C.
- Suif de mouton : Extrait de la toison du mouton ; point de fusion 40°C.
- Stéarine : Principal composant de graisse animale ; point de fusion 70°C.
- Blanc de baleine : Point de fusion 90°C ; utilisée pour enduire la soie dentaire.
Cires d’origine végétale
Elles appartiennent aux cérides (ester d’acide gras). Elles sont solides à la température ambiante mais plastiques à chaud tout en conservant une certaine rigidité. Elles sont insolubles dans l’eau mais solubles dans l’alcool et les solvants organiques.
- Cire de Carnauba : Dure et tenace ; son intervalle de fusion est entre 80 et 85°C ; elle est sécrétée par certains palmiers tropicaux.
- Cire de Candelilla : Provient de certaines plantes charnues du Mexique ; point de fusion 68°C.
Cires d’origine minérale
Proviennent de la distillation des pétroles.
- Paraffine : Relativement molle ; son intervalle de fusion est entre 50 et 70°C.
- Cérésines : Leur intervalle de fusion est entre 70 et 80°C.
Cires d’origine synthétique
Exemple : le polyéthylène ; elles possèdent des points de fusion spécifiques et sont mélangées aux cires naturelles.
Résines naturelles
Elles sont mélangées aux cires en tant qu’agents modificateurs.
- Gomme arabique.
- Gomme Dammar.
- Colophane.
- Copal.
- Gomme de Kauri.
Propriétés des cires
Propriétés thermiques
Intervalle de fusion
Variable selon le type de cire et l’usage auquel elles sont destinées. Il est en général de 57 à 60°C, elles durcissent à la température buccale et leur plasticité est réversible par un nouvel apport de chaleur.
Fluage
Est fonction de la vitesse de déformation, de la charge, de la température et du temps.
Conductivité thermique
En raison de sa composition et sa structure moléculaire, la cire possède une faible conductibilité thermique. Il est donc indispensable de chauffer la totalité de sa masse uniformément.
Coefficient d’expansion thermique et contraction
Les cires possèdent les coefficients de dilatation thermiques les plus élevés de tous les matériaux dentaires ; les changements dimensionnels qui en résultent peuvent entraîner un mauvais ajustement des pièces coulées, à moins que des éléments compensateurs soient utilisés pour équilibrer ce coefficient de dilatation thermique.
Distorsion de la cire
Les cires ont un comportement partiellement élastique, elles ont tendance à reprendre leur forme initiale après déformation. Pour réduire ces distorsions : un chauffage uniforme, mise en revêtement rapide de la maquette en cire, conservation à basse température.
Propriétés physiques et mécaniques
Solubilité
Elles sont insolubles dans l’eau mais solubles dans les solvants organiques (chloroforme).
Module d’élasticité
Le module de Young est faible et lié à la température, le plus élevé est celui de la cire de Carnauba, 1800 MPa à 23°C et 750 MPa à 37°C.
Limite d’élasticité
Elle varie aussi avec la température de 4,82 MPa à 23°C, à 0,2 MPa à 40°C.
Résistance à la compression
Elle varie également avec la température de 82 MPa à 23°C, à 0,40 MPa à 40°C.
Ductilité
Elle est augmentée avec l’intervalle de ramollissement et la teneur en huile des cires.
Propriétés chimiques
Assez grande inertie chimique. Les cires résistent bien à l’hydrolyse et à l’oxydation.
Propriétés biologiques
Les cires sont inodores, insipides et ne présentent aucun risque biologique.
Les cires utilisées en odontostomatologie
Cire de fonderie
Cires à inlay
L’ADA distingue 2 types de cire à inlay :
- Type I : Méthode directe (bâtonnets, cônes, autres).
- Type II : Méthode indirecte.
Cire de sculpture pour prothèses conjointes
En raison de ses propriétés plastiques et élastiques, cette cire peut être utilisée pour réaliser des modelages suivant la méthode d’addition ou de soustraction de cire.
Cire préformée
Ce sont des cires spéciales, de différentes tailles, formes, couleurs et plasticité, utilisées en prothèse adjointe pour la réalisation des différents éléments constituants les stellites.
Cires à modeler ou plaques bases
- Type 1 : Cires molles.
- Type 2 : Cires moyennes pour climat tempéré.
- Type 3 : Cires dures pour climat chaud.
Cire pour bases de prothèses adjointes
Elles sont commercialisées habituellement sous forme de plaques minces, souvent rectangulaires, parfois calibrées de couleur rose. La cire pour bases de prothèses adjointe est assez malléable pour permettre le positionnement des dents artificielles lors du montage, ainsi que la sculpture de la gencive artificielle.
Cire d’occlusion
Se présente sous forme d’un bourrelet, et est assez malléable pour permettre l’enregistrement de l’occlusion. Cette cire tolère des températures supérieures à l’environnement buccal (soit 37°C) sans présenter de déformation ou de distorsion.
Cires collantes
Les cires collantes comportent plus de 50% de résines type colophane ou Dammar mélangées à 30% de cire d’abeille ; pour le reste, leurs formules font appel à de la cire de Carnauba.
Manipulation
- Ramollir la cire en l’agitant au-dessus de la flamme d’un bec et non dans cette dernière sous peine :
- D’une part de voir se volatiliser certains constituants.
- D’autre part d’entraîner des déformations importantes dues à la non-uniformité du chauffage.
- Ne jamais ramollir la cire dans l’eau chaude sous peine d’entraîner la dispersion de certains constituants.
