Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

[Voronov_A.P.,_Lebedenko_I.YU.,_Voronov_I.A.]_Orto(BookSee.org)

.pdf
Скачиваний:
1001
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
9.22 Mб
Скачать

Глава 15. Основные конструкционные материалы

 

 

 

 

 

 

 

241

собой полимеры и сополимеры производ-

Некоторые

полимерные

материалы,

ных акриловой СН2=СН—СООН и мета-

используемые для базисов протезов, со-

криловой СН2=С(СНз)—СООН кислот —

держат

стекловолокно,аппретированное

эфиров, амидов, нитрилов, гидроксиэ-

силиконовыми

полифункциональными

фиров. Полимеры акриловой и метакри-

соединениями

(винилтриэтоксисилан и

ловой кислот обладают повышенной во-

др.), стеклошарики или силикат циркония.

допоглощаемостью, что обусловлено на-

Наполнение

позволяет

 

улучшить

личием полярных карбоксильных групп в

механические свойства материала, снизить

полимерных цепях. В связи с этим в

линейное

термическое

расширение.

стоматологической

практике

нашли

Например, пластмасса для базисов Miracle-

применение гомо- и сополимеры произ-

50 (сшитый сополимер) содержит 14%

водных указанных кислот. Изготовление

стекловолокна,

а пластмасса

Mystic-100

стоматологических конструкций из по-

(США) - 21 %. Однако снижение

лимер-мономерных композиций горячего

эстетических свойств

ограничивает спрос

отверждения протекает по схеме:

 

на наполненные пластмассы для базисов

полимер + следы инициатора + мономер

протезов.

 

 

 

 

 

 

 

+ ингибитор + внешний нагрев + по-

Свойства полимер-мономерных систем.

лимеризат + теплота полимеризации.

Одной из основных характеристик сус-

Жидкость базисных материалов пред-

пензионного полимерного порошка яв-

ставляет собой раствор в мономере (метил

ляется гранулометрический состав, во

метакрилате — М МА) или в смеси мо-

многом

определяющий

технологические

номеров добавок целевого назначения.

свойства формовочной массы и качество

Жидкости базисных материалов горя-

стоматологической конструкции. Обра-

чего отверждения имеют следующий со-

зующийся при синтезе порошок пред-

став: 1) полимеры линейные (гомо- и со-

ставляет собой правильной геометрической

полимеры) — мономер или смесь моно-

формы шарики различного диаметра.

меров, ингибитор (кроме того, может со-

Шарообразная

форма

частичек полимера

держаться пластификатор); 2) полимеры

обусловлена тем, что капельки эмульсии

трехмерной структуры (сшитые) — моно-

мономера в воде перед отверждением

мер или смесь мономеров, ингибитор,

имеют сферическую форму (при этом

сшивагент.

 

 

 

 

система

 

имеет

 

 

минимальную

В качестве

антистарителей применяют

поверхностную энергию).

 

 

 

различные

стабилизаторы.

Хорошим

Количество

мономера

должно

быть

адсорбентом ультрафиолетового излучения

возможно меньшим, но достаточным, во-

является тинувин, содержащийся в ряде

первых, для хорошего набухания шариков

отечественных материалов (акрел и др.).

полимера, чтобы уменьшить давление

Инициатор — перекись бензоила —

формования, во-вторых, для образования

вводят только в порошки пластмасс хо-

матрицы,

обеспечивающей

монолитность

лодного отверждения. Инициатор является

полимеризата.

В

стоматологической

компонентом

окислительно-восста-

практике

обычно

берут

объемное

новительной системы (ОВС).

 

отношение мономера к полимеру 1:3 или

Окрашенные

органические

волокна

весовое 1:2. Это оптимальное отношение

вводят для имитации кровеносных сосудов

сокращает полимеризационную усадку до

десен. Замутнитель используют для

6—7%.

Таким

образом,

 

усадка

придания

пластмассе

полупрозрачности

формовочной массы столь велика, что

(ZnO или Ti02).

 

 

 

кажется невозможным

изготовить

точно

 

 

 

 

 

подогнанный протез.

