2.3.2. Пластмассы

Классификация пластических пластмасс

По типу мономерных звеньев пластмассы делятся на 2 класса.

К первому классу относятся полимеры или сополимеры, в основе получения которых лежит процесс полимеризации или сополимеризации (полиэтилен). Основным процессом получения полимеров второго класса является поликонденсация (полиамиды).

По пространственной структуре пластмассы подразделяют:

1. линейные полимеры — химически не связанные одиночные цепи монополимерных звеньев (целлюлоза, каучук);

2. разветвленные полимеры, имеющие структуру, подобную крахмалу и гликогену;

3. пространственные (сшитые) полимеры, построенные в основном как сополимеры.

Разветвленные и неразветвленные линейные полимеры легче растворяются в органических растворителях, плавятся без изменения основных свойств и при охлаждении затвердевают. Структура их сохраняется до достижения температуры плавления, выше этой температуры линейная цепь изменяет свою форму.

Высокомолекулярные соединения классифицируют по принадлежности к органическим или неорганическим соединениям.

- к неорганическим полимерам относятся силикаты (кремниевая кислота, силоксаны).

- к органическим полимерам относятся полиэтилен, полиметилметакрилат.

Кроме всего сказанного, полимеры делятся:

- гомоцептные, имеющие связи углерод-углерод;

- гетероцептные, имеющие кроме углеродистых связей связи с атомами кислорода, серы, галогенов.

К органическим полимерам относится большое количество природных высокомолекулярынх соединений — биополимеров (белки, нуклеиновые кислоты).

Олигомеры — полупродукты полимеризации, содержащие небольшое количество (10—15) мономерных звеньев.

Полимеры, содержащие в одной макромолекуле несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами.

По типу чередования мономерных звеньев сополимеры делятся:

- регулярные (целлюлоза);

- нерегулярные (нуклеиновые кислоты, белки).

По функциональной роли в стоматологии полимеры можно разделить на:

- базисные (основные) конструкционные (для искусственных зубов и съемных протезов);

- клинические (пломбировочные материалы, адгезивы, герметики);

- вспомогательные (оттискные, моделировочные, формовочные).

Полимеры, применяемые в ортопедической стоматологии, испытывают значительные функциональные нагрузки и находятся в жестких условиях полости рта, поэтому они должны обладать высокими физико-химическими свойствами и отвечать следующим требованиям:

1. Иметь прочность и сопротивляемость истиранию, достаточные для противодействия нагрузкам, возникающим при жевании.

2. Быть эластичными в связи с неизбежной упругой деформацией зубных протезов.

3. Обладать постоянством формы и объема.

4. Подвергаться шлифовке и полировке.

5. Обладать химической инертностью в условиях полости рта, отсутствием раздражающего действия на слизистую оболочку.

6. Быть гигиеничными.

7. Обладать способностью окрашиваться в нужные цвета и не изменять их.

2.3.2. Стеклоиномерные цементы

Изобретены в начале 70-х годов путем объединения силикатных и полиакриловых систем, представляют собой высокоионизированные полимеры с многократно повторяющейся группой гидроксила. Стеклоиономерные цементы относятся к системам типа «порошок-жидкость». Порошок представляет собой алюмосиликатное стекло, полученное сплавлением оксидов кремния и алюминия во фторидном флюсе с некоторым количеством фосфата алюминия. Жидкость—раствор поликарбоновых кислот: полиакриловой, полиитаконовой, полималеиновой и винной. Винная кислота способствует схватыванию цемента. При смешивании порошка с жидкостью в присутствии воды силикатное стекло взаимодействует с полиакриловой и винной кислотами по типу кислотно-основной реакции. Структура затвердевшего стеклоиономерного цемента представляет собой полимеризованный и поперечносшитый матрикс поликарболовой кислоты, в которой вкраплены частицы окружённого силикогелем стекла. Стеклоиономерные цементы, химически взаимодействуя с эмалью и дентином, образуют хеляционные связи с кальцием, а между коллагеном дентина и поликарболовой кислотой образуется водородная связь. У водорастворимого класса стеклоиономерных цементов кислотный компонент высушивается при низкой температуре и в виде сухого порошка вводится в готовый препарат. Для лучшей адгезии цемента к стенкам кариозной полости проводят кондиционирование поверхности твердых тканей зубов раствором полиакриловой или лимонной кислоты. Поскольку стеклоиономеры приобретают достаточную прочность и адгезию к дентину в течение 24 часов, а под влиянием воздуха они растрескиваются и пересыхают, то поверхность пломбы покрывают специальным лаком. Наиболее важными общими свойствами стеклоиономерных цементов являются:

1. Высокая химическая адгезия (8—12мПа) к эмали, дентину, пломбировочным материалам, металлам и их сплавам.

2. Отсутствие раздражающего действия на пульпу и необходимости кислотного протравливания эмали и дентина.

3. Незначительная растворимость и устойчивость к действию кислот.

4. Рентгеноконтрастность.

5. Способность выделять фториды длительное время после затвердевания.

6. Высокая абразивная стойкость.

7. Близость по коэффициенту термического расширения к такому же показателю у дентина.

8. Соответствие по цвету эмали зубов.

9. Купирование усадки, присущей композитам и прочная связь с ним.

Благодаря таким свойствам стеклоиономеры применяют для пломбирования кариозных полостей и не кариозных поражений, для фиксации ортопедических и ортодонтических конструкций, для пломбирования каналов зубов, в качестве изолирующих подкладок в системе пломбирования «Сэндвич»-техника. При нанесении на сделанную из такого цемента изолирующую подкладку фотокомпозита и его последующей световой полимеризации возникает более прочная связь, чем между стеклоиономером и дентином. При полимеризационной усадке фотокомпозит “тянет” за собой стеклоиономерную прокладку и отрывает её от поверхности дентина. Для устранения этого осложнения были созданы стеклоиономерные цементы двойного отверждения, где базовая кислотно-щелочная реакция дополняется полимеризацией активируемой светом. У этих цементов в состав порошка входит не только фторалюмосиликатное стекло, но и мономеры (НЕМА), а в водный раствор полиакриловой кислоты включают фотоинициатор-камфарохинон. Первая реакция отверждения — обычная для стеклоиономеров, вторая реакция — фотополимеризация происходит быстрее благодаря гомополимеризации и сополимеризации метакрилатных групп НЕМА.

Дальнейшее совершенствование стеклоиономеров привело к созданию материалов, имеющих тройной механизм полимеризации: стеклоиономерная реакция, фотополимеризация и химическая полимеризация полиакриловой кислоты, для чего в состав материалов вводятся не только катализаторы и активаторы светового отверждения, но и химические катализирующие системы. Тройной механизм затвердевания увеличил прочность стеклоиономеров до 220 МПа при сжатии и позволил вносить материал в полость большими порциями.

Стеклоиономеры по назначению делятся на следующие группы:

1) подкладочные;

2) восстановительные;

3) для фиксации коронок, мостовидных протезов и ортодонтических аппаратов;

4) для пломбирования каналов зубов.

Подкладочные цементы применяют в качестве изолирующих подкладок под композиты, амальгамы. Они быстро твердеют после замешивания, но менее прочны.