Resin AkrilikDrg. Martha Mozartha, M.Si

Konsep dasar &definisi POLIMERPOLIMER-->Berasal dari bahasa YunaniPoli= banyak ; Mer= bagianPolimer = makromolekul yg tersusun dari repetisi unit kimia yg kecil (monomer)

RESIN KG-> mengeras melalui proses polimerisasiDi bidang KG, resin umumnya metakrilat, terutama metil metakrilatPolimer metakrilat->Dapat diproses dgn mudah, tekniknya relatif simpelEstetik cukup memuaskanHarga relatif murah

Klasifikasi polimerBerdasarkan Asal polimer :alami, sintetikStruktur polimer:1.linear, cross-link2.amorf, kristalin3.homopolimer, kopolimer4. fiber, plastic, elastomerMekanisme polimerisasikondensasi, addisi, ring-openingThermal behaviour thermoplastik, thermosetting

Struktur Molekular PolimerLinear --> pd situasi ideal, mer bersatu & membentuk rantai tunggal yg linear*ikatan van der Waals

Branched --> terbentuk rantai cabang dari rantai utama krn reaksi pd saat sintesis polimer.

Network --> jaringan polimer 3dimensi dgn unit mer trifungsional (3 ikatan kovalen yg aktif)

Cross link (tautan silang)Cross-linked --> rantai linear yg berdekatan saling terhubung oleh side chains. Proses ini terjadi selama sintesis atau rx kimia nonreversibel.

Makin banyak cross-link -> polimer makin kaku

Homopolymer : pengulangan unit dengan tipe yang samaCopolymers : pengulangan mer unit dengan tipe yang berbedaBifunctional : mempunyai 2 ikatan aktif yang dapat mengikat 2 unit lain menghasilkan 2 dimensiTrifunctional : mempunyai 3 ikatan aktif yang menghasilkan struktur jaringan molekuler 3 dimensi

Resin Thermoplastic Polimer yg melunak jika dipanaskan di atas Temperatur Transisi Kaca (Tg) -> tjd pergerakan molekul ->mnyebabkan rantai polimer putus -> resin dpt dibentuk/dicetak Saat mendingin, polimer mengeras kembali sesuai dgn cetakanSiklus tsb dpt dilakukan berulang2Polimer yg bersifat termoplastik pd umumnya Contoh thermoplastic polymer:polietilen, polistiren, nilon

Jika dipanaskan> Temperatur polimerisasi, akan mengalami perubahan kimia & mengeras scr permanenJika dipanaskan kembali pd suhu yg sama, tdk dpt melunak kembaliPlastik thermosetting umumnya memiliki ketahanan thdp abrasi & stabilitas dimensi > thermoplasticPada umumnya resin termoplastik adalah polimer yang menganung tautan silang (crosslink), bukan rantai linear/cabangResin Thermosetting

Sifat Dasar PolimerPanjang Rantai

Makin panjang rantai polimer, makin sulit mengalami distorsiMakin panjang rantai -> rigidity , kekuatan, melting temp

Berat Molekul (BM)Berdasarkan BMpada rata-rata rantai polimer- Makin besar BMpolimer, derajat polimerisasi>>, material makin kaku, melting point Pada suhu kamar --> Polimer dgn rantai sangat pendek (BM100 g/mol) --> likuid/gasPolimer dgn berat molekul +/- 1000 g/mol --> wax & resin lunakHigh polymer (berat molekul 10.000 g/ mol lebih --> solid

Derajat polimerisasi --> jumlah mer total dalam molekul polimer.

