В. Прочностные свойства материалов.

Прочностные свойства материалов (износоустойчивость, твёрдость, прочность на сжатие и растяжение, изгиб) определяются величиной напряжения, при котором происходит разрушение тел.

ИЗНОСОУСТОЙЧИВОСТЬ. Трение соприкасающихся поверхностей двух материалов различной твёрдости и шероховатости приводит к дефекту массы того материала, который истирается больше. Макронаполненные материалы, гомогенные и гетерогенные микрофилы с небольшими частицами преполимеризаторов отличаются низкой устойчивостью к истиранию. В эксперименте изучалась скорость износа амальгамы и композитов. Установлено, что традиционные композиты и микрофилы изнашиваются в 2-3 раза быстрее амальгамы. При восстановлении боковых зубов микрофилы в местах контакта подвергаются значительному стиранию, но этот процесс охватывает равномерно всю поверхность. Макрофилы стираются неравномерно: частицы наполнителя выбиваются из матрицы и создают поверхность более шероховатую, чем эмаль. Сочетание двух факторов – повышенной стираемости и выраженной шероховатости – приводит к значительной потере массы не только традиционного композита, но и эмали зуба-антагониста. Универсальные гибридные, микрогибридные и негомогенные микрофилы с большими частицами преполимеризаторов имеют шероховатость ниже, чем эмаль, а по износоустойчивости приближаются к амальгамам: их износ в 1 год составляет несколько микрон.

ТВЁРДОСТЬ. Способность материала противостоять деформации от сжимающего усилия. Твёрдость оценивают методами царапины (метод Мооса), вдавливания шарика (метод Вринеля) или с помощью определения микротвёрдости (методы Роквелла, Кноопа и др.). Микротвёрдость композитов определяется на маленьком участке путём давления алмазной пирамидкой на материл. Она характеризуется числом твёрдости и определяется как частное от деления нагрузки на поверхность отпечатка. Твёрдость эмали зубов человека составляет 408 кг/мм², а дентина –60 кг/мм², микрофилы имеют твёрдость 25-30, традиционные композиты и гибриды – 50-60 кг/мм². Твёрдость пакуемого композита Solitare составляет 280 кг/мм². Микрофилы, имеющие твёрдость в два раза меньшую, чем дентин, не могут использоваться для реставрации жевательных зубов. Твёрдость универсальных микрогибридов приближается к дентину, но уступает по этому показателю эмали в 5-7 раз.

Прочность на сжатие микронаполненных композитов составляет 190-260 МПа/см², традиционных материалов – 250-300 МПа/см² и гибридных – 300-450 МПа/см². Устойчивость к растяжению микрофилов – 30-50 МПа/см², макронаполненных – 50-65 МПа/см² и гибридных – 70-90 МПа/см². Прочностные характеристики на сжатие, растяжение и изгиб должны соотноситься с аналогичными показателями твёрдых тканей зуба. Зубы при старении становятся более хрупкими за счёт уменьшения эмалевых призм, увеличения количества вторичного и перитубулярного дентина. За 29 лет (с 20-летнего до 49-летнего возраста) модуль упругости возрастает более чем на 50%. При этом в пришеечной области эмаль истончается, под влиянием напряжения/растяжения появляется усталостная прочность, ведущая к многочисленным микротрещинам (абфракции), появлению гиперестезии, эрозий, клиновидных дефектов и кариеса.

В связи с этим покрытие у пожилых людей пришеечной эмали и обнаженных корней защитными герметиками – необходимая профилактическая процедура.

При функции зубов нагрузка передаётся через эмаль в поверхностные слои дентина. После пломбирования кариозных полостей I класса композитами силы сжатия распространяются в глубокие слои дентина (эмаль в несколько раз твёрже, чем композит).

Сочетанное воздействие окклюзионной и температурной нагрузок отрицательно сказывается на адгезивном соединении композитов и твёрдых тканей зуба. Установлено, что через 6-18 месяцев после нагрузок in vivo на пломбы из композитов (I и II класс) герметичность в области эмали уменьшается на 60-90%, а в области дентина – на 80-100%. Отсутствие герметизации неизбежно приводит к проникновению через краевую щель под композитную реставрацию микрофлоры. Многочисленные рекомендации, пропагандирующие замену пломб из амальгамы на композитные материалы, весьма сомнительны, поскольку риск вторичного кариеса из-за маргинальной адаптации и беззащитности материала очень большой. В свете этих данных заявление о том, что прямые реставрации в области жевательных зубов идентичны непрямым и срок их службы составляет 10 лет, нельзя считать обоснованным.

Рис. 6. Напряжение, возникающее в пломбе под влиянием латеральной (А) и боковой (В) нагрузки.

В пришеечной области на пломбу действуют преимущественно силы сгибания.

Действующие силы при зубном изгибе и увеличивающееся при этом микроподтекание жидкости можно до определённой степени компенсировать за счёт реставрационных материалов с низким модулем упругости и создания подсечки в пришеечной области.

