Матеріали для відбитків і моделей 4 страница

Окрім розглянутих добавок полімерні матеріали мо­жуть містити низку інших інгредієнтів, що модифіку­ють їх властивості (наприклад, добавки для надання рентгеноконтрастиості).

Основні методи добування пластмас — полімериза­ція і поліконденсація. При полімеризації, на відміну від поліконденсації, зв'язування молекул мономерів у полімерні ланцюжки відбувається без утворення по­бічних продуктів реакції (вода, спирт та ін.). За своїм складом полімер аналогічний вихідній речовині, від­різняється від неї величиною молекул і властивостя­ми. Процес полімеризації оборотний. Під час нагріван­ня можливий розпад молекул полімеру на молекули мономера.

При поліконденсації процес з'єднання молекул у лан­цюжки супроводжується утворенням деяких побічних продуктів реакції. Процес поліконденсації необоротний. Утворений полімер за структурою, складом і властивос­тями відрізняється від первинних мономерів.

При полімеризації молекулярна маса добутої речо­вини дорівнює сумі молекулярних мас молекул, які бра­ли участь у реакції. Реакція полімеризації відбувається під впливом зовнішніх і внутрішніх чинників (тепла, світла, деяких хімічних речовин — ініціаторів) за на­явності каталізаторів чи активаторів. У цьому процесі можна виділити три стадії:

1. Активація молекул мономера під дією світла, тепла чи хімічної речовини. У молекулах мономера розрива­ються подвійні зв'язки з утворенням вільних валентно­стей (вільних радикалів). Ініціатори — хімічно активні речовини — легко розкладаються на активні радикали, які вступають у реакцію з молекулами мономера, вна­слідок чого звільняються вільні валентності. У цих ді­лянках відбувається ріст полімерних ланцюжків.

2. Утворення полімерного ланцюжка. У масі матеріа­лу, який полімеризується, виникають активні центри. Саме тут відбувається ріст полімерних ланцюжків. Під час реакції на кінцях ланцюжків постійно присутні віль­ні радикали. Вони забезпечують безперервний ріст по­лімерних ланцюжків.

Утворення макромолекул супроводжується виділен­ням значної кількості енергії, увесь процес має харак­тер екзотермічної реакції. Ріст полімерного ланцюжка відбувається до певної межі, причому кількість моле­кул мономера, зв'язаних в одну макромолекулу, може досягати сотень тисяч.

У цій стадії відбувається основний кількісний ріст маси полімеру. Ланцюжки, які утворюються при полі­меризації, можуть мати неоднакову довжину і структуру. При з'єднанні мономолекул з одним подвійним зв'яз­ком утворюються лінійні полімери. Коли мономери ма­ють два або більше подвійних зв'язків, а також при введенні в процес спеціальних активних речовин струк­тура ланцюжків полімеру може набувати "зшитого" ви­гляду — утворюються поперечні зв'язки між основни­ми ланцюжками (просторова структура; мал. 5). Зшиті полімери, як правило, мають кращі фізико-хімічні влас­тивості. У зубопротезуванні застосовують зшиту пласт­масу "Акрел".

На властивості полімерів впливають умови, за яких відбувається процес полімеризації. При надлишку ка­талізаторів чи тепла реакція прискорюється, утворю­ються відносно короткі ланцюжки. Помірна кількість стимуляторів реакції забезпечує більш повну поліме­ризацію з утворенням більш довгих ланцюжків, поліп­шує фізико-механічні властивості полімеру. Сповіль­нення швидкості полімеризації досягається додаванням інгібіторів (гідрохінон, бензохінон, аміни). Незначна кількість інгібітору (соті частки відсотка) сповільнює і навіть припиняє полімеризацію. Цю властивість інгі­біторів використовують для запобігання самополімеризації мономерів, при зберіганні й транспортуванні пластмас.

3. Обрив ланцюжка. Полімеризація закінчується при припиненні дії факторів, що спричинюють цей процес.

Полімеризація суміші молекул різних мономерів на­зивається співполімеризацією, а отримані полімери — співполімерами. Підбираючи кількісні співвідношення різних мономерів, можна методом співполімеризації ви­готовляти пластмаси з потрібними властивостями. В орто­педичній стоматології застосовують такі співполімери: "Етакрил", "Бакрил", "Еладент", "Фторакс" та ін.