Resin KGYg bnyk dipakai di bidang KG: - as.akrilat CH2=CHCOOH- as.metakrilat CH2=C(CH3)COOHKeduanya mengeras melalui proses polimerisasi addisi

Resin KGSifat yg penting diperhatikan:IMBIBISI-> kecenderungan menyerap air karena polaritasnya. Molekul air memutuskan rantai polimer -> melunak-> kehilangan strength

Struktur Mer pada beberapa material polimerPolitetrafluoroetilen (Teflon), seluruh atom H diganti dgn atom F#termasuk pada famili fluorokarbon#Polivinil klorida (PVC), atom H ke-4 digantikan atom ClPolipropilen, atom H ke-4 digantikan grup metil (CH3)

Polimerisasi AddisiPolimerisasi addisi --> unit monomer bifungsional bersatu seperti membentuk rantai dan membentuk makromolekul linear. Tidak ada byproduct.Molekul yg dihasilkan sama persis dengan monomer yg bereaksi.

Ada tiga tahap -->- inisiasi- propagasi, dan- terminasi

Dapat menghasilkan molekul raksasa dalam ukuran yang hampir tidak terbatas

Rx dpt dipercepat krn panas, sinar, atau bahan kimia (peroksida,dll)

Polimerisasi Addisi Tahap inisiasiInisiator (benzoyl peroksida) aktif bereaksi --> membentuk radikal bebas

R = inisator aktif, () = elektron yg tdk berpasangan (radikal bebas). Cnth : pembentukan polietilen

Polimerisasi Addisi Tahap propagasi Radikal bebas memecah ikatan ganda antara atom karbon dalam monomer dan monomer yg berdekatan saling berikatanTerus berlanjut hingga menjadi makromolekul

Tahap terminasi Unit monomer sudah habis bereaksi, tdk ada lagi ikatan ganda, atau radikal bebas sudah terikat pada reaksi

Polimerisasi KondensasiUmumnya mgunakan > 1 jenis monomer

Reaksi menghasilkan by-product, sprt air, hidrogen, alkohol

Material yg dulu digunakan sbg Basis GT*

MaterialKelemahan Cellulose productsdistorsi,rasa tdk enak, mudah berubah warnaPhenol formaldehyde Mudah berubah warna,sulit diprosesVinyl resinsKetahanan thdp fraktur rendahVulcanite Etetik tdk memuaskan

The material of choice?Acrylic resin(polimetil metakrilat)

Kualitas yg diharapkan:Estetik baikHarga terjangkauProses pembuatan relatif mudahKelemahan :Kekuatan rendahRentan thdp distorsi Konduktivitas thermal rendahRadiolusen*

Penggunaan Resin Akrilik di bidang KGDenture base materialDenture repairDenture teethSoft linersPembuatan sendok cetak perseoranganReplika jar. Lunak pada pembuatan GT Kerangka logam *

*Acrylic dentureAcrylic resin

Macam Resin Akrilik Heat curing resinSelf /autopolymerizing resin Light curedPour and cure resins*

HEAT CURING ACRYLIC RESIN

Bentuk: powder dan liquid Polimerisasi tjd melalui pemanasan (perebusan atau dgn microwave)Reaksi polimerisasi bersifat eksotermal (melepas panas)

Heat cured resinsBubuk:

Butiran polimetil metakrilat (PMMA)Bentuk partikel granular/bulat, BM = 40000, transparan, menyerupai kaca, ukuran partikel = 150-300 m, BJ = 1,19 gr/cm3

*

Heat cured resinsBubuk:

Initiator: benzoyl peroxide-> utk memulai polimerisasiPigments: Contoh : pigmen anorganik iron oxide, zinc oxide, garam kadmiumOpacifiers: titanium/zinc oxidePlasticiser: dibutyl phthalateFiber sintetik: nylon/acrylicBerat molekul & kandungan plasticizer akan menghasilkan resin dgn sifat fisik & mekanik yg lebih baik*

Liquid:

Monomer metil metakrilat(MMA)Jernih, tidak berwarna pada suhu kamar, TD = 100,80C, mudah berubah warna jika terkena UVCrosslinking agent: ethylene glycol dimethacrylate-> meningkatkan sifat mekanis dgn cara mempererat ikatan rantai molekul , mencegah terjadinya craze/precrack, meningkatkan berat molekul.Kadar crosslinking agent berlebihan -> material brittle*Heat cured resins

