Лекція №5. Моделювальні матеріали

Класифікація зуботехнічних восків (за призначенням):

1. Базисні — для знімних пластинкових і бюгельних протезів, апаратів.

2. Моделювальні — для незнімних протезів: мостоподібних, коронок, вкладок (комплекти "Модевакс", "Павола"); для бюгельних протезів ("Восколіт-03", "Лавакс", "Формодент"); профільні воски та ін.

3. Занурювальні воски ("Церафоль", "Фіновакс плюс").

4. Липкий віск.

5. Фрезерувальний віск ("Бредент") та ін. "Восколіт-03"— профільний віск. Це сукупність різних за конфігурацією в поперечному перерізі паличок воску, виготовлених із забарвленого сплаву парафіну, церезину і природних восків. Призначений для моделювання каркасів бюгельних протезів. Воскові профілі гнучкі легко піддаються моделюванню.

Комплект містить різні круглі профілі (№ 1, № 2 і № 3) і сегменти з основою "а", висотою "h". Для моделювання кламерів призначені воскові профілі № 3, № 4 і № 5, нижньої бюгельної дуги — профілі № 6 і № 7, верхньої дуги — профілі № 8. В одному комплекті є 8 типорозмірів воскових профілів загальною масою 65 г.

Для моделювання незнімних суцільнолитих металокерамічних і металополімерних протезів та інших зубо-технічних конструкцій застосовують комплект моделю-вальних восків "Модевакс". Він складається з восків трьох кольорів із різними властивостями.

У комплекті є 2 палички червоного воску, по 6 паличок синього і зеленого восків загальною масою 60 г. Промисловість різних країн випускає й інші воскові композиції: "Церефаль" (Україна), "Фіновакс плюс" (Німеччина), "Факс вакс" (Італія) та ін.

Занурювальні воски застосовують переважно при виготовленні суцільнолитих комбінованих незнімних протезів.

Для моделювання ортопедичних конструкцій застосовують також безпопільні пластмаси: "Фіно МК моделінг резин" (Німеччина), "Патер резин" (Японія) та ін. Моделювання виконують шляхом нанесення маси пензликом.

Назва	Склад композиції, %	Основнівластивсті	Форма випуску	Призначення
Зуботехнічний віск для базисів	Парафін – 78 – 88, бджолиний віск – 4 - 22, церезин синтетичний -8, синтетичний віск – 3,5, карнаубський віск – 4, каучук – 1, барвник – 0,002 – 0,1	Температура плавлення – 50-63°С розм’якшення – 35 – 40°С	Пластинки (170ч80ч1,8мм)	Базиси, прикусні валики знімних протезів
Моделювальний віск для мостоподібних робіт	Парафін – 40 – 94, бджолиний віск – 2 – 45, црезинсинтетичний – 2 – 4, монтановий віск – 15, торфяний віск – 15, карнаубський віск – 5, барвник – 0,004 – 0,008	Температура плавлення – 60-75°С, усадка під час твердіння – 0,1% від об’єму, мало пластичний, добрестругається	Чотиригранні призми (6х6х45 мм) синього кольру	Проміжні частини мостоподібних протезів, відновлення анатомічної форми коронок зубів
Моделювальний віск для бюгельних робіт: ”Лавакс”, ”Восколіт”, ”Формодент”	Парафін – 29-78, бджолиний віск – 22-65, карнаубський віск – 30, барвник – 0,004 – 0,02	Тмператураплавлення – 58-60°С	Круглі пластинки діаметром 60 – 70 мм і завтовшки 0,3 – 0,5 мм. Круглі палички синьо-зеленогокольру. Силіконова матриця ”Формодент”	Воскові деталі бюгельних протезів, шинуючі конструкції та ін.
Моделювальний віск для вкладок ”Лавакс”	Парафін – 10 – 88, бджолиий віск – 5 – 70, церезин синтетичний – 2, карнаубський віск – 5, монтановий віск – 20, барвник – 0,004 – 0,008	Температура плавлення 58 - 60°С, твердіння - 36°С; усадка – 0,15% від об’єму. Виявляє підвищену твердість, добрестругається	Циліндричні палички (70х5,5 мм) різних кольорів	Вкладки, штифти,півкоронки. Моделювання в ротовій порожнині й на моделях
Липкий віск	Каніфоль – 17- 70, бджолиний віск – 25 – 66, монтановий віск – 5, каучук - 17	Температура плавлення 65 - 70°С, твердий, після охолодження – крихкий	Циліндричні палички (82х9 мм) жовтого чи жовто-зеленого кольору	Тимчасове з’єднання деталей протезів для паяння, склеювання частин відбитка, моделі та ін.
Комплект моделювальних восків”Модевакс”	Подібний до моделювального воску длямостоподібних робіт	Температура плавлення – 60 – 70±3°С	Чотиригранні призми (6х6х4,5 мм) червоного, синього і зеленого кольору	Пришийкова частина протеза і коронок, проміжна частина протеза, коронки