Обычно для реставрации окклюзионной поверхности боковых зубов применяют высоконаполненные композиты, твёрдость и модуль упругости которых приближается к эмали. К сожалению, по этим показателям современные материалы значительно уступают самой прочной ткани человеческого организма. В пришеечной области, где слой эмали тонкий и действуют силы на изгиб, рационально использовать слабо- и средненаполненные композиты, имеющие низкий модуль упругости и прочностные свойства, приближающиеся к дентину. Основной недостаток всех композитов – усадка и связанное с ней микро- и наноподтекание. Их ЛКТР отличается в 3-4 раза от аналогичного показателя тканей зуба. Температурные колебания в полости рта увеличивают микроподтекание, а эффективной защиты от микрофлоры у композитов нет. Некоторые фирмы вводят в фотополимеры фтор (“Charisma F”, “Degufill mineral”, “Solitair”, “Definite”). Однако, в отличие от стеклоиономерных цементов, ионы из этих материалов выделяют в незначительном количестве и дополнительно не внедряются в материал при чистке фторсодержащими пастами. Нет убедительных клинических и экспериментальных доказательств о преимуществе композитов, содержащих фтор. Трудно предположить, что ионы фтора смогут проникнуть через современные эмалево-дентинные адгезивные системы. Реставрационный материал “Ariston pHc 5,5” выделяет ионы фтора, кальция и гидроксила. При снижении уровня рН увеличивается выделение гидроксильных ионов и вокруг пломбы значение этого показателя не опускается ниже критической величины (5,5). Параллельно увеличивается выделение ионов фтора и кальция. За такое усовершенствование пришлось пожертвовать эстетичностью (материал белого цвета) и адгезивной техникой реставрации (применяется без бондинговой системы).

4. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ХИМИЧЕСКОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ,самотвердеющие (self-curing) - представляют собой двухкомпонентные системы («паста-паста», «порошок-жидкость»). Один компонент содержит химически активатор, другой – химический инициатор полимеризации (каталитическая паста – третичные амины, базисная – перекись бензоила). В основе реакции полимеризации лежит свободнорадикальный механизм.

Свойства композиционных материалов химического отверждения.

Положительные:

- равномерная полимеризация во всём объёме пломбы вне зависимости от глубины полости и толщины пломбы;

- простота применения;

- высокая скорость изготовления реставрации;

- экономичность (низкая стоимость).

Отрицательные:

- требуют препарирования полости по Блеку, т.к. адгезивные системы имеют адгезию только к эмали;

- требуют обязательного проведения скашивания и протравливания эмали (правило «1 мм окружения»);

- даже при среднем кариесе требуют прокладки (токсичны);

- требуют смешивания компонентов, вследствие этого возможна пористость материала;

- меняют вязкость в процессе работы;

- сложно рассчитать количество материала, необходимое на реставрацию;

- обладают значительной усадкой (7-8%), направленной к центру пломбы;

- повышение температуры ускоряет реакцию полимеризации, оптимальной считается температура 21-23 градуса по Цельсию;

- недостаточная абразивная стойкость, связанная с недостаточным удержанием частиц неорганического наполнителя в полимерной матрице;

- изменение цвета, связанное с наличием остаточных аминовых соединений. (Чем ниже класс материала, тем больше в его составе третичных аминов. Это может придавать каталитической пасте композита зеленоватый оттенок и запах прелых листьев).;

- невысокая эстетика;

- реакция полимеризации ингибируется эвгенолом, перекисью, спиртом;

- не всегда достаточное рабочее время.

Этапы работы композитами химического отверждения:

1. Профессиональная гигиена полости рта – тщательная обработка поверхности зуба, удаление зубного камня, мягкого налёта.

2. Подбор нужного оттенка пломбировочного материала.

3. Обезболивание.

4. Препарирование кариозной полости.

5. Медикаментозная обработка полости.

6. Высушивание и обезжиривание полости после изолирования от слюны.

7. Наложение изолирующей прокладки при среднем кариесе, лечебной и изолирующей прокладки при глубоком кариесе.

8. Протравливание эмали. Наносится 37-50% гель ортофосфорной кислоты, через 30-40 сек. тщательно смывается. Время травления равняется времени

смывания.

9. Высушивание полости воздушной струёй пистолета.

10. Нанесение эмалевого адгезива (если он есть в комплекте). Наносится кисточкой, распределяется струёй воздуха.

11. Пломбирование. Пломбировочный материал вносится одной порцией. Формируется пломба.

12. Шлифование и полирование пломбы.

13. Покрытие зуба фторсодержащим лаком.

Композиты химического отверждения, рекомендуемые для восстановления полостей I-II классов по Блэку:

“Brilliant” (Coltene), (гибрид);

“Charisma F” (Kultzer), (микрогибрид);

“Consize” (3M), (макрофил);

“Degufill Molar” (Degussa), (гибрид);

“Evicrol” (Spofa Dental), (макрофил);

“Evicrol Posterior” (Spofa Dental), (гибрид);

“Compolux Molaire” (Septodont), (гибрид);

“Alfacomp Molar” (VOCO), (гибрид);

“Bisfil II B” (Bisco), (мининаполненный);

“Adaptic” (Johnson/ Johnson), (макрофил);

“Талан” (Стомадент), (гибрид);

Композиты химического отверждения, рекомендуемые для восстановления полостей III-V классов по Блэку:

“Crystalline C2”, (C-Dent), (гибрид);

“Alfadent” (Alfadental), (микрофил);

“Compolux” (Septodont), (гибрид);

“Degufill SC” (Degussa), (микрофил);

“Evicrol Anterior” (Spofa Dental), (микрофил);

“Compoline” (Dentine), (микрофил);

“Alfacomp” (VOCO), (гибрид);

“Alfaplast” (DMG), (гибрид);