Các tính chất quan trọng và hữu dụng của sáp gồm có nhiệt độ tan chảy, sự giãn nở vì nhiệt, các tính chất cơ học, độ chảy, độ ứng suất dư và tính dễ uốn nắn.
1. Nhiệt độ tan chảy:
Do sáp chứa nhiều loại phân tử, mỗi loại lại có khoảng tan chảy riêng vì thế nên dùng khoảng tan chảy hơn là điểm tan chảy. Khoảng tan chảy của sáp paraffin, sáp carnauba và hỗn hợp của hai sáp trên được minh họa trong hình 14.2. Các đường cong là các biểu đồ nhiệt khác nhau được ghi nhận theo cách đã mô tả trong phần tính chất nhiệt ở chương 3. Khoảng tan chảy của sáp paraffin là 44 đến 62°C, đối với sáp carnauba là 50° đến 90°C. Khi trộn hỗn hợp gồm 75% sáp paraffin và 25% sáp carnauba, thành phần paraffin tan chảy chủ yếu ở cùng nhiệt độ nhưng nhiệt độ tan chảy của sáp carnauba thì giảm nhẹ. Lưu ý rằng thêm carnauba vào sáp paraffin làm tăng mạnh khoảng nhiệt độ tan chảy lên đến 44°C so với 18°C của một mình sáp paraffin.
Tác động của thành phần hỗn hợp paraffin carnauba lên khoảng tan chảy thể hiện trong hình 14.3. Sự hiện diện của 2,5% sáp carnauba ít ảnh hưởng đến độ tan chảy, nhưng khoảng tan chảy tăng lên nhanh chóng khi nồng độ sáp carnauba tăng trên 10%. Mặc dù nồng độ sáp carnauba lớn hơn 10% cũng không gây tác động gì
hơn nữa trên độ tan chảy, nhưng nồng độ cao hơn này lại cần thiết để kiểm soát độ chảy và các tính chất cơ học.
2. Giãn nở vì nhiệt:
Giống như vật liệu khác, sáp giãn nở khi đưa lên nhiệt độ cao và co lại khi hạ nhiệt độ xuống. Tính chất cơ bản này có thể bị thay đổi nhẹ nếu pha trộn các loại sáp lại với nhau (hình 14.4), nhưng đáp ứng với những thay đổi nhiệt độ không thể giảm đến mức bỏ qua được. Sự giãn nở và co lại của sáp nha khoa theo sự thay đổi nhiệt độ rất rõ ràng, được trình bày trong bảng 14.3. Nói chung, sáp nha khoa và các thành phần của chúng có hệ số giãn nhiệt lớn nhất so với bất kỳ chất nào dùng trong nha khoa phục hồi.
Nhiều loại sáp bị ức chế đến mức tối thiểu hai mức giãn nở giữa 22°C và 52°C. Những thay đổi này nằm trong mức giãn nở xảy ra tại các điểm quá độ. Tại các điểm này, các phần cấu trúc bên trong trở nên tự do dịch chuyển. Ví dụ trong điểm quá độ này các chuỗi hydrocacbon của sáp khoáng trở nên tự do quay, vì vậy cho nên sau khi sáp đã bị nung nóng qua một điểm quá độ thì chúng tự do giãn nở hơn. Do các sáp thành phần trải qua các sự quá độ không trùng khớp với nhau nên một số sáp inlay thể hiện nhiều hơn hai sự chuyển đổi trong mức giãn nở.
Một số sáp có những mức giãn nở khác nhau ở những khoảng nhiệt độ khác nhau, có thể thấy được trong hình 14.4 sự thay đổi hình thể đường cong của paraffin, sáp ong và sáp inlay. Do hệ số giãn nở nhiệt của sáp inlay khá lớn, những thay đổi nhiệt độ của mẫu sáp sau khi được hoàn tất có thể là những tác nhân chính góp phần làm phục hồi sau cùng thiếu chính xác.
3. Tính chất cơ học:
Modun đàn hồi, giới hạn tỉ lệ (proportional limit), độ bền nén của sáp thuộc loại thấp so với những vật liệu khác, và những tính chất này phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Modun đàn hồi của các loại sáp ở nhiệt độ từ 23°C đến 40°C được trình bày trong hình 14.5, sáp carnauba có giá trị cao nhất và sáp ong có giá trị thấp nhất.
Ví dụ modun đàn hồi của sáp inlay, dựa theo hỗn hợp của 75% paraffin và 25% sáp carnauba, cho thấy có sự giảm rõ rệt từ 760 còn 48Mpa từ 23°C đến 40°C.
Giới hạn tỉ lệ và độ bền nén của sáp trong hình 14.5 thể hiện khuynh hướng tương tự như modun đàn hồi của chúng. Giới hạn tỉ lệ của mẫu sáp inlay có độ giảm
từ 4,8 còn 0,2Mpa từ 23°C lên 40°C. Độ bền nén của sáp inlay giảm từ 83 còn 0,5Mpa trên cùng khoảng nhiệt độ như trên, và tỷ lệ phần trăm nén ở đứt gãy (rupture - sự phá hủy) thay đổi từ 2,7% đến 4,3%. Vì thế sáp inlay được xem là một vật liệu giòn mặc dù chúng chảy ra và có tính quánh ở ứng suất thấp hơn giới hạn tỉ lệ của chúng.