Для виготовлення сучасних ортопедичних конструкцій використовують такі воскові композиції зарубіжних фірм: базисні воски "Церадент" (Чехія), "Флекс Протек" (Німеччина) та ін.; моделювальні воски для незнімних протезів та фрезувальний віск, які випускає фірма "Бредент" (Німеччина); воскові профілі й стержні "Вакс бор профілес" і "Глас профілес" (Велика Британія).

Блоки облицьовок і проміжних частин металопластмасових і металокерамічних протезів, воскові заготовки суцільнолитих коронок і жувальних поверхонь зубів (як одиничних, так і в блоках) випускають фірми Німеччини та інших країн. Застосування таких заготовок дозволяє зекономити до 40% металу під час лиття деталей зубних протезів.

Особливий віск "Кавіплан" фірми "Шулер Денталь" (Німеччина) призначений для вирівнювання нерівностей на гіпсових куксах зубів. Температура його плавлення становить 120 °С, що дозволяє після звичайного ізолювання та нанесення моделювального воску на модель зуба виготовити ковпачки способом занурення або за допомогою полімерних дисків-адаптів, причому ковпачок не з'єднується з воском.

Липкий віск застосовують для тимчасової фіксації металевих деталей протезів і склеювання частинок гіпсових моделей. Зарубіжні фірми випускають такі липкі воски: "Теліт" (Чехія), "К-Б" (Німеччина) та ін.

Зубні техніки для моделювання воскових деталей суцільнолитих бюгельних протезів іноді готують спеціальний сплав восків. Його склад такий: базисний віск — 61 г, моделювальний синій віск для мостоподібних робіт — 38 г, липкий віск — 0,3 г, бджолиний вибілений віск — 0,7 г.

Зуботехнічні воски.

Моделювальні матеріали повинні відповідати таким вимогам:

1) бути нешкідливими при застосуванні в ротовій порожнині й при роботі з ними в зубопротезній лабораторії;

2) мати хороші пластичні властивості в певному температурному інтервалі (41—55 °С), які залежать від конкретних виробничих умов;

3) мати властивість нашаровуватися на модель;

4) мати малу усадку (не більше ніж 0,1 —0,15% від об'єму на кожний градус під час охолодження від 90 до 0 °С), щоб виготовлені репродукції не змінювалися при твердінні;

5) набувати достатньої пружності й твердості по завершенні процесу моделювання для забезпечення стійкості форми репродукції в ротовій порожнині;

6) при розм'якшенні в стадії розплавлення зберігати гомогенну структуру маси;

7) не мати неприємного смаку, запаху і кольору;

8) не мати зольного залишку при спалюванні та осаду при виплавленні; 9) мати колір, відмінний від кольору моделі, а при видаленні не забарвлювати модель.

Воски — це різні органічні речовини, фізичні властивості яких подібні до таких як і бджолиному воску. Вони складаються переважно зі складних ефірів вищих жирних кислот і спиртів.

Класифікують воски залежно від їх походження:

тваринні — бджолиний, стеарин, ланолін;

рослинні — канделільський, карнаубський, японський;

мінеральні — монтановий, озокерит, парафін, церезин;

синтетичні — поліетиленові, поліоксіетиленгліколеві, воскові ефіри тощо.

