Физические, механические, технологические свойства пластмасс

Пластмасса для изготовления искусственных зубов и мостовидных протезов.

Для этих целей в нашей стране в настоящее время выпускаются пластмассы "Синма-74" и "Синма-М". "Синма-74" состоит из порошка (мелкодисперсный пластифицированный полиметилметакрилат десяти цветов) и жидкости (метилметакрилат с добавлением сшивагента и ингибитора). В комплект входят концентраты красителей белого (А), желтого (Б), коричневого (В) и серого (Г) цветов. При употреблении берут на каждый зуб в протезе один грамм порошка цвета, указанного врачом. Если цвет будущего протеза составляется из нескольких порошков или к порошку одного цвета добавляется концентрат, порошки надо тщательно перемешать и только после этого по каплям добавлять жидкость. Последняя не должна превышать 40% веса порошка. Массу тщательно перемешивают и оставляют набухать в закрытом сосуде. О готовности к формовке судят по отсутствию тонких нитей. Аккуратно удаляют тонкий поверхностный слой, массу выбирают шпателем и переносят в кювету, снимая со шпателя чистыми пальцами, чтобы не исказить цвет. Прессуют с влажным листком целлофана или без него в зависимости от технологии. Кювету закрепляют в струбцине, кладут в воду комнатной температуры и включают нагрев. За 30-40 минут воду доводят до кипения, 40-45 минут выдерживают при небурном кипении. Отключив источник тепла, кювету постепенно охлаждают и извлекают протез."Синма-М" - пластмасса с высокими эстетическими показателями. Порошок - привитой фторсодержащий сополимер. Жидкость - смесь акриловых мономеров и олигомеров. В комплект входит: порошок "дентин" 8 цветов, порошок "эмаль" двух цветов, концентраты красителей (АБВГ) и жидкость. Порошки "дентина" цветов 10, 12, 14, 16 и 19 вкладываются в двойном количестве. Пластмасса может применяться по той же методике, что и "Синма-74", но может наноситься послойно непосредственно на каркас зубного протеза, минуя моделирование из воска и гипсовку в кювету. За счет олигомеров, введенных в жидкость, удлинено время пребывания массы в пластичном состоянии, что позволяет без спешки проводить работу. Для полимеризации при послойном нанесении используют пневмополимернзатор ПС-1 (Украина) или Ивомат (Лихтенштейн), в которых Синма-М полимеризуется при температуре 120"С и повышенном давлении в течении 10 минут.

Villacryl STC Hot - Полиметакрилатный материал горячей полимеризации предназначен для облицовки коронок и мостовидных протезов, а также для ремонта коронок и мостовидных протезов, облицованных акриловой пластмассой.

Преимущества:

• эстетическая расцветка;

• хорошо переносится пациентом;

• высокая твёрдость;

• обеспечивает пациенту комфортное пользование протезом;

• состав материала гарантирует стабильность окраски.

Расцветка: Имеются следующие цвета: А-1; А-2; А-3; А-3,5; А-4; В-1; В-2; С.

Предварительное приготовление:

Металлический каркас коронки или моста изготовить традиционным методом. Жевательные поверхности должны остаться металлическими. Часть, предназначенная для облицовки должна иметь ретенционные элементы (шарики). После полировки конструкции, фрагменты предназначенные для облицовки надо обработать струей песка (окись алюминия) с грануляцией 250 микрон под давлением 4-6 бар и замаскировать при помощи соответствующих препаратов маскирующих и улучшающих адгезию акрилат-металл (рекомендуется Villacryl Opaker). Приготовленную конструкцию помещаем на рабочую модель и из моделировочного воска моделируем форму будущих облицовок. Замену воска на акрил надо провести традиционным методом. В нижней части полимеризационной кюветы предназначенной для изготовления коронок и мостов затопляем металлическую часть конструкции в гипсе второго класса (рекомендуется Stodent II), таким образом ,чтобы лицевая часть осталась открытой. После отверждения поверхность гипса надо произолировать изолятором гипс-гипс. Затем надеваем вторую часть кюветы, так называемую контрформу, и её тоже заполняем гипсом второго класса. После 20 минут, когда гипс достигнет достаточной твёрдости, кювету надо вскрыть, воск выпарить горячей водой, форму произолировать изолятором гипс-акрил (например, Изокол). После охлаждения кюветы до комнатной температуры около 23 °С можно приступить к накладыванию акрилового теста.

