Моделювальні матеріали

Після того як лікар вибрав конструкцію протеза чи апарата, зубний технік розпочинає її виготовлення. Спочатку з допоміжних пластичних матеріалів він ви­готовляє модель. Точність моделі перевіряють у рото­вій порожнині пацієнта. Потім матеріал, з якого виго­товлена майбутня конструкція, замінюють на основний (метал, пластмаса, фарфор, композит або їх комбіна­ція). Пластичні матеріали, які використовують для ви­готовлення моделей ортопедичних конструкцій, нази­вають моделювальними.

В ортопедичній стоматології моделювальні матеріали поділяють на воскові, гіпсові й металеві.

Слід вибирати моделювальні матеріали, які дають можливість створити найточнішу форму при найменших затратах праці, Ці 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.

Більшість моделювальних матеріалів, які застосову­ють у стоматологічній практиці, являють собою суміші або композиції різних восків. Склад і властивості ком­позицій визначаються відповідним добором їх компо­нентів (залежно від виробничого призначення).

Останнім часом як моделювальні матеріали запро­поновані деякі полімери у вигляді стандартних загото­вок, що значно спрощує і прискорює моделювання.

Воски — це різні органічні речовини, фізичні влас­тивості яких подібні до таких у 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 і вибілюють на сонці, розкатавши в тонкі листи. Промислове очищен­ня воску здійснюється окисшовачами (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. Під 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 зуботехиічних лаборато­ріях. Моделювальні матеріали, які містять бджолиний віск, вирізняються підвищеною еластичністю. Змінюючи відсотковий вміст воску в суміші, регулюють темпера­туру її розм'якшення і плавлення.

Стеарин — воскоподібиий 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. Бони 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. Скла- дається 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 (він дуже дорогий). 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 окислюється 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.

81

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 ц ефіри — гліцериновий, пентаєритри-товий). 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 високомоле-кулярних 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 С_3(ІН₇₄). 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/см , 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. Боно 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 падають 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 зуботехиічні воски: віск для базисів, бюгельний віск, віск для мостоподібних робіт (табл. 5).

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"; мал. 3); 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 й легко піддаються моделюванню.

Таблиця 5. Зуботехнічні воски

Назва	Склад композиції, %	Основні властивості	Форма випуску	Призначення
Зуботех нічний 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 (170x80x1,8 мм)	Базиси, прикус-ні валики знім­них протезів, ортодонтичних і щелепно-ли­цевих апаратів
Моделюваль-ний віск для мостоподібних робіт	Парафін - 40-94, бджолиний віск — 2 — 45, церезин синтетичний — 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, добре струга­ється	Чотиригранні призми (6x6x45 мм) СИНЬОГО КОЛЬО­РУ	Проміжні час­тини мостопо­дібних проте­зів, відновлен­ня анатомічної форми коронок зубів

Назва	Склад композиції, %	Основні	Форма	Призначення
		властивості	випуску
Моделговаль-	Парафін - 29- 78,	Температура	Круглі пластин-	Воскові деталі
ний віск для	бджолиний віск — 22 — 65,	плавлення —	ки діаметром	бюгельних про-
бюгельних ро-	карнаубський віск — 5,	58 - 60 °С	60-70 мм	тезів, шинуючі
біт: "Лавакс",	монтановий віск — ЗО,		і завтовшки	конструкції
"Восколіт",	барвник - 0,004-0,02		0,3-0,5 мм.	та Ін.
"Формодент"			Круглі палички
			синьо-зеленого
			кольору. Силі-
			конова матриця
			"Формодент"
Моделю валь-	Парафін - 10-88,	Температура	Цилиндричні	Вкладки, штиф-
ний віск для	бджолиний віск — 5 — 70,	плавлення —	палички	ти, півкоронки.
вкладок	церезин синтетичний — 2,	58-60 °С,	(70x5,5 мм)	Моделювання
"Лавакс"	карнаубський віск — 5,	твердіння —	різних кольо-	в ротовій по-
	монтановий віск — 20,	36 °С; усад-	рів	рожнині й на
	барвник - 0,004-0,008	ка - 0,15 %		моделях
		від об'єму

Назва	Склад композиції, %	Основні	Форма	Призначення
		властивості	випуску
		Виявляє підви-
		щену твердість,
		добре струга-
		ється
Липкий віск	Каніфоль — 17 — 70,	Температура	Циліндр ічні	Тимчасове з'єд-
	бджолиний віск — 25 — 66,	плавлення —	палички	нання деталей
	монтановий віск — 5,	65-70 °С,	(82x9 мм) жов-	протезів для
	каучук — 17	твердий, після	того чи жовто-	паяння, склею-
		охолоджен-	зеленого ко-	вання частин
		ня — крихкий	льору	відбитка, моде-
				лі та ін.
Комплект	Подібний до моделювального	Температура	Чотиригранні	Пришийкова
моделювальних	воску для мостоподібних ро-	плавлення —	призми	частина проте-
восків	біт	60-70±3°С	(6x6x4,5мм)	за і коронок,
"Модевакс"			червоного, си-	проміжна час-
			нього і зелено-	тина протеза,
			го кольору	коронки

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.

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 дисківадаптів, 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.

Запитання для самопідготовки

1. Що таке моделювальні матеріали? До яких матеріа­лів (за призначенням) їх відносять?

2. Вимоги до моделювальних матеріалів.

3. Які речовини входять до складу моделювальних ма­теріалів?

4. Що таке воски? їх класифікація.

5. Бджолиний віск. Його властивості й застосування.

6. Рослинні воски. їх походження, властивості й за­стосування.

7. Стеарин. Метод одержання, властивості й застосу­вання .

8. Види мінеральних восків. їх властивості й застосу­вання.

9. Що таке каніфоль? Добування каніфолі, її власти­вості й застосування.

10. Добування парафіну, його властивості й застосу­вання.

11. Моделювальний віск для базисів. Його склад і за­стосування.

12. Моделювальний віск для незнімних протезів. Його властивості й застосування.

13. Моделювальний віск для бюгельних робіт. Його ви­ди і застосування.

14. Що таке "Восколіт"? Метод його застосування.

15. Для чого застосовують липкий віск?

16. Недоліки восків і воскових композицій.