Бджолиний віск виділяють бджоли у вигляді тоненьких лусочок, що утворюють стільники. Він складається з органічних кислот (пальмітинова, церотинова, мелі-синова), ефірів жирних кислот і спиртів. Віск одержують кип'ятінням у воді стільників. Оскільки густина воску менша від густини води, він спливає на поверхню. Після води твердий віск витягують на сонце, розкатавши в тонкі листи. Промислове очищення воску здійснюється окиснювачами (двохромовокислий калій, пероксид водню), які вводять у розплавлений віск. Після вибілювання віск стає світлим, більш міцним, пластичним і менш ламким.

Густина очищеного воску становить 0,95 — 0,97 г/см3, температура розм'якшення — 37 — 38 °С, температура кипіння — 236 °С. Пвд час охолодження твердість воску підвищується, а за низьких температур він стає крихким. Коефіцієнт лінійного розширення воску різний за різних температур: в інтервалі від 6 до ЗО °С він дорівнює 3-Ю"4, за більш високих температур він підвищується. Це одна з негативних його властивостей, яка проявляється при виготовленні високоточних деталей. Віск добре розчиняється в жиророзчинниках: бензині, ефірі, хлороформі.

У чистому вигляді в ортопедичній стоматології віск не застосовують. Він входить до складу воскових композицій, які використовують у зуботехнічних лабораторіях. Моделювальні матеріали, які містять бджолиний віск, вирізняються підвищеною еластичністю. Змінюючи відсотковий вміст воску в суміші, регулюють температуру її розм'якшення і плавлення.

Стеарин — воскоподібний матеріал, продукт гідролізу тваринного жиру (яловичого, баранячого). Гідроліз жиру здійснюють водяною парою під тиском 10—12 атм або хімічним шляхом під дією каталізатора — сірчаної кислоти. Отриману суміш жирних кислот (стеаринової, пальмітинової та олеїнової) піддають перегонці при зниженому тиску й афінажу (очищення) від олеїнової і частково пальмітинової кислот.

Чистий стеарин — це тверда речовина. Густина його становить 0,93 — 0,94 г/см3. Розм'якшується за температури близько 70 °С, кипить за температури 350 °С. Стеарин розчиняється в бензині й хлороформі. Він має невелику пластичність, легко кришиться.

Чистий стеарин може застосовуватися для моделювання наочних приладів, муляжів, моделей. Його вводять у різні воскові суміші для зменшення їх пластичності й підвищення температури плавлення. Стеарин входить до складу жирової основи полірувальних паст. Завдяки своїм покривним властивостям він ослаблює дію абразивних зерен, і полірування проходить більш м'яко, а паста довго затримується на поверхні, що полірується. Стеарин є компонентом штучних термопластичних відбиткових мас.

Деякі рослини утворюють воскові речовини. Вони містяться в різних частинах рослин: листі (карнаубський віск), траві (канделільський віск), плодах (японський віск).

Карнаубський віск випускається в листах. Це тверда і крихка речовина жовтувато-зеленого кольору. Складається із суміші спиртів і жирних кислот (пальмітинової, церезинової та ін.). За своїм складом близький до бджолиного воску. Його густина становить 0,999 г/см3, температура розм'якшення — 40 — 45 °С, температура плавлення — 83 — 96 °С. Розчиняється в ефірі, киплячому спирті. Під час нагрівання в бензині або скипидарі утворює мазеподібну масу. Чистий карнаубський віск застосовують дуже рідко. Частіше його вводять у воскові композиції для надання їм більшої твердості, зменшення пластичності, підвищення температури плавлення. Карнаубський віск легко відокремлюється у вигляді стружки, що важливо для деяких моделювальних робіт, де потрібна велика точність (бюгельні протези, кламери, вкладки, півкоронки).

Канделільські воски складаються з парафінових вуглеводнів (40 — 60%), вільних спиртів, складних ефірів кислот тощо. Температура плавлення — 68 — 75 °С. їх використовують для підвищення твердості зуботехнічних восків.