Одна з основних властивостей пластмас — це їх ви­сока технологічна здатність формуватися під дією нагрівання і тиску. Вони широко застосовуються в стома­тологічній практиці для виготовлення базисів знімних протезів, ортодонтичних і щелепно-лицевих апаратів, шин, штучних зубів, покриття (облицювання) метале­вих частин протезів і коронок.

Медична промисловість випускає для потреб стома­тології великий асортимент пластмас і виробів із них.

Пластмаси, які застосовуються в зубопротезуванні, повинні відповідати таким вимогам:

1) не подразнювати слизову оболонку ротової порож­нини і бути нешкідливими для організму;

2) мати достатню міцність і еластичність, постійну фор­му (щоб запобігти поломкам, стиранню та деформа­ції протеза);

3) міцно з'єднуватися зі штучними зубами, металом і фарфором;

4) мати теплопровідність, яка б запобігала опікам під час приймання гарячої їжі і не порушувала терморе­гуляції слизової оболонки;

5) не мати мікропористості, що сприяє розвитку мікро­флори;

6) добре забарвлюватись і не змінювати з часом свій колір;

7) бути дешевими, легкими і доступними, простими в технологічному застосуванні. Легко піддаватися фор­муванню, обробці й поліруванню;

8) не мати неприємного смаку і запаху. Розрізняють такі стоматологічні пластмасові мате­ріали:

1) акрилові пластмаси;

2) вінілові пластмаси;

3) пластмаси на основі модифікованого полістиролу;

4) співполімери або суміші перерахованих полімерів.
За технологічними властивостями розрізняють пласт­маси термічної полімеризації (піропласти), пластмаси холодної (самотвердіючі або швидкотвердіючі) і світ­лової полімеризації (фотополімери). За агрегатним ста­ном пластмаси поділяють на тверді ("Акрел", "Акроніл", "Бакрил") та еластичні, або м'які ("Еладент",
"Боксил", "ПМ"). За призначенням розрізняють такі види пластмас: а) для виготовлення базисів ("Акрел",

5) "Акроніл", "Фторакс"; б) для виготовлення і обли­цювання незнімних протезів ("Синма", "Синма М"); в) для виготовлення двошарових базисів і боксерських шин ("Еладент", "Боксил"); г) для перебазування і ла­годження протезів ("Протакрил", "Редонт"); д) для ви­готовлення індивідуальних відбиткових ложок ("Карбопласт").

6) Акрилові пластмаси — складні хімічні речовини, похідні акрилової (СН₂=СН—СООН) і метакрилової (СН₂=С(СН₃)—СООН) кислот, їх складних ефірів та ін. Для зуботехнічного виробництва промисловість випускає пластмаси у вигляді комплекту, що містить порошок (полімер) і рідину (мономер). Виготовлення виробів здійснюється методом формування із суміші (тіста) полімеру і мономера виробу з подальшою полі­меризацією,

7) Мономер — метиловий ефір метакрилової кислоти (СН₂^С(СН₃)—СООСН₃). Це летюча, безбарвна рі­дина з різким специфічним запахом. Температура ки­піння — 100,3 °С, густина — 0,95 г/смг, легко займа­ється. Під дією на мономер тепла чи ультрафіолетового випромінювання може виникати полімеризація з утво­ренням твердої речовини — полімеру, яка супроводжу­ється значною усадкою (до 20%).

8) Для запобігання самополімеризації мономер нали­вають у темні флакони і додають до нього інгібітор (0,005%). Зберігають мономер у прохолодному місці.

9) Полімер — полі метилметакрилат. Це тверда про­зора речовина. Густина -- 1,18 — 1,20 г/см³. Реакція полімеризації оборотна. Під час нагрівання полімеру до температури 250 — 300 °С він перетворюється на па­ру. Після її охолодження утворюється рідина — мо­номер.

Порошок полімеру одержують двома способами. Пер­ший — дроблення поліметилметакрилату на спеціаль­них фрезових верстатах із подальшим просіюванням крізь сита з 800 і більше отворами на 1 см². Другий — емульсійний метод, що застосовується нині. Суть мето­ду — полімеризація попередньо емульгованого мономера в спеціальному апараті (полімеризація з мішалкою всередині). У полімеризатор заливають воду і мономер у співвідношенні 2:1, додають 0,3% (від кількості мо­номера) пероксиду бензоїлу і крохмаль (емульгатор). При виготовленні полімерного порошку для базисів до суміші (вода, мономер і стимулятор) додають дибутилфталат (5% від кількості мономера) для надання масі пластичності й еластичності. Масу підігрівають до тем­ператури 84 °С, постійно перемішуючи. Мономер полімеризуеться, утворюючи правильні, але різні за діамет­ром, прозорі й безбарвні кульки.