Однако

усадка

medwedi.ru

242 Раздел II. Материалы, применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

может быть значительно уменьшена бла-

пристает к шпателю и легко отделяется от

годаря воздействию других факторов.

стенок сосуда. Образовавшаяся тесто-

Технологические возможности, обуслов-

образная мягкая масса легко формуется и

ленные свойствами формовочной массы,

постепенно приобретает вязкую рези-

позволяют снизить усадку пластмасс го-

ноподобную консистенцию. Через неко-

рячего отверждения до 0,5%, а холодного

торое время масса затвердевает. Таким

отверждения — до 0,3%.

 

 

 

образом, при смешивании полимерного

Формовочную массу готовят в формо-

порошка с мономерной жидкостью четко

вочном сосуде с крышкой. Для исключения

прослеживаются следующие стадии на-

образования воздушных пузырей в бухания:

 

 

 

 

 

формовочной массе рекомендуется по-

песочная, или гранульная;

 

 

рошок осторожно насыпать в жидкость.

• вязкая (липкая);

 

 

 

 

Для равномерного набухания и равно-

тестообразная;

 

 

 

 

мерной окраски массу надо сразу же раз-

резиноподобная;

 

 

 

 

мешать. Часть пигмента может быть смыта

твердая.

 

 

 

 

 

мономером

с

полимерных

гранул

и

Вначале

набухают

и

растворяются

«всплыть» на поверхность. При разме-

внешние слои полимерных шариков. Затем

шивании массы пигмент вновь равномерно

мономер, проникая внутрь шариков между

распределяется в материале и это

макромолекулами,

действует

как

нисколько не отражается на эстетических

пластификатор. Мелкие шарики могут

свойствах. Во время набухания массу надо

растворяться полностью. После песочной

перемешать еще 1—2 раза. Набухающую

стадии смесь состоит из размягченных

массу

во

избежание

улетучивания

полимерных шариков и раствора полимера

мономера держат в сосуде, плотно

в мономере.

 

 

 

 

 

закрытом крышкой. Следует иметь в виду,

Формовочную массу надо помещать в

что количество мономера, взятого для

пресс-форму при тестообразном состо-

приготовления

материала,

 

оказывает

янии. Время, необходимое для достижения

влияние на цвет и качество изделия. Из-

такого состояния, при определенной

быток по сравнению с нормой, рекомен-

температуре зависит от наличия ин-

дуемой инструкцией изготовителя, при-

гибитора, размера гранул порошка, его

водит к увеличению усадки и ослаблению

полидисперсности, молекулярной массы,

окраски.

 

 

 

 

 

 

наличия пластификатора. Чем больше

Процесс набухания полимера. В первый

содержание ингибитора гидрохинона, тем

момент смешивания полимерного порошка

медленнее

достигается

тестообразное

с мономерной

жидкостью

 

образуется

состояние.

Полимер

с

высокой

система, напоминающая песок, залитый

молекулярной массой набухает медленнее,

небольшим

количеством

 

воды.

По

так как силы взаимодействия между

истечении небольшого периода, дли-

длинными молекулярными цепями больше

тельность которого зависит от темпера-

и это замедляет внедрение между ними

туры, молекулярной массы полимера,

молекул мономера. Пластифицированный

дисперсности порошка и наличия плас-

полимер быстрее набухает и легче

тификатора, система превращается в

растворяется в мономере. Однако, если к

липкую массу. На этой стадии за шпателем

уже

набухшей

массе

добавить

тянутся нити липкой массы, она пристает к

пластификатор, например дибу-тилфталат,

стенкам сосуда, пальцам. Через некоторое

масляный

пластификатор,

то

он,

время адгезия массы теряется. Она

обволакивая гранулы полимера, замедляет

становится нелипнущей, не

 

 

 

процесс набухания.

 

 

 

 

Глава 15. Основные конструкционные материалы

 

 

 

 

 

243

Размер и форма полимерных гранул

жизнеспособности

формовочной

массы

существенно влияют на скорость набуха-

можно достичь, изменяя температуру.