Дозировка и смешивание: в стеклянный сосуд влить соответствующее количество мономера и добавить до насыщения порошка (дентина) соответствующего цвета и тщательно вымешать. Через 2 минуты во второй сосуд влить соответствующее количество мономера и добавить эмалевого порошка и тщательно вымешать. Сосуды плотно прикрыть. Через некоторое время проконтролировать созревание теста.

Паковка:

После 8-10 мин. от момента смешения порошка с жидкостью тесто пригодное для помещения в гипсовую форму. Дентиновую часть тщательно вымесить через выгнетение чистыми и сухими руками, поместить в форму и прикрыть полиэтиленовой фольгой, собрать кювету и поместить под пресс. Прессовать осторожно до полного схождения краев кюветы. Кювету вынуть из под пресса, снять фольгу, острым инструментом срезать наискось часть дентина в направлении режущего края. В место вырезанного акрила нанести приготовленную заранее эмаль, повторно положить фольгу и спрессовать кювету до давления 3000 кг. Вскрыть кювету и проверить правильный ли переход дентиновой части в эмаль. Если всё в порядке удалить излишки впрессованного по бокам акрила, собрать кювету без фольги и повторно спрессовать до давления 3000 кг. Через 10 минут вынуть кювету из под пресса и скрутить в полимеризационной рамке. Полимеризация: кювету с рамкой поместить в воде при температуре 80-90°С и варить в течение 30 минут.Обработка: после охлаждения до комнатной температуры кювету вскрыть и работу освободить из гипса. Обработка и полировка стандартным методом. Из зарубежных материалов следует назвать пластмассу "СР-Изозит" (Словения-Лихтенштейн). Для фасеток коронок и мостовидных протезов масса поставляется с названием СР-Изозит-Н, в приготовленном к моделированию виде. Полимеризуется в течении 7 минут при температуре 120°С в приборе "Ивомат". Для покрытия металлических каркасов в металлопластмассовых протезах, для поверхностной полимеризации при коррекциях протезов, для подкрашивания СР-Изозита-Н с целью придания абсолютного сходства с естественными зубами предложены модификации пластмассы. Для изготовления коронок предложена масса СР-Ивокрон-Пе (перл-эффект) в форме очень мелких полимерных жемчугов, придающих протезу вид естественной эмали.Цвет и оттенки протезов из этих пластмасс подбираются и проверяются цветным ключом (расцветкой) СР-Виводент-Пе или универсальным ключом для точного подбора фарфоровых фасеток "ИТС-Кераскоп".

СУПЕРАКРИЛ

СУПЕРАКРИЛ представляет собой метакриловую искусственную смолу для протезов разных цветных оттенков, начиная со светло-розового по темно-красный. Цветные оттенки обозначены на упаковке буквами от А до Е. Кроме того, поставляется также суперакрил с вискозными волокнами, который особенно пригоден для частичного съемного протеза.

Суперакрил всех оттенков можно смешать в любом соотношении. Бесцветная искусственная смола обозначается суперакрил.

Загипсовывание:

1. Загипсовывание рекомендуется производить лучше всего при помощи или одного алебастра или при помощи смеси алебастра с каменным гипсом в соотношении 1:1. Обратный способ загипсовки является самым целесообразным.