Liquid:

-Inhibitor menghambat polimerisasi monomer pada waktu disimpanContoh : hidroquinon-Ko-polimer monomer lain yang ditambahkan utk memperbaiki sifat bahanContoh : monomer styrene, vinyl acetate, ethyl metacrylate

*Heat cured resins

Setting stages stlh pencampuran P+L

Sandy stage: segera setelah pencampuranStringy stage: seperti benangDough stage: seperti adonan, tdk lengket, mudah dimanipulasi->waktunya packing Dough stage period= working time. Rubbery stage*Heat cured resins

*Heat cured resins

Dough technique

Saat adonan P+L mencapai dough stage-> saat yg tepat utk packing resin ke dlm kuvet yg sdh berisi elemen gigi tiruan, yg tertanam di plaster yg sdh mengeras

Jika dimasukkan sblm dough stage->resin terlalu cepat mengalir, tdk dpt ditekan/ pressing

*Heat cured resins

Prosedur Manipulasi Teknik

Sediakan cairan dalam mangkok porselen tertutup (mixing jar)Masukkan bubuk ke dalam mangkok hingga semua cairan terserap bubukTutup dan diamkan fase doughMasukkan adonan ke dalam cetakan /mold yang telah diolesi medium pemisah (separating medium)Lapisi dengan kertas selofan-> pressingPemasakan/curing

*Heat cured resins

Packing/flasking (pengisian resin ke mold/cetakan dalam kuvet) dan Konvensional Heat Curing

Pembuangan wax/pola malam (dewaxing) yg tertanam dlm bahan penanam (dental plaster)Aplikasi separating medium (water soluble alginate solution)Masukkan acrylic resin pd tahap doughPacking dan buang kelebihan adonan dr dlm mold-> pressTunggu kira-kira 1 jam -> perebusan

*Heat cured resins

Packing/flasking (pengisian resin ke mold/cetakan dalam kuvet) dan Konvensional Heat Curing *Heat cured resins5) Rebus pada suhu 74C selama 8 jam/lebih6) Tingkatkan suhu hingga 100C selama 1 jamPendinginan harus secara perlahan-> menghindari distorsi

Packing/flasking (pengisian resin ke mold/cetakan dalam kuvet) cara lain:Menggunakan Microwave waktu lebih singkat,

*Heat cured resins

Flasking (pengisian resin ke dalam kuvet) dan Heat curing *Heat cured resinsOverpacking memasukkan bahan terlalu berlebihan basis protesa terlalu tebal dan posisi elemen gigi bisa berubah

Underpacking memasukkan bahan terlalu sedikit porus

Tahap packingHeat cured resins

Autopolymerizing resinKomposisi: identik dgn heat cure resin, kec. Komposisinya ditambahkan agen pereduksi yaitu tertiary amine -> bereaksi dgn inisiator-> terbentuk radikal bebas -> polimerisasi dimulaiMengandung inhibitor (hydroquinone) yg menghancurkan radikal bebas utk memperpanjang working time*

Cold VS heat cureCold cure resin-> butiran polimer lebih kecil utk memudahkan larut dlm monomer likuid Derajat polimerisasi cold cured tidak sesempurna heat cured resinMetode cold curing mhasilkan polimer dgn berat molekul , shg:Kekuatan Residual uncured monomerStabilitas warna (mudah kuning)Lebih rentan thd creep-> distorsi*

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi Powder:liquid, THE GOLDEN RULE: selalu gunakan rasio P:L yg disarankan pabrikan (2.0/1.0 wt %, 1.6/1.0 vol.%) utk menjaga penyusuta polimerisasi berkisar 5-8%Too much powder?Too much monomer?*

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi 2. Menggunakan separating medium saat packing resin ke moldTujuan : mencegah resin berkontak dgn dental plaster yg sdh mengeras Tanpa separating medium, resin dpt masuk ke dlm plaster