ния. Так, «созревание» формовочной массы

Рабочее время зависит от температуры,

из фракции порошка, прошедшей через

природы порошка (гомо-, сополимер),

сито с 10 000 отв./см2, протекает за 4 мин,

степени полидисперсности по молеку-

более крупные шарики фракции 2500—

лярной массе, полидисперсности размера

10000 «созревают» за 7 мин, а фракция

гранул, соотношения порошок/жидкость.

1020—2500

достигает

рабочего

Полимеризация

мономер-полимерной

тестообразного состояния за 10 мин.

системы. Усадка. Стоматологическая

Сферические гранулы набухают медленнее,

конструкция из формовочной массы го-

так как у них меньше поверхность. Мелкие

товится в гипсовой форме, находящейся

порошки

имеют

более

развитую

под давлением. Ускорение полимеризации

поверхность, набухают быстрее, так как у

достигается при помощи нагревания.

них больше поверхность контакта по-

Нагрев

обычно

осуществляют

по-

лимера с мономером.

 

гружением формы в ванну с водой, которая

Скорость набухания можно регулировать

постепенно нагревается. До 60°С процесс

изменением

температуры

системы

полимеризации протекает плавно. При

полимер—мономер. Поместив смесь в

температуре выше 70°С остаточная

холодильник, можно удлинить набухание

перекись бензоила быстро разлагается и

на несколько часов, но при этом надо

скорость полимеризации резко возрастает.

исключить конденсацию паров воды в

Процесс

полимеризации экзотермический

смесь, так как вода резко ухудшает ка-

и сопровождается выделением тепла в

чество изделия. Скорость набухания в

количестве

78,7

кДж/моль,

что

значительной мере зависит от количества

способствует ускорению полимеризации.

мономера в смеси. Увеличение соот-

При отверждении одновременно про-

ношения мономер/полимер приводит к

текают два конкурирующих процесса —

резкому увеличению срока набухания. При

полимеризационная усадка и термическое

изменении соотношения мономер/полимер

расширение. До 70°С полимеризационная

в 2 раза с 1:1,5 до 1:3 время набухания

усадка

превалирует над

термическим

уменьшается в 10 раз.

 

расширением. При температуре 70°С

Надо избегать

увеличения времени

полимеризующаяся

масса

начинает

процесса тестообразования за счет избытка

увеличиваться в объеме за счет термиче-

мономера, так как это приводит к

ского расширения. ПММА характеризуется

возрастанию усадки при полимеризации.

высоким

коэффициентом

термического

Рекомендуется

брать

минимально

расширения.

Термическое

расширение

необходимое количество мономера со-

является

 

основным

фактором,

гласно инструкции изготовителя матери-

компенсирующим

полимеризационную

ала.

 

 

 

усадку. Уже отмечалось, что полимериза-

Важной

технологической

характерис-

ция формовочной массы, приготовленной

тикой формовочной массы является ее

при оптимальном

соотношении

мо-

рабочее время. Оно соответствует времени

номер/полимер, сопровождается усадкой,

пребывания формовочной массы в те-

достигающей 7%. Однако ее можно

стообразном состоянии до перехода в ре-

компенсировать воздействием техноло-

зиноподобную стадию. Оно должно быть

гических факторов так, что стоматологи-

достаточным, чтобы можно было произ-

ческая конструкция получится меньше

вести технологические операции. Наи-

 

 

 

 

 

 

большего эффекта при регулировании

 

 

 

 

 

 

medwedi.ru

244

Раздел II. Материалы, применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

восковой модели всего на 0,2—0,5% в линейных измерениях.

Прежде всего, формовочную массу нужно помещать в форму по достижении полного тестообразного состояния не только для сокращения величины усадки, но и для обеспечения формовки изделия при низких давлениях. При частичной полимеризации, которая протекает в формовочной массе до смыкания формы, усадка не влияет на размеры изделия. Обычно она проявляется в образовании утяжки, усадочных пустот и пор. Для восполнения усадки в форме должен быть избыток массы. Гипсовая форма дает небольшую упругую деформацию сжатия, величина которой зависит от прочности гипса. Эта деформация в некоторой степени компенсирует уменьшающееся внутри формы давление, вызываемое полимеризационной усадкой массы, и несколько уменьшает усадку. Полимеризационная усадка довольно полно компенсируется в гипсовых формах, зажимаемых не, как обычно, струбциной, а системой пружин.