2. Перед изготовлением контроштампа-второй половины кюветы-поверхность гипса хорошо сглаживают и проводят изоляцию при помощи проточной воды

3. После полного затвердевания гипса кювету погружают на несколько минут в горячую воду, для того, чтобы воск стал только мягким. Следует избегать слишком сильного расплавления воска, который после впитывания в гипсе тяжело устраняется и эти остатки портят пластмассу.

4. Мягкий воск устраняют при помощи инструмента и только остатки удаляют горячей водой/ нельзя применять химических растворителей.

5. Еще горячую гипсовую форму, в том случае, если не применяют оловянной фольги, покрывают при помощи нежной кисточки изолиционным средством, раствор альгината- препарат изолент, раствор наносят таким образом, чтобы он не покрывал зубов из фарфора или пластмассы.

6. Кювету оставляют полностью остывать.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТМАССЫ И ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ.

1. Для смешивания всегда пользуются чистыми мисками и инструментами.

2. Порошок с жидкостью смешивают в весовом соотношение 2:1.

3. Порошок с жидкостью хорошо промешивают, миску с образовавшейся пастой закрывают и оставляют в течение 10-15 минут. В течение этого времени пластмасса меняет свою консистенцию. Сперва она становится похожей на мокрый сахар, затем начинает липнуть и становится такжерезиноподобной и, наконец, приобретает тестообразный вид. В тот момент, когда пластмасса перестает прилипать к стенки миски, начинают заполнять форму.

4. Тесто из пластмассы чистыми пальцами придают форму толстого валика и вдавливают его в ту часть гипсовой формы, которая соответствует десне. Только после этого заполняют остальные части. Пластмассу кладут в избытке. При заполнении нет необходимости спешить, т.к. суперакрил сохраняет пластичность существенно более длительное время, чем другие подобные массы.

5. С избытком заполняют форму, очень медленно прессуют в кювету, полностью закрывают.

6. Кювету оставляют по крайне мере четверть часа под прессом и затем производят полимеризация.

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ:

Хорошо закрытую кювету закрепляют в раме, полностью погружают в чистую холодную воду. Хорошие результаты можно получить в том случае, если придерживаться следующего метода подогрева:

1. Повысить температуру до 65 С в течение 30 минут

2. Поддерживать эту температуру в течение следующих 60 минут

3. Повысить температуру до 100 С в течение 30 минут

4. Удержать температуру в течение следующих 30 минут

Общее время полимеризации 2,5 часа

Кювету медленно охлаждают и только через 30 минут погружают в холодную воду.

Обработка.

1. Выемку из кювет производят очень осторожно –этим самым препятствуют возникновению трещин фарфоровых зубов и пластмассы.

2. Шлифовку и полировку производят при малых оборотах, применяя небольшое давление. Для полировки применяют мокрую пемзу и плавленый мел.

3. Отполированные изделие перед вручением больному погружают по крайней мере на несколько часов и в дистиллированную или холодную воду.

Быстротвердеющие (самотвердеющие) пластмассы.

Быстро- или самотвердеющими пластмассы называют потому, что они отвердевают при комнатной температуре или температуре полости рта. Благодаря этому значительно упростились отдельные этапы изготовления и починки протезов, появились новые конструкции ортодонтических аппаратов. Полимеризация таких пластмасс протекает в течение 20-30 минут, благодаря наличию системы "катализатор-активатор". Замешиваются быстротвердеющие пластмассы с особо тщательным соблюдением соотношения порошка и жидкости, т.к. при увеличении количества мономера не только становится заметнее усадка изделия за счет отверждения вне формы, но удлиняется процесс полимеризации, значительно увеличивается и без того повышенное содержание остаточного мономера. В зависимости от вида работ массы используются во второй (вязкой), третьей (тестообразной) и четвертой (резиноподобной) стадиях.
В настоящее время применяются следующие быстротвердеющие пластмассы: "Протакрил-М", "Редонт", "Стадонт", "Акрилоксид", "Карбодент" и др.