Les pâtes thermoplastiques réversibles « anciennes »
Définition
Parfois dites « cire à mouler » type Sten’s et Godiva, commercialisées en plaques généralement circulaires d’un 1/2 cm d’épaisseur de couleur rouge ou brune, utilisées dans la réalisation des portes-empreintes individuels (PEI).
Composition
Essentiellement constituées de cire d’abeilles et de résine, contenant des charges minérales telles que le talc et le sulfate de baryum et des pigments colorants minéraux. Dans le Godiva, on trouve en outre de la gutta-percha, une substance végétale analogue au caoutchouc.
Propriétés
- La gutta-percha est insoluble dans l’eau, isolante et son intervalle de fusion est entre 50°C et 60°C.
- Conduction thermique faible.
- Contraction thermique de 0,3 à 0,4% lors du passage de la température buccale à la température ambiante.
- Non fragile, ce matériau peut être traité par électrodéposition.
- Le fluage est de 2% à la température buccale et de 70% à 45°C.
Mise en œuvre
- Les pâtes thermoplastiques doivent être réchauffées progressivement.
- Le ramollissement doit être homogène, il faut atteindre une consistance suffisamment molle pour une empreinte précise.
- Le matériau ne doit pas couler, ni être brûlant.
- La désinsertion n’intervient qu’après un refroidissement, mais il devient dur et cassant.
Note : Elles sont peu à peu abandonnées en tant que matériau d’empreinte valable à cause de leur rétraction importante au refroidissement.
Les pâtes thermoplastiques réversibles « modernes »
Définition
Type pâte de Kerr, elles se présentent en plaques ou en bâtonnets cylindriques de couleurs différentes selon leur température d’utilisation :
- Rouge : température de fusion à 55-56°C.
- Grise : température de fusion à 53-54°C.
- Verte : température de fusion à 50-51°C.
Solides à la température ordinaire, elles sont susceptibles de se ramollir par chauffage, de prendre alors la forme désirée et de la conserver au refroidissement. Ce sont des matériaux inélastiques, plastiques, et leur plasticité est réversible par un nouvel apport de chaleur.
Composition
Ils sont essentiellement composés de :
- Acide stéarique, palmitique et oléique d’environ 3%.
- Résine, parfois naturelle (40% de résine végétale de Dammar ou de Kauri) mais plus souvent synthétique.
- Cires d’environ 7% (elles donnent au mélange des propriétés thermoplastiques).
- Charges inertes environ 50%.
Ces composants donnent au matériau une plasticité convenable, une dureté et une résistance suffisante, un intervalle de fusion compatible avec les conditions de bouche.
Propriétés
- Solubilité : Comparable à celle des cires de fonderie, ainsi que leurs propriétés thermiques.
- Intervalle de fusion : Entre 50°C et 60°C.
- Contraction thermique : De 0,3 à 0,4% entre 37°C et 25°C.
- Conductibilité thermique : Faible.
- Fluage : 6% à la température buccale et 85% à 45°C.
Mise en œuvre
- Éviter toute surchauffe.
- Garnir le porte-empreinte de la cire à l’aide d’un pinceau.
- Les cires ont une consistance plastique à la température buccale, le retrait de l’empreinte se fait avec précaution et elle doit subir une réfrigération prolongée sans risque de la déformer.
- Maintenir l’empreinte à température constante et mouler le plus tôt possible (plâtre dur).
Indications
En clinique
| Cire | Indication |
|---|---|
| Cire à modeler | Maquette de prothèse adjointe pour essai en bouche, voire l’enregistrement de la relation centrée en prothèse adjointe et conjointe. |
| Cire de fonderie | Prise d’empreinte (méthode directe) des cavités inlay, onlay. |
| Cire collante | Reconstitution des empreintes au plâtre. |
| Pâtes thermoplastiques modernes | Prise d’empreinte unitaire de préparations des cavités (méthode indirecte) sur dent dépulpée. |
| Pâtes thermoplastiques anciennes | Bourrelets destinés à l’enregistrement de la relation centrée en prothèse adjointe. |
Au laboratoire
| Cire | Indication |
|---|---|
| Cire à modeler | Confection de maquettes de prothèse adjointe. |
| Cire de fonderie | Confection des maquettes en prothèse conjointe pour fonderie de précision à cire perdue. |
| Cire collante | Inter-fixation provisoire de pièces métalliques ou non, en vue de leur construction ou de leur réparation. |
| Mélanges thermoplastiques à porte-empreinte et plaque base (anciens) | Confection de PEI en prothèse adjointe. Confection de plaques-bases support de bourrelets destinés à l’enregistrement de la relation centrée en prothèse adjointe. |
Autres
| Cire | Indication |
|---|---|
| Cire KORRECTA | Empreinte limitée aux régions édentées situées en extension en PPA. |
| Cire à MOYCO | Cire dure sert à réaliser des check-bite pour la prise d’occlusion en prothèse adjointe, elle est utilisée sous forme de mordu pour l’enregistrement partiel de l’occlusion en prothèse conjointe. |
| Cire ALUWAX | Enregistrement de l’occlusion en prothèse adjointe et conjointe. |
Conclusion
Les cires sont aujourd’hui surtout utilisées :
- Au laboratoire pour réaliser les maquettes en prothèse mobile ou scellée.
- Au cabinet pour enregistrer l’occlusion.
- Les pâtes thermoplastiques sont utilisées comme matériau à empreinte.
Les cires dentaires et les compositions thermoplastiques / Biomatériaux Dentaire
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Les cires dentaires et les compositions thermoplastiques / Biomatériaux Dentaire
Dr J Dupont, chirurgien-dentiste spécialisé en implantologie, titulaire d’un DU de l’Université de Paris, offre des soins implantaires personnalisés avec expertise et technologies modernes.