Наиболее эффективным методом компенсации усадки является инжекцион-ная формовка. Формовочная масса при помощи инжекционного устройства под давлением через литник впрыскивается в полость гипсовой формы. Плунжер инжекционного шприца во время полимеризации все время находится под сжимающим действием пружин, поэтому из инжектора в полость гипсовой формы через литник поступает дополнительное количество формовочной массы, компенсирующее усадку. Этот метод реализован в системе Ивокап фирмы «Ивок-лар-Вивадент» (Лихтенштейн).

Видыпористости полимеризата

Различают три вида пористости в полимеризате: газовую, пористость сжатия и гранулярную.

Газовая пористость возникает вслед-

ствие испарения мономера внутри поли-

меризующейся формовочной массы. При нагревании формы с большим количеством массы внутри ее температура может стать выше, чем температура формы и подогревающей воды. Выделяющаяся теплота полимеризации не может быть быстро отведена от полимеризующейся массы, так как она и гипс являются плохими проводниками тепла. Температура кипения мономера 100,3°С, а температура, которая развивается в массе в результате экзотермичности процесса, может составлять 120°С и более. В этих условиях мономер закипает и его пары, не имея выхода наружу, вызывают пористую структуру материала. Газовая пористость проявляется в глубине материала и тем значительнее, чем больше масса, поэтому в протезах для нижней челюсти она наблюдается чаще. Газовой пористости можно избежать, соблюдая оптимальный температурный режим полимеризации.

Пористость сжатия возникает в ре-

зультате уменьшения объема полимеризующейся тестообразной массы. К пористости сжатия приводит недостаточное давление (вследствие чего остаются пустоты) или недостаток формовочной массы. В отличие от газовой пористости, проявляющейся в определенных местах, пористость сжатия может возникнуть в любой области изделия, где нет достаточного давления.

Гранулярную пористость можно рас-

сматривать как плохое структурирование материала. Это наблюдается при недостатке мономера. Мономер летуч и быстро испаряется с открытой поверхности тестообразной формовочной массы, в результате чего при прессовании не образуется гомогенная масса. Гранулярная пористость может возникнуть при открывании и закрывании формы для контроля количества внесенной массы. Гранулярность обычно наблюдается в более тонких частях и на краях стоматологического изделия, так как на этих участках

Глава 15. Основные конструкционные материалы

 

 

 

 

 

 

 

245

облегчено

улетучивание

мономера и

150°С наблюдается незначительное по-

меньше вероятность его миграции изнутри

вышение молекулярной массы.

 

к поверхности.

 

 

 

 

 

 

Температурное поле нагреваемой фор-

Оптимальный температурный временной

мовочной массы неоднородно. Так, при

режим полимеризации позволяет избежать

нагревании массы до 65°С температура

появления

 

газовой

 

пористости,

внутри ее достигает 100°С. Отсюда

обеспечивает получение изделия с мини-

следует, что молекулярная масса полиме-

мальным содержанием остаточного мо-

ризата

увеличивается

от

поверхности

номера и хорошими прочностными по-

вглубь. Для того чтобы по возможности

казателями.

 

 

 

 

 

 

достичь

одинаковой молекулярной массы

На

основании

температурных

кривых

во всем объеме полимеризата, заклю-

полимеризации формовочной массы может

чительную стадию процесса полимериза-

быть

рекомендован

следующий

режим

ции проводят при 100°С в течение 30 мин.