Японський віск — тверда речовина жовто-зеленого кольору, що має специфічний смолистий запах. Густина його становить 0,999 г/см3, температура розм'якшення — 34 — 36 °С. Складається з пальмітинової, стеаринової та інших кислот, а також гліцерину. Добре розчиняється в бензині, хлороформі, бензолі, сірковуглеці. За низької температури крихкий, а нагрітий має високу пластичність і липкість. При тривалому зберіганні окиснюється і набуває жовто-коричневого кольору. У чистому вигляді не застосовується. Японський віск додають у воскові моделювальні суміші з метою збільшення їх в'язкості, міцності. Крім того, він надає суміші зеленого забарвлення, що не дозволяє застосовувати її для відновлення анатомічної форми зубів.

Каніфоль не є воском, але її вводять у воскові композиції. Добувають методом перегонки соснової смоли або витяжки бензином із коріння дерев хвойних порід (сосна, ялина). Це тверда, крихка і прозора речовина жовтуватого кольору, що розм'якшується за температури 52 — 68 °С (залежно від сорту). Температура плавлення — 112 - 115 °С. Застосовується як компонент термопластичних відбиткових і моделювальних матеріалів (як сама, так і її ефіри — гліцериновий, пентаеритритовий). Іноді застосовується під час паяння як флюс. Каніфоль надає сумішам матеріалів липкість.

Мінеральні воски — це природні елементи, утворення яких, у надрах землі пов'язане з біологічними процесами, що призвели до виникнення кам'яного вугілля, нафти, земляного воску (озокериту) і сланців.

Монтановий віск входить до складу бурого вугілля, звідки його добувають за допомогою розчинників. Складається із суміші насичених вуглеводнів, ефірів вищих жирних кислот і спиртів. Температура плавлення — 73 - 80 °С. Чистий монтановий віск не застосовується, а вводиться до воскових моделювальних сумішей для підвищення температури їх плавлення і збільшення твердості.

Озокерит — земляний (гірський) віск. Добувається безпосередньо з покладів у надрах землі (Західна Україна). Складається із суміші твердих високо молекулярних насичених вуглеводнів метилового ряду з домішками асфальту і смол. Містить 85,7% вуглецю і 14,3% водню. Добувають його кип'ятінням породи з озокеритом у котлах. Рідкий озокерит вилучають, додатково кип'ятять. Останнім часом озокерит добувають методом екстракції бензином.

Різні промислові партії озокериту мають різні склад і фізичні властивості. Густина озокериту становить 0,85 — 0,94 г/см3, температура плавлення — від 50 до 90 °С. Під час нагрівання озокерит стає в'язким, тягучим. За звичайних умов це тверда речовина, смолиста і клейка, світло-зеленого, темно-зеленого, іноді бурого кольору із запахом гасу.

Озокерит уводять до складу воскових сумішей і термопластичних відбиткових мас для підвищення температури їх плавлення, збільшення в'язкості й твердості.

Парафін — суміш твердих насичених вуглеводнів (від С17Н36 до С36Н74). Добувають при перегонці нафти, кам'яного вугілля, сланців. Чистий парафін — тверда речовина без кольору, запаху і смаку. Він трохи жирний на дотик. Температура плавлення залежно від чистоти становить 40 —50°С, густина — 0,91 - 0,915 г/см3. Парафін має невелику пластичність, ламкий, добре зстругується гострим інструментом. На зламі має мікрокристалічну будову. У твердих парафінів кристали ромбоподібні, у м'яких — гексагональні.

Найчастіше застосовують тверді парафіни. З парафінової маси тверду фракцію добувають, відділяючи рідкі й м'які парафіни. Потім проводять гомогенізацію під вакуумом.

Парафін застосовують для підвищення міцності гіпсових моделей, моделей штучних зубів, при виготовленні мостоподібних протезів. Він входить до складу воскових сумішей. При додаванні його до бджолиного воску маса стає в'язкою, підвищується температура її плавлення. Вона є основним пластичним матеріалом для виготовлення моделей (шаблонів) базисів знімних протезів, апаратів, шин, репродукцій зубів, коронок.

Церезин добувають методом перегонки озокериту в присутності концентрованої сірчаної кислоти за температури 170—180 °С. Смоли і асфальт, які входять до складу озокериту, руйнуються, а продукт розпаду відділяють вибілюванням глинами чи дерев'яною тирсою. Чистий церезин має білий чи жовтуватий колір. Густина його становить 0,91—0,94 г/см3, температура плавлення — 60 - 85 °С. Він менш клейкий і більш крихкий, ніж озокерит, добре ріжеться ножем, розчиняється в бензині, гасі, сірководні, хлороформі, ацетоні.

