29

Лекция: пластмассы, применяемые в ортопедической стоматологии и зубопротезной технике.

Вопросы:

1. Общие сведения о пластмассах. Классификация пластмасс;

2. Пластмассы, применяемые для изготовления несъемных конструкций зубных протезов;

3. Пластмассы, применяемые для изготовления съемных конструкций зубных протезов;

4. Эластические пластмассы, форма выпуска, назначение.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛАСТМАССАХ.

В СССР в ортопедической стоматологии в качестве зуботехнического материала наиболее широкое применение получила одна из первых отечественных пластмасс, разработанная Ревзиным, Быниным, Коппом и Манукяном – АКР-7. С 1940 года пластмасса акрилового ряда полностью вытеснила каучук, длительное время использовавшийся в качестве базисного материала. За разработку и внедрение в практику отечественного зубного протезирования акриловых пластмасс авторы удостоены Государственной премии.

К настоящему времени нашими учеными и учеными зарубежных стран разработано много разновидностей пластмасс. Пластмассы, применяемые в ортопедической стоматологии должны отвечать следующим требованиям:

1. Не раздражать слизистую оболочку полости рта и быть безвредными для организма;

2. Обладать достаточной прочностью при создании жевательного давления в полости рта;

3. Прочно соединяться с искусственными зубами, металлом, фарфором (лучшим соединением является химическая связь);

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

5. Обладать высоким усталостным сопротивлением на изгиб в связи с податливостью и подвижностью слизистой оболочки и переменным жевательным давлением;

6. Иметь достаточную твердость и низкую истираемость;

7. Хорошо шлифоваться и полироваться, сохранять гладкую поверхность при использовании;

8. Обладать незначительной теплопроводностью для сохранения постоянной температуры слизистой оболочки под протезом;

9. Не адсорбировать пищевые вещества и микрофлору;

10. Не иметь вкуса, запаха, легко дезинфицироваться;

11. Соответствовать окраске слизистой оболочки полости рта;

12. Не изменять окраски при воздействии пищи, света и др. факторов;

13. Поддаваться починке в случае поломки;

14. Иметь небольшой удельный вес, быть дешевым при выработке и нетрудоемкими при переработке.

Несмотря на целый ряд преимуществ пластмасс, до сих пор не найдено такого материала, который полностью отвечал бы все требованиям.

Пластмассы (Пл) – это полимеры, представляющие большую группу высокомолекулярных соединений, получаемых химическим путем из природных материалов или синтезируемых из низкомолекулярных соединений. В промышленности полимеры получают при обработке природного газа, каменного угля, нефтепродуктов, сланцев, торфа, древесины и т.д. Структура молекулы полимера формируется при соединении молекул низкомолекулярных веществ (мономеров). Химическая связь между молекулами возникает по месту двойных связей. Основные методы получения пластмасс: полимеризация и поликонденсация. При полимеризации молекулы мономеров связываются в полимерные цепи без высвобождения побочных продуктов реакции (вода, спирт и д.р.). Именно этот метод нашел широкое применение в стоматологической практике. При поликонденсации происходит образование некоторых побочных веществ, не связанных с полимером.

Реакция полимеризации имеет цепной характер и складывается из трех основных этапов:

1. Активация молекул мономера (разрыв двойных связей, распад инициатора на 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.

В ортопедической стоматологии широкое применение нашли акриловые пластмассы, выпускаемые в виде комплекта, состоящего из порошка (полимера) и жидкости (мономера). Получение протезов обычно производится методом формования из смеси (теста) полимера и мономера. Мономер – метиловый эфир метакриловой кислоты, легко воспламеняющаяся, летучая, бесцветная, прозрачная жидкость с резким специфическим запахом. При действии на мономер тепла, УФ лучей может произойти полимеризация с образованием прозрачного стекловидного твердого вещества – полимера. Для предотвращения самополимеризации мономер при хранении наливают в темные флаконы, в которые добавляется замедлитель полимеризации (ингибитор) гидрохинон 0,005%. Хранят мономер в прохладном темном месте.

Полимер – полиметилметакрилат (порошок) получают эмульсионным методом, то есть путем полимеризации предварительно эмульгированного мономера. Полученный полимер прозрачен и бесцветен. Для придания полимеру определенного цвета его окрашивают и замутняют. Для окраски полимера используют органические и неорганические красители. Органические – Судан -3, -4. Неорганические: - желтый – сульфохромат свинца; коричневый - железный марс; зеленый – зелень Гинье; синий – мелорий; оранжевый – хромомолибдат свинца. Неорганические красители не разрушаются в естественных условиях, позволяют получать большую гамму более стойких цветов. В качестве замутнителя используют двуокись титана – 0,35 – 0,5%; окись цинка – 1,2 – 1,5%. Зарубежные производители выпускают пластмассу с нитями – прожилками, имитирующие сосудистый рисунок слизистой оболочки полости рта.

