Effect of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane modified zinc oxide nanoparticles incorporated in polymethylmethacrylate material on antifungal, optical and mechanical properties

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

อิทธิพลของ 3-เมทาคริโลซีโพรพิวไตรเมท็อกซีไซเลนปรับสภาพซิงค์ออกไซด์นาโนพาทิเคิล ที่ใส่ในวัสดุโพลิเมทิลเมทาคริเลตต่อคุณสมบัติการต้านเชื้อรา การมองเห็นและเชิงกล

Author

Krid Kamonkhantikul, Faculty of Dentistry

Year (A.D.)

2017

Document Type

Thesis

First Advisor

Mansuang Arksornnukit

Faculty/College

Faculty of Dentistry (คณะทันตแพทยศาสตร์)

Department (if any)

Department of Prosthodontics (ภาควิชาทันตกรรมประดิษฐ์)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Prosthodontics

DOI

10.58837/CHULA.THE.2017.460

Abstract

This study aimed to evaluate 1) the characteristics of different amount of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS) deposited on zinc oxide nanoparticles (ZnOnps) by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA) before and after tetrahydrofuran washing, 2) the effect of different MPS amount deposited on ZnOnps incorporated in PMMA material on mechanical properties, and 3) the effect of different ZnOnps amounts with or without MPS incorporated in PMMA material on antifungal, optical and mechanical properties. The FTIR and TGA results showed the success of silanization. The monolayered silane molecules were parallelly oriented on the ZnOnps surface. The different MPS amounts (0-14.4 wt%) deposited on ZnOnps incorporated in PMMA material demonstrated no significant differences on mechanical properties. The different amount (1.25, 2.5 and 5 wt%) of non-silanized (Nosi) or silanized (Si) ZnOnps incorporated in PMMA material on antifungal, optical and mechanical properties were evaluated by direct contact test, optical test and three-point bending test. With the same ZnOnps amount, the Si groups demonstrated a greater reduction in C. albicans compared with the Nosi groups. The color difference and opacity of the Nosi groups were greater when comparing with the Si groups. The flexural strength of Si groups, except for the 1.25% groups, was significantly greater compared with the Nosi groups. It was concluded that PMMA material incorporated with silanized ZnOnps, particularly 2.5% of silanized ZnOnps, had a greater antifungal effect, less color changes and opacity compared with non-silanized ZnOnps, while retaining its mechanical properties.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

การศึกษานี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อหา 1) ลักษณะของอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่เคลือบด้วยสารสามเมธาครีลอกซีโพรพิวไตรเมธอกซีไซเลน (เอ็มพีเอส) ในปริมาณต่างกันด้วยเครื่องฟลูเรียร์ทรานส์ฟอร์ม อินฟราเรดสเปคโทรมิเตอร์ (เอฟทีไออาร์) และเครื่องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของสารโดยอาศัยความร้อน (ทีจีเอ) ก่อนและหลังการล้างด้วยสารเตตระไฮโดรฟูแรน 2) อิทธิพลของสารเอ็มพีเอสในปริมาณต่างกัน ซึ่งเคลือบบนอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ใส่ในวัสดุพีเอ็มเอ็มเอต่อคุณสมบัติเชิงกล และ 3) อิทธิพลของอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ในปริมาณต่างกัน ที่เคลือบหรือไม่เคลือบด้วยสารเอ็มพีเอส ซึ่งใส่ในวัสดุพีเอ็มเอ็มเอ ต่อคุณสมบัติการต้านเชื้อรา การมองเห็นและเชิงกล ผลจากเอฟทีไออาร์และทีจีเอแสดงถึงความสำเร็จในการเคลือบอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์จากการไซลาไนเซชั่น โมเลกุลของสารไซเลนแบบชั้นเดี่ยว มีการเรียงตัวแบบแนวนอนกับพื้นผิวอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ เมื่อวัดคุณสมบัติเชิงกล พบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มที่มีปริมาณสารเอ็มพีเอสที่ต่างกัน (0-14.4 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) ซึ่งเคลือบบนอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ใส่ในวัสดุพีเอ็มเอ็มเอ ปริมาณที่ต่างกัน (1.25, 2.5 และ 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) ที่เคลือบหรือไม่เคลือบอนุภาคซิงค์ออกไซด์ด้วยสารไซเลน ที่ใส่ในวัสดุพีเอ็มเอ็มเอ ถูกประเมินคุณสมบัติการต้านเชื้อรา การมองเห็น และเชิงกลด้วยวิธีสัมผัสเชื้อแบบโดยตรง การมองเห็น และการโค้งงอแบบสามจุด พบว่าในปริมาณอนุภาคซิงค์ออกไซด์ที่เท่ากัน กลุ่มที่มีไซเลนจะมีการลดปริมาณเชื้อแคนดิดา อัลบิแคนได้มากกว่ากลุ่มที่ไม่ไซเลน ความแตกต่างของสีและความทึบของกลุ่มที่ไม่ไซเลนจะมากกว่ากลุ่มที่มีไซเลน ความแข็งแรงต่อการโค้งงอของกลุ่มที่มีไซเลนจะมากกว่ากลุ่มที่ไม่ไซเลนอย่างมีนัยสำคัญ ยกเว้นกลุ่ม 1.25 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก สรุปได้ว่า วัสดุพีเอ็มเอ็มเอที่มีการเคลือบอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ โดยเฉพาะในปริมาณ 2.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ที่มีการเคลือบด้วยสารไซเลน จะมีผลในการต้านเชื้อรา มีความต่างของสีและความทึบที่น้อยกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มอนุภาคซิงค์ออกไซด์ที่ไม่ได้มีการเคลือบด้วยสารไซเลน โดยยังคงคุณสมบัติเชิงกลไว้

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.

Recommended Citation

Kamonkhantikul, Krid, "Effect of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane modified zinc oxide nanoparticles incorporated in polymethylmethacrylate material on antifungal, optical and mechanical properties" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 950.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/950