Застосовують (як і озокерит) як компонент деяких воскових сумішей і термопластичних відбиткових мас для підвищення температури їх плавлення, в'язкості й твердості.

Синтетичні воски — штучно виготовлені речовини, що за своїми властивостями подібні до природних восків. їх відносять до полімерних матеріалів. Вирізняються найбільш стабільними фізико-механічними властивостями, температурами розм'якшення і плавлення.

Широкого застосування ця група воскоподібних матеріалів поки що не знайшла. Однак вони входять до складу деяких сполук — воскових композицій, які застосовують для моделювання деталей, що виготовляються методами лиття і фрезування.

Вимоги до моделювальних матеріалів залежать від того, яким способом буде виконуватися моделювання і в яких умовах. Воно може здійснюватися в ротовій порожнині за температури 36 — 37 °С або в лабораторних умовах за нижчої температури. Різняться між собою і способи моделювання. Може застосовуватися метод пресування, коли моделювальний матеріал у пластичному стані накладають на значну площу моделі, притискають до неї і потім послідовно надають необхідної форми (моделювання базисів протезів). В інших випадках моделювальний матеріал (композицію) наносять на невелику площу моделі в пластичному або розплавленому стані. Потім притисканням та струганням остаточно моделюють деталь.

У наведених випадках моделювальний матеріал повинен мати відповідну консистенцію і пластичність, які дозволяють у визначений час виконати моделювання. Ці властивості матеріалів залежать від температур їх розм'якшення і плавлення, а також від інтервалу часу між зазначеними процесами. Так, для формування базисів необхідні матеріали з великим температурним інтервалом між розм'якшенням і плавленням, що досягають уведенням до воскових композицій японського воску.

Для моделювання вкладок, півкоронок та інших малих конструкцій необхідна тугоплавка композиція з невеликим температурним інтервалом між розм'якшенням і плавленням, що досягають уведенням у суміш карнаубського воску. Так, при введенні в парафін 2% карнаубського воску температура його плавлення підвищується на 5 °С (М.М. Гернер).

Підвищення адгезії воскових композицій до металу досягають уведенням до їх складу каніфолі (від 17 до 70%). Деякі такі композиції використовують для склеювання металевих деталей (липкий віск)..

Недоліки восків і воскових композицій:

1. Великий коефіцієнт термічного розширення або стискання. Усадка під час охолодження восків від температури в ротовій порожнині (37 °С) до кімнатної зумовлює зменшення їх лінійних розмірів на 2,5%.

2. Під час нерівномірного охолодження у воскових деталях виникає внутрішнє напруження, що може призвести до деформації конструкції.

3. Текучість (пластична деформація), яка характерна для всіх восків, може бути причиною деформації конструкції при дії сили, значно меншої від межі пружності.

Усі ці особливості необхідно враховувати при виконанні моделювальних робіт.

Медична промисловість випускає багато видів зуботехнічного воску. Основою їх є парафін або бджолиний віск. Кожен вид зуботехнічного воску забарвлений у певний колір і має певну форму випуску.

Для виготовлення ортопедичних конструкцій застосовують відповідні зуботехнічні воски: віск для базисів, бюгельний віск, віск для мостоподібних робіт.

Конструкції протезів, апаратів і шин виготовляють також методом точного лиття. Суть методу полягає в тому, що матеріал (метал, пластмаса) у розплавленому або пластичному стані під тиском заповнює заздалегідь заготовлену пусту форму і в ній твердіє. Для цього воскову заготовку деталі спочатку покривають вогнетривкою оболонкою, що складається з відповідних матеріалів. Коли з цієї оболонки видалити віск (розтопивши його), утворюється порожнина — ливарна форма, яка точно відповідає восковій моделі. Цю порожнину пізніше заповнюють матеріалом виробу (метал, пластмаса та ін.).

Форма для лиття (опока) — це спеціально виготовлена посудина, внутрішні стінки якої за своїми обрисами відповідають обрисам відливка. Окрім основної порожнини, опока містить додаткові, так звані службові порожнини додаткових живильників, стояків та ін.