Методы и режим полимеризации пластмассы. Последствия его нарушений. Виды пористости пластмасс

Основные методы получения пластмасс - полимеризация и поликонденса­ция. При полимеризации молекулы мономеров связываются в полимерные цепи без высвобождения побочных продуктов реакции (вода, спирт и др.). При поликонденсации происходит образование некоторых побочных, не свя­занных с полимером веществ.

Полимеризация имеет три стадии.

1. Активация молекул мономера (разрыв двойных связей, распад инициа­тора па радикалы, имеющие свободные валентности, по месту которых и происходит рост полимерных цепей).

2. Рост полимерной цепи из активных центров (на концах цепей постоян­но присутствуют свободные радикалы, обеспечивающие рост полимерной цепи). При соединении мономолекул с одной двойной связью образуются ли­нейные полимеры. Если мономеры имеют больше одной двойной связи или под воздействием активных веществ образуются поперечные связи, полимер приобретает "сшитый" вид.

3. Окончание процесса полимеризации, обрыв полимерной цепи при пре­кращении действия факторов, вызывающих полимеризацию.

Полимеры, полученные при полимеризации различных мономеров, обла­дающих несходными свойствами, носят название сополимеров.

На основании своих исследований М. М. Гернер с соавт. рекомендует сле­дующий режим полимеризации формовочной массы.Вода, в которую помеще­на гипсовая форма, нагревается от комнатной температуры до 65°С в течение 30 минут. Такая температура обеспечивает полимеризацию формовочной мас­сы под воздействием теплоты реакции. В результате саморазогрева температу­ра массы достигает примерно 100°С, что обеспечивает хорошую конверсию мономера. Вода, температура которой поддерживается на уровне 60-65°С, пре­дотвращает снижение температуры пластмассы. После 60 минут выдержки воду подогревают до 100°С в течение 30 минут и выдерживают 1-1,5 часа. По завер­шении полимеризации форму медленно охлаждают на воздухе.

После полимеризации полимеризат всегда содержит остаточный мономер. Количество его зависит от природы инициатора, температуры, времени полиме­ризации и др. Выдержка гипсовой формы в кипящей воде способствует не только повышению молекулярной массы, но и уменьшению содержанию остаточного мономера. Часть оставшегося мономера связана с макромолекулами (связанный мономер), другая часть находится в свободном состоянии (свободный мономер). Свободный мономер мигрирует к поверхности изделия и растворяется в средах, контактирующих с зубным протезом. Поскольку экстрагируемые жидкими сре­дами из пластмассы остаточные продукты могут оказывать вредное общее и ме­стное воздействие на организм пациента, необходимо добиваться минимального содержания остаточного мономера в пластмассах. Нагрев до 100°С резко сокра­щает количество остаточного мономера, однако добиться полного его отсут­ствия практически невозможно. В пластмассах горячей полимеризации его со­держится около 0,5%, а в самоотвердеющих - 3-5%. Остаточный мономер оказы­вает существенное влияние на прочностные и другие свойства полимера. Содер­жание остаточного мономера в пластмассах горячей полимеризации более 3% резко снижает их прочность. Пластмассы быстро стареют, у них наблюдается повышенное водо-масло-спиртопоглощение.

Различают следующие виды пористости:

1. Газовая.Она возникает в результате испарения мономера внутри полиме­ризующейся формовочной массы. Реакция полимеризации является экзотерми­ческой. Выделяющаяся теплота полимеризации не может быть быстро отведена от полимеризующейся массы, так как она и гипс являются плохими проводни­ками тепла. Температура кипения мономера 100,3°С, а температура, которая развивается в массе за счет экзотермичности процесса, может составлять !20°С и более. В этих условиях мономер закипает и его пары, не имея выхода наружу, вызывают пористую структуру материала. Газовая пористость проявляется в глубине материала и тем значительнее, чем больше масса, поэтому в протезах нижней челюсти она наблюдается чаще. Газовую пористость можно избежать, если соблюдать правильный температурный режим, т. с. постепенный нагрев полимеризующейся массы от комнатной температуры.

2. Пористость сжатия.Она возникает в результате уменьшения объема полимеризующейся тестообразной массы. К пористости сжатия приводит недостаточное давление (вследствие чего остаются пустоты) или недостаток фор­мовочной массы. Пористость сжатия возникает всегда в тех местах, где нет дос-

таточного давления

•} Т .-*» А

^г----Л*.,эуСаЬ_а ^|0| ьИд иОрИС|ОСТИ МОЖНО рйССМа!

_г-^ --"_Г-------------•• .'*"."Ч*~ |^1л\*\^ть* I [-Ч-ЛЭЧ Ю

как плохое структурирование материала, она наблюдается при недостатке мономера. Мономер летуч и быстро испаряется с открытой поверхности те­стообразной формовочной массы, в результате чего при прессовании не по­лучается однородной гомогенной массы. Гранулярная пористость может возникнуть при открывании кюветы для контроля количества внесенной в форму массы. Она наблюдается обычно в тонких участках протеза, так как на этих участках испарившийся мономер не может восполниться за счет его миграции изнутри к поверхности изделия.