Протакрил-М - пластмасса, имеющая свойства, близкие к базисным пластмассам. Порошок розового цвета состоит из полиметилметакрилата, инициатора, активатора, замутнителя и красителя. Жидкость - метилметакрилат с добавлением активатора и ингибитора. Пластмасса хорошо противостоит изгибу, содержит небольшое количество остаточного мономера, технологична. Обладая химическим сродством с этакрилом, позволяет проводить починку протезов, изготовленных из базисных пластмасс, такого типа, с хорошим результатом.

"Редонт" обладает химическим сродством со всеми базисными пластмассами. Выпускается трех видов: Редонт непрозрачный, Редонт-02 неокрашенный, прозрачный и Редонт-03 розовый, прозрачный. Порошок - сополимер метилметакрилата и этилметакрилата. Жидкость - метил метакрилат с активатором и ингибитором. Используется, в основном, для тех же целей, что и "Протакрил-М".

"Стадонт" - белая пластмасса. Порошки трех оттенков -сополимер метилметакрилата и этилметакрилата, инициатор, краситель и замутнитель. Жидкость - метилметакрилат, ингибитор и активатор. Применяется для шинирования подвижных зубов, починки мостовидных протезов с пластмассовой облицовкой и съемных пластиночных протезов.

"Акрилоксид" - белая пластмасса на основе акриловых и эпоксидных смол с минеральным наполнителем. Материал не имеет песочной стадии, что позволяет использовать его сразу же после замешивания. Обладает хорошими физикомеханическими свойствами и пластичностью.

"Карбодент" - улучшенная композиция наполненного акрилового полимера. Порошок - тройной сополимер метилакрилата, бутил метакрилата и метилакрилата с минеральным наполнителем. Жидкость - метилметакрилат и эпоксидная смола, к которым добавлены стабилизатор и антистаритель. В комплект входят порошки шести цветов. Материал обладает хорошей адгезией и повышенной прочностью.

Эластичные пластмассы.

В практике ортопедической стоматологии накоплен многолетний опыт применения эластомеров в качестве эластичной подкладки в комбинированных базисах зубных протезов. Наличие в полости рта костных выступов и экзостозов, покрытых тонкой атрофированной слизистой оболочкой, значительная или полная резорбция альвеолярных гребней с наличием продольных складок слизистой оболочки осложняет пользование протезами из-за боли, что приводит к значительному снижению эффективности протезирования. В таких случаях показано применение протезов с подкладкой из эластичной пластмассы. При определении показаний к применению мягких подкладок следует обратить внимание на возраст пациента и патологические изменения тканей полости рта. Обеспечение эластичных подкладок под жесткий зубной базис не только улучшает жевательную эффективность, но и создает ощущение комфорта. Они предохраняют слизистую оболочку от травмирования базисом протеза, способствуют улучшению ретенции, сокращению сроков адаптации.

Базисные пластмассы.

К базисным материалам предъявляются особые требования в связи с тем, что из них изготавливаются основные части зубных протезов, испытывающих в полости рта значительные по величине и различные по своему характеру нагрузки: изгиб, сжатие, растяжение, кручение и т. д.

Для базисов протезов используются пластмассы следующих типов:

1) акриловые;

2) винилакриловые;

3) на основе модифицированного полистирола;

4) сополимеры или смеси перечисленных пластмасс.

При надобности в отмеренное количество жидкости пластмассы, вылитой в фарфоровый сосуд или стакан, насыпают отвешенное количество порошка. Нередко поступают наоборот, берут 15 г порошка пластмассы на 1 протез при полном отсутствии зубов или столько граммов порошка, сколько зубов в протезе плюс один грамм. Жидкость добавляют по каплям до тех пор, пока не останется свободного сухого порошка. Пластмассу тщательно перемешивают, уплотняют и, закрыв крышкой, оставляют набухать. Сразу после смешивания в пластмассе начинаются превращения. Из массы, похожей на смоченный песок, она превращается в липкую, тянущуюся в тонкие нити массу, затем теряет липкость - становится тестообразной. Через некоторое время неиспользованная по назначению пластмасса становится резиноподобной и, наконец, отвердевает. Все эти изменения зависят от многих факторов: размеров гранул порошка, наличия пластификатора, соотношения порошка и жидкости, температуры и т.п. и происходят обычно в течение часа.