3. Pemanasan (perebusan) tdk lgs dilakukan stlh adonan dimasukkan ke dlm mould -> mmberi waktu bagi adonan berubah ke fase rubber. Jika lgs direbus -> kekuatan menurun*

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi 4. Porositas, disebabkan oleh:

Polymerization shrinkage (contraction porosity)Volatilization of monomer (gaseous porosity) Granular porosity *

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi Terjadi krn kontraksi monomer hingga 20% selama processingPacking -> pressing -> resin mengalir mengisi celah yg terbentuk akibat kontraksi (rx eksotermal)Jika resin sdh mengeras-> tjd kontraksi termal (perubahan temp. curing ke temp. kamar)Jika pd saat packing resin tlalu sdkt-> porus/gelembung

*

1. Contraction porosity

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi Terjadi krn pemanasan yg terlalu cepat/tiba2 shg curing/perebusan dgn suhu > 100C (>temp. didih monomerada residual monomer yg mendidih-> porusDihindari dgn mengendalikan kenaikan suhu saat perebusan

*Gaseous porosity: Granular porosity: terjadi jika adonan resin kering (kurang likuid)

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi *

- Pendinginan kuvet setelah perebusan secara perlahan

Pendinginan secara cepat kerusakan basis protesa akibat perbedaan kontraksi termal dari resin dan bahan penanam (dental plaster)

-Uap monomer merugikan manipulasi akrilik dilakukan pada daerah/ruangan berventilasi baik

Hal-hal yg penting diperhatikan saat manipulasi *

- Pendinginan kuvet setelah perebusan secara perlahan

Pendinginan secara cepat kerusakan basis protesa akibat perbedaan kontraksi termal dari resin dan bahan penanam (dental plaster)

-Uap monomer merugikan manipulasi akrilik dilakukan pada daerah/ruangan berventilasi baik

Sifat-sifat resinBiokompatibilitas

Potensi alergi akibat lepasnya residual monomer atau inisiator as. BenzoatCold cure resin>berpotensi timbulkan alergi, residual monomer>>

Sifat-sifat resinSifat mekanik

Basis GT rentan thdp fraktur, terutama midline GT atasDpt diantisipasi dgn:- penggunaan high impact resistant resin, yg mengandung rubber toughening agent- diperkuat dgn fiber (fiber reinforced resin)

Sifat-sifat resinSifat fisik

Konduktivitas thermal: sangatt rendahkelemahan: pasien jd kurang peka thd sensasi perubahan suhu

Koefisien ekspansi termal: tinggigunakan elemen gigi akrilik, hindari elemen gigi terbuat dr keramik

Sifat-sifat resinSifat fisikWater sorption -> dipengaruhi oleh polaritas molekul resin dan jumlah residual monomer pada polimer yg sdh terpolimerisasi

Makin baik polimerisasi, meningkatkan crosslinking -> water sorption

Sifat-sifat resin Crazing= Retakan kecil/mikro pd permukaan GT akrilikSrg disebabkan adanya stress mekanis eksternal, atau aksi dr bhn kimia (residual monomer, pelarut)Bahan kimia tsbstrain lokal >> yg dapat ditahan oleh material resinSrg tjd gabungan stress mekanis+aksi bahan kimia

Sifat-sifat resin CrazingJika PMMA berkontak dgn air saat processing pd suhu tinggi material rentan mengalami crazingCrosslinked PMMA dgn berat molekul lbh kecil kemungkinan tjd crazing

Elemen gigi tiruan akrilikKelebihan (dibanding elemen gigi keramik)

berikatan baik dgn basis gigi tiruan akrilikMudah diasah saat occlusal adjustment (penyesuaian oklusal)Tdk menyebabkan aus gigi lawan (asli maupun tiruan)Mudah dipoles ulang

Elemen gigi tiruan akrilikKelemahan (dibanding elemen gigi keramik)

Lebih lunak Lebih cepat ausLebih cepat berubah warna

***