Стеклоиономерные цементы (сиц)

В начале 70-х годов XX начались интенсивные поиски новых цементов для пломбирования зубов. Имевшиеся фосфатные и поликарбоксилатные цементы не соответствовали всем требованиям, предъявляемым к современным материалам в отношении физико-механических свойств, имели низкую биологическую совместимость и адгезию к дентину и эмали. Рентгенконтрастность и прозрачность также были недостаточны.

Для осуществления этих требований возникла идея создания компонентов порошка из молотого стекла (как в силикатных цементах) и жидкого в виде поликарбоновых кислот (как в поликарбоксилатных цементах). Реакция связывания у данных материалов оказалась такая же, как и у всех цементов, и происходила с образованием солей при соединении металлов и кислотных групп.

Первые стеклоиономерные цементы (СИЦ) были разработаны в 1969 г. английскими учёными Wilson и Kent, первый промышленный образец СИЦ “ASPA-IV” (“алюмосиликатный полиакриловый”) был выпущен в 1971 г. компанией “De Trey”.

Стеклоиономерные цементы на сегодняшний день – единственная биологически активная группа пломбировочных материалов, и в этом состоит их уникальность и особое значение.

Определение: СИЦ – цемент, состоящий из стекла и кислотного компонента, отвердевающий посредством кислотно-основной реакции между этими компонентами (McLean J.W. et al., 1994).

Стеклоиономерный цемент – это стекло в иономере – полимере, связанном ионами металла.

Состав СИЦ.

Как и все предыдущие цементы, СИЦ относятся к материалам «порошок-жидкость».

Порошок – тонкоизмельчённое кальций-фторалюмосиликатное стекло. Размер частиц порошка варьирует, максимальный диаметр частиц порошка составляет 50 микрон, минимальный – 20 микрон. Чем меньше частицы, тем быстрее схватывается и тем его прочность. Основные компоненты порошка следующие:

SiO₂ – 29,0%

Al₂O₃ – 16,6%

CaF₂ – 34,3%

AlF₃ – 5,3%

Na₃AlF₆ – 5,0%

AlPO₄ – 9,8%

SiO₂ – диоксид кремния (кварц) обеспечивает высокую степень прозрачности, а следовательно, эстетичности, но в то же время замедляет процесс схватывания цемента, удлиняет время твердения и повышает чувствительность к влаге при твердении.

Al₂O₃ – оксид алюминия делает материал непрозрачным, но повышает его прочность, кислотоустойчивость и уменьшает время твердения.

Соотношение Al₂O₃/SiO₂ отвечает за реакцию схватывания цемента (реакция с кислотой начинается при соотношении алюминия и кремния больше чем 2:1).

Включение фторидов (кальция, натрия и алюминия) в состав СИЦ обеспечивает его кариесстатические свойства (среднее содержание ионов фтора в традиционных СИЦ – 20-25%) и, кроме того, имеет значение для технологии процесса изготовления порошка, финальной прочности материала и его растворимости.

AlPO₄ – фосфат алюминия понижает прозрачность материала и повышает его прочность и механическую стабильность.

Кроме того, в состав порошка включаются соли бария и стронция, обеспечивающие рентгеноконтрастность материала.

Жидкостью (полиэлектролитом) является полиакриловая кислота.

Винная (тартаровая) кислота (5%), входящая в состав СИЦ, контролирует скорость схватывания, отверждения и увеличивает окончательную компрессионную прочность материала.