"Этакрил-02" - пластмасса розового цвета. Жидкость -смесь метилметакрилата, этилметакрилата и метилакрилата с добавлением ингибитора (гидрохинон) и пластификатора (дибутилфталат). Порошок - сополимер указанных выше эфиров. пластифицированный дибутилфталатом, замутненный двуокисью титана и окрашенный "Суданом-3" или -4. Пластмасса "Этакрил" в готовом виде имеет неплохие данные по твердости, прочности и удельной вязкости.

"Акрел" - это сополимер со сшитыми полимерными цепями. Жидкость - метилметакрилат с добавлением ингибитора. Порошок - мелкодисперсный полиметилметакрилат пластифицированный дибутилфталатом. В качестве сшивагента использован метилометакриламид, который введен в жидкость пластмассы. Благодаря последнему пластмасса имеет лучшие физикомеханические свойства.

"Фторакс" - это фторсодержащий акриловый сополимер, обладающий повышенной упругостью и химической стойкостью. Пластмасса полупрозрачна и хорошо имитирует мягкие ткани полости рта.

Базисные материалы и другие пластмассы, применяемые в ортопедической стоматологии, в связи с условиями назначения, применения и переработки должны соответствовать следующим требованиям:

1) не раздражать слизистую оболочку полости рта и быть безвредными для организма;

2) обладать достаточной прочностью при создании жевательного давления на протез;

3) прочно соединяться с искусственными зубами, металлом и фарфором (лучшим соединением является химическая связь, а не механическая);

4) не деформироваться и не изменять объема в процессе пользования протезом, при изменении температуры в полости рта;

5) обладать высоким усталостным сопротивлением на изгиб в связи с податливой подвижностью слизистой оболочки и переменным жевательным давлением на базис;

6) иметь достаточную твердость и низкую истираемость;

7) хорошо шлифоваться и полироваться, сохранять гладкую поверхность при использовании;

8) не изменять окраски при воздействии пищи, света и других факторов;

9) поддаваться починке в случае поломки;

10) обладать незначительной теплопроводностью для сохранения постоянной температуры слизистой оболочки под протезом;

11) не иметь вкуса и запаха, легко дезинфицироваться;

12) соответствовать окраске слизистой оболочки полости рта или (для мостовидных протезов) окраске эмали зуба;

13) не адсорбировать пищевые вещества и микрофлору;

14) иметь небольшой удельный вес, быть дешевым при выработке и нетрудоемким материалом при переработке.

Физические свойства пластмасс.

Цвет - это очень важное качество для готового протеза. Чем ближе подходит по цвету материал, из которого сделан зубной протез, к естественным зубам, тем лучше. Теплопроводность - это способность тела или вещества передавать тепло при нагревании с одной поверхности на другую. Съемный пластиночный протез из материала с низкой теплопроводностью долго ощущается в полости рта как инородный предмет. Пластмассовые протезы обладают низкой теплопроводностью.

