Отвердевание цемента проходит три стадии
Растворение Загустевание Отвердевание
1 стадия: Растворение (гидратация, выделение ионов, выщелачивание ионов)
При контакте полиакриловой кислоты с поверхностью стеклянных частиц происходит диффузия протонов кислоты в стекло с выделением из него кальция, алюминия, натрия и фтора. На поверхности частиц стекла остается только силикагель. Основная часть ионов выделяется за первые 3-6 минут, хотя окончательно данный процесс завершается лишь спустя 24 часа после начала.
2 стадия:Загустевание (первичное гелеобразование, начальное нестабильное отвердевание).
Длится около 7 минут, завершаясь окончательно примерно через 3 часа. По законам электростатического взаимодействия к анионным молекулам полимерной кислоты начинают стремиться катионы металлов. Сшивание носит преимущественно донор-акцепторную природу. Ионы кальция более многочисленные, двухвалентны и, поэтому, более реакционно-способны с карбоксильными группами кислоты. Однако двухвалентные ионы могут образовывать связи между анионными молекулами одной и той же поликислоты, а не двух разных. Кроме того, кальциево-полиакрилатные цепочки легко растворимы водой на раннем этапе. Это ведет к вымыванию ионов алюминия, что снижает возможность дальнейшего поперечно-пространственного сшивания молекул кислоты.
3 стадия: Стадия отвердевания (дегидратация, созревание, окончательное отвердевание).
Может длиться до 7 дней. Осуществляется в основном сшиванием цепей поликислот ионами алюминия, для высвобождения достаточного количества которых требуется около 30 минут. Высокое поперечное связывание поликислот обеспечивается трехвалентностью алюминия. На этом же этапе завершается процесс образования силикагеля. После этого материал становиться нечувствительным к влаге.
Основные свойства сиц.
1. Химическая адгезия к эмали и дентину.
Механизмы связи:
а) Ионная связь с апатитом структуры дентина. Обеспечивается способностью карбоксилатных групп молекулы поликислоты образовывать хелатные соединения с кальцием гидроксиапатита твердых тканей зуба. Ионы фосфатов вытесняются из гидроксиапатитов карбоксильными группами, которые связывают катионы кальция, чтобы сохранить электрическую нейтральность. В результате, полиакрилатные ионы реагируют со структурой апатита, перемещая кальциевые и фосфатные ионы и создавая промежуточный слой этих ионов или связываясь с кальцием гидроксиапатита.
б) Связь водородного типа с коллагеном дентина. Происходит за счет сродства поликарбоновых кислот к азоту белковых молекул, в частности коллагена, что проявляется абсорбцией полиакриловой кислоты на коллагене дентина. Связь с коллагеном происходит за счет водородных мостиков между группами поликислот и молекулами коллагена.
2. Химическая адгезия к другим материалам.
СИЦ обладают способностью образовывать хелатные и водородные связи с различными субстратами, входящими в состав различных пломбировочных материалов: композитов, амальгам, платины, олова, нержавеющей стали, золота, а также эвгенолсодержащих материалов.