Залежно від швидкості розмішування маси і темпе­ратурного режиму добувають зерна полімеру різної ве­личини: від найдрібніших, що просіюються крізь сито з 10 000 отворів на 1 см², до більших, що просіюються крізь сито з 1000 отворів на 1 см².

У зубопротезуванні застосовують як безбарвний по­рошок, так і забарвлений. Для забарвлення порошку полімеру користуються органічними барвниками (судан ПІ і судан IV), а також неорганічними (сульфохромат свинцю, залізний марс, зелень Гіньє). Неорганічні барвники мають перевагу перед органічними. Вони не руйнуються в природних умовах, дозволяють утворю­вати більшу гаму стійких кольорів.

Як замутнювачі пластмас використовують оксид цин­ку (1,2 — 1,5%) або діоксид титану (0,35 — 0,5%). За­барвлення і замутнення полімерного порошку здійсню­ють у кулькових млинах, при обертанні яких на поверхні полімерних кульок адсорбуються барвники і замутню­вачі.

Пластмасові стоматологічні конструкції (протези, шини, апарати) у ротовій порожнині зазнають значних функціональних навантажень. Тому матеріали для їх виготовлення повинні відповідати таким вимогам:

1) виявляти достатні міцність і опір стиранню;

2) бути еластичними (у зв'язку з неминучою пружною деформацією зубних протезів);

3) мати постійні форму й об'єм;

4) добре шліфуватись і поліруватися.

Зуботехнічні вітчизняні акрилові пластмаси деякою мірою відповідають цим вимогам. Вони мають такі влас­тивості: густина — 1,1 —1,2 г/см³, молекулярна маса — 250 000, твердість за Брінеллем — 18 — 30 кгс/мм², теп­лостійкість за Мартенцем — 60 — 70 °С, лінійна усад­ка — 0,2-0,5%, максимальне водопоглинання — 2%, залишковий мономер — до 0,5%.

Фізичні властивості пластмас при різних режимах полімеризації значно різняться. Так, при полімеризації пластмаси АКР-10 за температури 80 °С межа міцності на згин становить 1095 кгс/см². Цей же показник при полімеризації в киплячій воді дорівнює 759 кгс/см², при цьому зменшуються показники ударної в'язкості і твердості (В.Н. Копєйкін). Стоматологічні пластма­си відрізняються і за показниками міцності. Так, у ба­зисної пластмаси "Фторакс" вона у 2 рази вища, ніж в "Етакрилу."

Фізико-механічні властивості базисних пластмас ура­ховують при конструюванні базисів знімних протезів. При різній податливості різних ділянок слизової обо­лонки протезного поля доцільно використовувати базис­ний матеріал із більш високим показником міцності.

Пластмаси, які застосовують в ортопедичній стома­тології, виявляють низку позитивних якостей: 1) хіміч­ну інертність у ротовій порожнині; 2) гігієнічність; 3) здатність забарвлюватися в потрібний колір і не змі­нювати його; 4) добру технологічність. Вироби з них може виготовляти будь-яка зуботехнічна лабораторія.

Недоліки акрилових пластмас такі:

1)великий коефіцієнт термічного розширення;

2)недостатня еластичність — вироби часто ламаються;

3)невелика твердість і слабкий опір стиранню.
Базисні пластмаси.З них виготовляють основні час­тини знімних апаратів, протезів і шин. Вони повинні відповідати особливим вимогам, оскільки в ротовій по­рожнині базиси зазнають значних за величиною і різ­них за характером навантажень (згин, стискання, роз­тягування, крутіння та ін„).

Базисні пластмаси повинні відповідати таким ви­могам:

1) мати достатні міцність і еластичність;

2) чинити великий опір згину та удару;

3) бути достатньо теплопровідними;

4) мати достатні твердість і опір стиранню;

5) бути хімічно інертними в ротовій порожнині;

6) не змінювати колір при дії факторів навколишнього середовища;

7) не ушкоджувати тканини ротової порожнини;

8) не абсорбувати барвники харчових продуктів і мік­рофлору ротової порожнини.