Рассмотренные выше различные виды пластмассовых материалов отличаются своими физическими свойствами зависящими от структуры, типа наполнителя и связующего, техноло­гии изготовления и др. Пластмассы имеют как положительные, так и отрицательные свойства, выраженные в разной степени у различных видов пластмасс . По этому признаку они делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры при нагревании раз­мягчаются и вновь затвердевают при охлаждении, т. е. происходит чередование процессов деструкции и повторной полимеризации полиме­ра. Это явление широко используется в технологии переработки термо­пластов в изделия, так как оно позволяет организовать высокопроиз­водительные и полностью автоматизированные производственные про­цессы экструзии, штампования, литья под давлением и т. п.К термопластам относятся полимеры с цепным и разветвленным строением макромолекул: полиамиды, полиэтилен, полиметилметакрилат и др. Термореактивные полимеры при нагревании сначала раз­мягчаются, но затем переходят необратимо в твердое состояние, из которого уже не могут вывести его ни последующий нагрев, ни охлаж­дение. К термореактивным полимерам относятся: эпоксидные, поли­эфирные, фенолоформальдегидные другие смолы. Термореактивные свойства полимеров исключительно ценны для инженерной практики. На основе их получают материалы и конструкции температуро- и огне­стойкие, нерастворимые и т. п.

Как уже указывалось, изготовление материалов на основе пластмасс и проектирование конструкций должно вестись так, чтобы максимально использовать положительные свойства мате­риалов и максимально избегать влияния отрицательных свойств.

Механические свойства пластмасс.

Всем пластмассам в значительной степени свойственна зависимость механических характеристик от времени. В связи с этим их механические свойства должны характеризоваться не только кратковременными, но и длительными показателями. Для изделий из пластмасс важно не только обеспечить их способность сопротивляться разрушению, т.е. прочность, но и способность сохранять форму и размеры под действием механической нагрузки, т.е. иметь необходимые деформационные свойства. зависят от многих факторов: от их химического строения, степени полимеризации или молекулярной массы, структуры макромолекул и их взаимного расположения, а также от надмолекулярной структуры твердого полимера. Старение — изменение структуры и состава полимерного компонента пластмасс под действием эксплуатационных факторов (солнечный свет, кислород воздуха, нагрев и т. п.), вызывающих, в свою очередь, ухудшение свойств самой пластмассы. При старении возможно протекание в полимере двух процессов: структурирование (т. е. сшивка молекул), приводящее к потере эластичности, появлению хрупкости и последующему растрескиванию, и деструкция-—разложение полимера на низкомолекулярные продукты. В пластифицированных пластмассах возможно также «выпотевание» и улетучивание пластификатора, что также приводит к потере эластичности.

и механические свойства в сильной мере зависят от расположения мономерных звеньев в полимерных цепях, поскольку полимеры могут кристаллизоваться, если цепи имеют регулярное строение и расположены параллельно друг другу, что достигается процессом, называемым ориентационным вытягиванием с отжигом. Чем выше степень кристалличности, тем тверже продукт, тем выше его температура размягчения и больше устойчивость к набуханию и растворению; низкой степенью кристалличности характеризуются более мягкие продукты с более низкими температурами тепловой деформации и более легкой растворимостью .

технологические свойства.

За последние десятилетия пластмассы получили неизвестный для других материалов темп развития. Это связано с исключительными технологическими свойствами пластмасс. Технологические свойства пластмасс, характеризующиеся удельным объемом, сыпучестью, текучестью, скоростью отверждения ( скорость перехода в термостабильное состояние), усадкой, содержанием летучих и влаги, определяют режимы их переработки в изделия.

Пластмассовые протезы подвергаются такому явлению как усталость. Обычно усталость проявляется в местах внутренних напряжений. Внешне усталость незаметна. При микроскопическом исследовании уставшего материала заметны трещины, сдвиг кристаллических элементов. Главным способом предупреждения усталости является строгое соблюдение технологического процесса.
Пластмасса в жидком состоянии обладает свойством текучести. Это свойство материала заполнять форму в процессе литья или литьевого прессования. Чем быстрее кристаллизуется вещество при затвердевании, тем оно жидкотекучее. Использование при литье нагретой формы, повышение температуры вещества, находящегося в расплавленном состоянии, применение некоторых добавок могут значительно улучшить жидкотекучесть.