Для получения изделия с достаточно высокими прочностными свойствами необходимо, чтобы полимеризация смеси полимер+мономер происходила в условиях, при которых достигается наибольшая плотность полимера. К таким условиям относятся:

1. Оптимальное соотношение компонентов смеси мономер : полимер (М:П), как 1:3 по объему или 1:2 по массе. Пластмассовое тесто приготавливается в стеклянной или фарфоровой посуде. Сначала наливают мономер, затем порошок, используя мерники – до насыщения. Смесь тщательно размешивают и сосуд плотно закрывают. В качестве мерника для мономера используют колпачок, которым закрывают сосуд с мономером. Для изготовления ПСП на ВЧ необходимо 2 полных колпачка, а для ПСП на НЧ – 1,5.

2. Полное созревание пластмассового теста перед формовкой. В зависимости от температуры окружающей среды время выдержки массы может меняться. Созревание массы идет быстрее в тепле, на холоде оно замедляется. В течение этого периода происходит набухание, разрыхление и частичное растворение гранул полимера, а молекулы мономера под действием инициатора - перекиси бензоила, начинают частично полимеризоваться. Различают 5 стадий полимеризации: песочная, тянущихся нитей, тестообразная, резиноподобная, твердая. Пластмассовое тесто считается созревшим, когда наступает тестообразная стадия.

3. Создание и строгая выдержка температурного режима полимеризации. Для полимеризации смеси мономер — полимер ее медленно нагревают, при этом температура, учитывая экзотермический характер реакции, не должна превышать 100°С. В воде нагревание идет от комнатной температуры до 80°С, в течение 60-70 мин, а затем нагревание ускоряют и доводят температуру до 100°С. Кювету выдерживают в кипящей воде 30-40 мин, после чего в этой же воде охлаждают. При таком режиме полимеризации формируется наиболее плотная структура пластмассы, уменьшается возможность образования пор, внутреннего напряжения, трещин. Особенности режима полимеризации каждой из пластмасс указываются в инструкциях по их применению.

4. Поддержание необходимого давления внутри формы.

Э.Я. Варес с соавторами предлагает другие режимы полимеризации пластмасс. При этом паковку пластмассы проводить не методом формования, а методом литьевого прессования в одно, двух, четырех протезных кюветах. Полимеризацию он предлагает 2-я способами:

1. В сухожаровом шкафу при температуре 120-130°С в течение 2 часов, после чего протез медленно остывает вместе с сухожаровым шкафом.

2. Направленной полимеризации, протекает в две стадии: сначала кювету нагревают со стороны, противоположной формуемой пластмассе (для этого кювету помещают на песок на электроплите) и доводят до температуры 100°С за 25-30 минут; после этого кювету помещают в сухожаровой шкаф при 130°С на 2 часа. Преимущества данного способа полимеризации они рассматривали на примере пластмассы АКР-15: прочность при разрыве увеличивается на 6,5%; при изгибе на 12%; в 6 раз уменьшается число пор, а на поверхности прилегающей к слизистой в 11 раз; уменьшается количество остаточного мономера до 0,2%, в то время, как при других режимах полимеризации его содержится от 2 до 5%.

В зависимости от реакции связывающего вещества при нагревании пластмасс их делят:

• Термопластические;

• Термореактивные;

• Термостабильные.

Термопластические пластмассы переходят в пластическое состояние при нагревании без химического изменения и могут формоваться под давлением многократно (полиметилметакрилат). Для термопластических материалов характерно отсутствие остаточного мономера, они не содержат токсичных или аллергенных добавок, обладают высокой биосовместимостыо и способностью запоминания формы. Высокая степень пластичности, точность при изготовлении, наличие широкой цветовой гаммы позволяют расширить возможности частичного и съемного протезирования, шинирования, изготовления иммедиат-протезов, десневых протезов, шин-протезов и повысить их эстетические качества. Наиболее широкое применение в стоматологии получили такие торговые марки термопластов, как "Dental D" Quattro Ti (Италия) и "T.S.M. Acetal Dental" (Сан Марино) на основе полиоксиметилена, "Valplast", "Flexite" (США), "Flexy-Nylon" (Израиль) на основе нейлона, "Polyan" Bredent (Германия) на основе полиметилметакрилата, "ЛИПОЛ" (Украина) на основе полипропилена.

Термореактивные - при нагревании переходят в пластическое состояние только на первой стадии, а при дальнейшем нагревании связующее вещество претерпевает химическое изменение, что приводит к необратимости (фенопласты).

Термостабильные - при нагревании связующее вещество сразу претерпевает химическое изменение, что приводит к необратимости.