Окрім того, вони повинні:!)міцно з'єднуватися з фарфором, металами, пластмасами; 2) бути рентгено­контрастними, легко лагодитися; 3) бути технологічни­ми; 4) забарвлюватись і добре імітувати природний ко­лір ясен; 5) не викликати неприємних смакових відчут­тів і не мати запаху; 6) легко дезінфікуватися.

Залежно від товарної форми базисні матеріали по­діляють на такі три основні типи: 1) пластмаси типу порошок — рідина (більшість пластмас); 2) пластмаси ти­пу гелю. Це готова формувальна маса, яку одержують при замішуванні мономера з полівінілакрилатним спів­полімером. Випускається у вигляді товстих пластинок, покритих з обох боків полімерною плівкою, яка пере­шкоджає випаровуванню мономера. Це матеріали тільки гарячого твердіння; 3) термопластичні ливарні пласт­маси і пластмаси, що пресуються. Ливарна маса "Карбопласт" і маса для пресування (листовий поліметилметакрилат — ПММА) широкого застосування в стомато­логічній практиці не знайшли через складність техноло­гії їх застосування.

"Акрел" — базисна пластмаса для виготовлення часткових і повних протезів зубів, ортодонтичних і ще­лепно-лицевих апаратів, шин. Вона являє собою спів­полімер зі "зшитими" співполімерними ланцюжками, що поліпшує його фізико-механічні властивості. Прос­торова структура полімеру утворюється під час полімеризації за наявності зшивагента, уведеного до моно­мера.

Пластмаса "Акрел" складається з дрібнодисперсно­го порошку полметилметакрилату, пластифікованого ди-бутилфталатом (1—3%), замутнювача — оксиду цинку чи титану (1,3%), рідини (мономеру) — метилметакри­лату, що містить зшивагент і інгібітор гідрохінон. Ви­пускається в комплектах (300 г порошку, 150 г рідини і 50 г ізоляційного лаку "Ізокол"). Коли пластмаса "Ак­рел" зберігається тривалий час за температури нижче від 18 °С, зшивагент може сконденсуватись і випасти в осад на дно посудини з мономером. Ця реакція оборот­на, під час підігрівання в теплій воді до температури 30 — 35 °С осад розчиняється, і мономер можна застосо­вувати за призначенням (табл. 6).

"Акроніл"— базисна пластмаса, яку використову­ють також для виготовлення щелепно-лицевих і орто­донтичних апаратів, шин. Порошок — співполімер ме­тилметакрилату. Рідина — метилметакрилат, зшив­агент — диметакрилат триетиленгліколю, інгібітор — гідрохінон. За міцністю "Акроніл" близький до "Фтораксу", однак має менше водопоглинання. "Акроніл" виявляє добрі технологічні властивості. Випускається в комплектах (порошок, рідина, ізоляційний лак).

"Бакрил" — високоміцна акрилова пластмаса для базисів знімних протезів, яка має підвищену стійкість до розтріскування і стирання, велику ударну в'язкість і високу міцність на згин. Порошок — поліметилакрилат, модифікований еластомерами (низькомолекуляр­ні співполімери бутилакрилового каучуку, алілметакри-лату і метилметакрилату). Рідина — метилметакрилат, інгібований дифенілпропанолом. Пластмаса має добрі технологічні властивості.

Таблиця 6. Фізико-механічні властивості базисних пластмас гарячого твердіння

(М.М. Гернер, М.А. Наладов, 1984)

Матеріал	Міцність, МН/мм3	Ударна в'язкість, кДж/мм2	Прогин при навантаженні	Мікро­твер дість, МН/мм2	Водопотли-нання через 24 год за тем­ператури 37 °С, мг/см2
на згин	на стис­кання	35Н	50Н
"Акрел"			5,8	1,35	2,56 260-270	0,30
"Акроніл"			6,6	1,65	2,94 2,84	250-280 200-230	0,31
"Бакрил"		ПО		1,52	0,40
Безбарва пластмаа			6,4	1,38	2,75		0,55
"Етакрил"				1,42	2,80	200-250	0,45
"Фторакс"				1,45	2,90	200-220	0,32

"Етакрил" ("АКР-1 5") — синтетична пластмаса для базисів протезів, апаратів і шин. Складається з дрібнодисперсного порошку рожевого кольору. Це по­трійний співполімер трьох складних ефірів: метилмет­акрилату (89%), етилакрилату (8%) і метилакрилату (2%). Він пластифікований двома способами: 1) внутрішня пластифікація — уведенням у макромолекулу метакрилату; 2) зовнішня — додаванням дибутилфталату (до 1%). Замутнювачі — оксид цинку, оксид титану.