полимеризации,

позволяющий избежать

 

 

 

 

 

 

 

газовой пористости

и обеспечивающий

Остаточный мономер вполимеризате

минимальное

содержание

 

остаточного

Процесс

полимеризации

не

протекает

мономера. Вода, в которую помещена

количественно, и полимеризат всегда со-

гипсовая форма, нагревается до 65°С в

держит остаточный мономер. Степень

течение 30 мин. Такая температура

конверсии для данного мономера зависит

обеспечивает полимеризацию формовочной

от многих факторов: природы инициатора,

массы под воздействием теплоты реакции.

температуры, времени полимеризации и др.

В результате

саморазогрева

температура

Имеется

 

зависимость

концентрации

массы достигает примерно 100°С, что

остаточного

 

мономера

от

времени

обеспечивает

 

хорошую

 

конверсию

полимеризации при температуре 70 и

мономера. Вода, температура которой

100°С. Для достижения одинакового

поддерживается на уровне 60—65°С,

содержания остаточного мономера в по-

предотвращает

 

снижение

 

температуры

лимеризате при низкотемпературной по-

пластмассы. После 60 мин выдержки воду

лимеризации

требуется

значительно

подогревают до 100°С в течение 30 мин и

большее время. Выдержка гипсовой формы

выдерживают 1—1,5 ч. По завершении

в кипящей воде способствует не только

полимеризации

 

 

форму

 

медленно

повышению молекулярной массы, но и

охлаждают

на

 

воздухе.

Избежать

уменьшению

содержания

остаточного

образования газовой пористости, которая

мономера. Часть оставшегося в по-

является одним из самых больших пороков

лимеризате мономера связана силами Ван-

зубных

изделий,

можно,

применяя

дер-Ваальса

 

с

макромолекулами

повышенное

воздушное

или

газовое

(связанный мономер), а другая часть на-

давление.

При

этом

 

повышается

ходится в свободном состоянии (свободный

температура кипения мономера и не об-

мономер). Свободный мономер мигрирует

разуются пары. Температура и время по-

к поверхности изделия и растворяется в

лимеризации оказывают влияние на мо-

средах, контактирующих с зубным

лекулярную массу полимера, а следова-

изделием.

 

Поскольку

экстрагируемые

тельно, и на его физико-механические

жидкими средами из пластмассы ос-

свойства. При температуре выше 60°С

таточные

 

продукты

могут

оказывать

возрастает

средняя

молекулярная

масса

вредное местное и общее воздействие на

полимера. При 100°С молекулярная масса

организм, вызывая воспалительные из-

близка к максимальной величине. В

менения слизистой оболочки протезного

температурном диапазоне от 100 до

 

 

 

 

 

 

 

 

medwedi.ru

246

 

 

Раздел II. Материалы,

применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

ложа и различные аллергические реакции

зи с чем в местах перехода появляются

организма (Василенко З.С., 1965; Гущина

напряжения.

Остаточные

напряжения

СВ., 1970; Kelly E., 1957; Smith D.С, 1967),

возникают в процессе изготовления по-

необходимо

добиваться

минимального

лимерного изделия. При нагревании кю-

содержания остаточного мономера. Нагрев

веты

вначале

повышается

температура

до 100°С резко сокращает содержание

наружного слоя пластмассы и затвердение

остаточного мономера в полимеризате,

начинается в поверхностных слоях,

однако

добиться

полной

конверсии

сопровождаясь

 

полимеризационной

мономера

принципиально

невозможно.

усадкой. Внутренние слои в начальный

Пластмассы

горячего

отверждения

период

полимеризации

имеют

более

содержат

остаточного

мономера 0,5%,

низкую температуру, несмотря на то что

холодного

отверждения

3—5%.

процесс

полимеризации

экзотермический.

Остаточный

мономер

 

оказывает

Опережение затвердения наружного слоя в

существенное влияние на прочностные и

пластмассах

горячего

 

отверждения

другие свойства полимера. Резкое сни-

приводит к возникновению в нем

жение прочности наблюдается при со-

внутренних напряжений растяжения. В

держании мономера более 3%. У пласт-

дальнейшем

затвердевание

внутренних

масс, содержащих большое количество

слоев вызывает уменьшение их объема и

мономера, наблюдается повышенное во-до-

они

оказываются

под воздействием

масло-спиртопоглощение, подверженность

растягивающих напряжений, поскольку к

к более быстрому старению.