4. Tính chảy:
Tính chảy của vật liệu là do các phân tử thoát khỏi nhau. Đo độ chảy của sáp ở dạng lỏng cũng đồng nghĩa với đo độ quánh nhớt. Tuy nhiên khi đo độ chảy ở nhiệt độ dưới nhiệt độ tan chảy thật ra là đo mức nhiệt độ biến dạng vĩnh viễn của vật liệu ở một nhiệt độ xác định. Độ chảy phụ thuộc vào nhiệt độ sáp, lực tác động gây biến dạng và thời gian chịu lực, như trong hình 14.6. Độ chảy tăng lên rất nhiều khi sáp đạt đến nhiệt độ tan chảy. Mặc dù một số sáp đặc biệt cần có tỷ lệ phần trăm chảy cao ở một nhiệt độ xác định nhưng ở nhiệt độ thấp hơn vài độ chúng vẫn có thể rất có hại. Điều này đặc biệt đúng đối với sáp inlay trực tiếp (mặc dù các thủ thuật thường không kéo dài). Các vật liệu này phải có độ chảy tương đối cao ở nhiệt độ chỉ cao hơn nhiệt độ miệng vài độ để có thể làm việc được mà không gây nóng khó chịu cho bệnh nhân khi đặt vào miệng. Ở nhiệt độ miệng, sáp inlay dùng để tạo mẫu trực tiếp phải nhất thiết không được chảy để giảm thiểu sự biến dạng của mẫu khi lấy ra khỏi xoang.
Sáp ong vàng cũng chủ yếu là một sáp ester tan chảy nhiều ở 24°C dưới khoảng tan chảy (61°C đến 63°C) và một khác biệt nhiệt độ 8°C thì tan chảy từ 1%
đến 70%. Sáp này chứa nhiều chất bẩn gây trở ngại cho các lực hóa trị thứ cấp. Khi tẩy trắng sáp ong và loại bỏ các tạp chất thì lực hóa trị thứ cấp tăng lên, và sự khác biệt nhiệt độ giữa độ tan chảy 1% và 70% chỉ còn 4°C. Lưu ý độ tan chảy của các mẻ sáp ong vàng khác nhau có sự khác biệt đáng kể. Điều này tương tự với sáp paraffin và sáp carnauba.
5. Ứng suất dư:
Ứng suất dư luôn tồn tại trong mẫu sáp hoàn tất bất kể chúng được tạo với phương pháp nào. Có thể chứng minh sự tồn tại của ứng suất dư bằng cách so sánh đường cong giãn nở vì nhiệt của sáp ủ với sáp được làm nguội dưới áp lực hay sức ép. Sự giãn nở vì nhiệt của một mẫu sáp inlay ủ được trình bày trong hình 19.4,
trong đó khi làm nóng hay làm nguội lại thì có cùng đường cong. Khi mẫu sáp được sửa soạn bằng cách giữ sáp mềm dưới áp lực trong khi làm nguội và xác định sự giãn nhiệt thì sự giãn nhiệt lớn hơn đối với mẫu ủ. Mức độ phân kỳ của đường cong đối với mẫu sáp ủ là hàm số của lượng ứng suất nội tại dư và thời gian, nhiệt độ lưu giữ mẫu trước khi xác định đường cong giãn nở vì nhiệt. Vì thế vùng sậm màu thì thể hiện rõ hơn là một đường cong đặc trưng. Khi xác định sự giãn nở vì nhiệt của mẫu sáp làm nguội dưới ứng suất căng thì đường cong thấp hơn so với mẫu ủ. Nếu đưa ứng suất dư đủ vào thì làm nóng có thể dẫn đến co lại, một lần nữa vùng tối cho biết chiều hướng của ảnh hưởng.
6. Tính dễ uốn:
Giống như tính chảy, tính uốn của mẫu sáp tăng lên khi nhiệt độ tăng lên. Nhìn chung sáp có nhiệt độ tan chảy thấp thì có tính uốn cao hơn bất kỳ nhiệt độ nào so với các sáp có nhiệt độ tan chảy cao.
Tính uốn của một sáp hỗn hợp chịu ảnh hưởng rất lớn của sự phân bố nhiệt độ tan chảy của các sáp thành phần. Sáp hỗn hợp có các thành phần với độ tan chảy rộng thường có tính dễ uốn nhiều hơn so với các sáp có khoảng này hẹp. Bất kỳ lúc nào đối với loại có khoảng nhiệt độ tan chảy rộng thì điểm hóa mềm của thành phần thấp nhất sẽ đạt đến đầu tiên. Nhiệt độ tăng cao hơn nữa sẽ bắt đầu làm hóa lỏng thành phần này và tiến gần hơn nữa điểm hóa mềm của các thành phần có điểm hóa mềm cao hơn, nhờ thế nâng cao tính dễ uốn.
Một cách tổng quát, sáp càng tinh chế thì giòn. Các sáp khoáng Microcrystalline với điểm tan chảy thấp hơn, có chứa lượng dầu hút giữ (occluded oil), thì khá mềm, có độ dẻo và tính dễ uốn cao, thậm chí với nhiệt độ tan chảy tương đối cao của chúng.