Рідина — безбарвна суміш трьох мономерів: метил­метакрилату (89%), етилметакрилату (8%), метилакрилату (2%). Містить також інгібітор гідрохінон (0,005%) і пластифікатор дибутилфталат (1%).

"Фторакс" — базисна пластмаса, акриловий спів­полімер, що містить фторкаучуки. Вирізняється підви­щеною міцністю та еластичністю, хімічно стійкий. Ви­готовлені з "Фтораксу" вироби мають слаборожевий колір, напівпрозорі, крізь них просвічується природ­ний колір слизової оболонки. Для одержання форму­вальної маси (тіста) порошок і рідину змішують у спів­відношенні 2:1, після чого ця суміш повинна дозрівати (набухати) протягом 10 — 12 хв. Формування і поліме­ризацію проводять за тими самими правилами, що й для інших акрилових базисних пластмас. Після фор­мування кювету рекомендується утримувати під пре­сом протягом 10—15 хв, а потім, затиснувши кювету в бюгелі, розпочинають температурну обробку пластмаси (полімеризацію).

Зарубіжні аналоги базисних пластмас гарячої полі­меризації такі : "Паладон-65", "Магнум", "Футура ак-рил-2000" (Німеччина), "Селекта плюс", "Тревалон" (США), "Акрон МСІ" (Японія), "Суперакрил плюс" (Чехія) та іп. Полімеризація може проводитися у двох варіантах;

1. Нагнічувальпий (інжекторний) — при виготовленні повних знімних протезів. Пластмасове тісто (суміш полімеру з мономером) протягом 5 хв під тиском нагні­тається в кювету через циліндр нагнічувального прила­ду. По закіпченні нагнітання кювету поміщають у полі­меризатор на ЗО хв за температури 55 °С і тиску 2 атм.

2. Ливарний — при реставрації протезів (перебазу­ванні). Заміну воскового базису на полімермономсрну масу проводять ливарним пресуванням із застосуван­ням системи ливників. Полімеризують у полімеризато­рі протягом ЗО хв за температури 55 °С і тиску 2 атм.

Пластмаси для незнімних зубних протезів"Син-ма-74" і "Синма М" — зшитий акриловий полімер. По­рошок — поліметилакрилат, забарвлений у різні кольо­ри, пластифікований дибутилфталатом. Рідина — ме­тилметакрилат, містить зшивагент.

"Синма-74" випускається в комплекті. У ньому є дрібнодисперсний порошок 10 кольорів, рідина (моно­мер), розцвітка (для вибору кольору) і концентровані барвники білого, жовтого, рожевого і сірого кольорів. Коли потрібно виготовити зуби більш інтенсивного за­барвлення, до основного порошку додають невелику кількість концентрованого барвника відповідного кольо­ру і добре їх змішують.

Методика приготування формувальної маси, спосіб формування і полімеризації такі самі, як і в базисних акрилових пластмас.

Вироби, виготовлені із "Синми-74" (коронки, вклад­ки, облицювання), вирізняються підвищеними фізико-механічними показниками. При виготовленні незнімних суцільнолитих протезів із пластмасовим облицюванням для утворення рєтенційної поверхні на металевому кар­касі застосовують пластмасові гранули (кульки) діамет­ром до 1 мм, котрі наклеюють на воскові моделі перед литтям.

"Синма М". Порошок — суспензійний прищепле­ний фтор, містить співполімер. Рідина — суміш акри­лових мономерів і олігомерів. Наявність олігомеру в "Синмі М" дозволяє моделювати облицювання безпо­середньо з пластмаси, рівномірно П наносити на каркас і розподіляти.

Одна упаковка "Синми М" для облицювання незнім­них протезів методом пошарового нанесення містить основний порошок 8 кольорів (260 г), порошок денти­ну 4 кольорів, порошок емалі 2 кольорів (40 г), рідину (150 г), а також концентрати барвників (40 г).

Пластмаси типу "Синма" потрібно зберігати в про­холодному місці сухими. Рідина повинна бути щільно закрита в посудині з темного скла або в посудині, обгор­нутій темним папером.

Застосовують також зарубіжні пластмаси для незнім­ протезів: "Суперпонт" та "Суперпонт С+В" (Чехія) та ін.