 

 

этому времени наружные слои приоб-

 

Остаточные напряжения. В пласт-

ретают жесткость.

 

 

 

 

массовых изделиях независимо от способа

Напряжения в наружных слоях при этом

их

приготовления

всегда

имеются

постепенно уменьшаются до нуля и

значительные

остаточные

напряжения.

возрастают затем уже с другим знаком. В

Внутренние

напряжения

в

акриловых

процессе изготовления стоматологической

ортопедических конструкциях (базисы и

пластмассовой

конструкции

практически

др.) вызывают их преждевременное

нельзя устранить внутренние напряжения,

растрескивание и коробление. Протез

которые

существенно

снижают качество

представляет собой армированное изделие,

протеза, приводят к образованию трещин,

в котором зубы, кламмеры, дуги и другие

«серебра» и короблению. Внутренние

детали

 

 

являются

 

арматурой.

напряжения легко можно обнаружить по

Температурные изменения размеров ма-

возникновению

 

 

окрашенных

териалов арматуры меньше, чем пласт-

интерференционных

 

полос

при

массы, в 10—20 раз.

 

 

 

 

прохождении

поляризованного

моно-

 

В местах монтажа арматуры полимер

хроматического света через протез.

 

растягивается при охлаждении и возникают

Поскольку

напряжения

неизбежно

местные напряжения. С точки зрения

возникают в процессе изготовления про-

исключения напряжений более це-

теза, снятие их должно стать необходимой

лесообразно

применять

пластмассовые

операцией технологии его изготовления.

зубы, чем фарфоровые. Таким образом,

Одним

 

из

эффективных

способов

наличие арматуры

повышает вероятность

снижения напряжений является термо-

появления

 

 

трещин.

К

внутренним

обработка стоматологических изделий в

напряжениям приводит различная толщина

различных средах и температурно-вре-

отдельных частей изделия. Толстые части

менных режимах. При этом улучшаются

дают большую усадку по абсолютной

механические

свойства,

стабилизируются

величине, тонкие — меньшую, в свя-

геометрические размеры и увеличивается

Глава 15. Основные конструкционные материалы

247

срок эксплуатации. В качестве сред-теп- лоносителей могут использоваться воздух и жидкости. Из различных видов термообработки (нормализация, закалка, отжиг, отпуск и др.) наиболее эффективным способом перестройки внутренних напряжений является отжиг, который надо реализовать при такой температуре, когда изделие еще не деформируется.

М. М. Тернером, М.А.Нападовым и А.П.Вороновым описана следующая технология отжига протезов. Отжиг проводят в термошкафу, нагревая изделие (протез и др.) до 80+3°С со скоростью 0,7—1,5°С в минуту. Конечную температуру устанавливают в зависимости от базисного материала. После 3—4-часовой выдержки при этой температуре изделие медленно охлаждают до 30—40°С. Отжиг не только повышает серебростойкость, но и влияет на твердость, увеличивая ее в среднем на 10 единиц по Роквеллу.

Растрескивание. Одним из самых распространенных видов разрушения полимеров является возникновение трещин на поверхности материала при одновременном действии напряжения и окружающей среды. Растрескивание напряженных полимеров под воздействием жидких сред, сопровождающееся возникновением на поверхности трещин, происходит в результате взаимодействия с активной средой и является одним из видов статической усталости полимера. При растрескивании, в зависимости от величины и характера распределения напряжений, возникает одна магистральная трещина или сетка мелких трещин. При действии больших напряжений образуется обычно одна магистральная трещина, при малых напряжениях возникает множество трещин. Растрескивание проявляется особенно быстро при действии органических растворителей (этиловый спирт, ацетон, бензол и др.).

Внутренние напряжения через некоторое время могут привести к трещинам на

поверхности базиса. Например, можно часто видеть трещины, радиально расходящиеся от шеек фарфоровых зубов. Если протез, которым пользуется больной, часто высыхает при извлечении изо рта, а затем вновь увлажняется, то со временем могут возникнуть трещины в результате чередующегося сжатия (при высыхании) и расширения (при поглощении воды). Базисные материалы с увеличенной водопоглощаемостью более склонны к растрескиванию, поэтому водопоглощение для них регламентируется стандартами и не должно превышать 0,7 мг/см2. Если при полимеризации протеза формовочная масса контактировала с водой, то получается полимеризат с повышенной водопоглощаемостью. При изготовлении протеза необходимо добиваться надежной изоляции пластмассы от воды.

М.А.Нападовым, А.П.Вороновым, А.А.Штурманом, В.Л.Авраменко и А.Л.Сапожниковым разработан способ повышения прочности протезов из акриловых пластмасс. Идея метода состоит в устранении поверхностных дефектов (макро-и микротрещины, включения и др.) обработкой полимерного изделия Н-бутило-вым эфиром уксусной кислоты при температурах, находящихся в области перехода полимера в высокоэластическое состояние. В разогретый до 80±2°С эфир погружают протезы в специальных кассетах и выдерживают 3 мин. Сушат протезы в вытяжном шкафу в токе воздуха при температуре 45—50°С в течение 3—4 ч.

Физические и механические свойства полимеризата. Для эксплуатационной оценки материалов для базисов имеют значение следующие механические свойства: прочность на растяжение, прочность на сжатие, удлинение, модуль эластичности, предел пропорциональности, ударная вязкость, поперечный прогиб, прочность на изгиб, усталостная прочность, эластичная деформация (рекове-ри), твердость.

medwedi.ru

248

 

 

 

Раздел II. Материалы, применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

По прочности на растяжение и сжатие

в результате

водопоглощения

является

полиметилметакрилатные

и

поливинил-

отрицательным явлением, то увеличение

акриловые

 

материалы

существенно не

объема надо считать полезным. Увеличе-

различаются. Незначительные расхождения

ние объема протеза, вызываемое водопо-

не имеют значения для клиники

глощением,

 

полностью

 

компенсирует

протезирования. Поломка протезов про-

усадку, которая возникает при охлаждении

исходит при их падении, знакопеременных

протеза от 75°С до температуры полости

нагрузках при жевании пищи, из-за рта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

остаточных напряжений, дефектов изго-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

товления.

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ БАЗИСНЫХ

 

Усталостная прочность материала оп-

ПЛАСТМАССВСВЧ-ПЕЧАХ

 

 

 

ределяется количеством циклов знакопе-

Традиционные

методы

полимеризации

ременных

нагрузок

при

определенном

акриловых пластмасс на водяной бане,

усилии. При испытаниях усталостной

компрессионное

и литьевое

прессование

прочности базисных материалов приме-

под

давлением

требуют

строгого

няется усилие 17,2 МН/м2. Материал

соблюдения режима, больших затрат

считается хорошим, если при этом усилии

времени, а полученная пластмасса обладает

он выдерживает 1,0—106 циклов. По-

высоким

содержанием

 

остаточного

лиметилметакрилатные

базисные

мате-

мономера и низкими прочностными ха-

риалы выдерживают 1,5—106, а поливи-

рактеристиками.

 

Исследованиями

ряда

нилакриловые — 1,1 —106 циклов.

 

отечественных ученых (Нападов М.А.,

Стандартом

допускается

водопогло-

Голубничий А.П., 1980; Рыбаков А.И.,

щение не более 0,7 мг/см2 в течение 24 ч

1984) доказано, что качество пластмасс,

при 37+ГС. Водопоглощение полимери-

приготовленных в сухой среде, намного

зата, как уже отмечалось, зависит от ус-

выше, чем при их полимеризации на во-

ловий полимеризации формовочной массы.

дяной бане. Улучшение физико-механи-

Если

в

 

процессе

 

полимеризации

ческих свойств акрилатов может быть до-

формовочная масса находилась в контакте

стигнуто за счет инфракрасной, ультра-

с водой, то полимеризат будет обладать

фиолетовой,

 

гидропневматической

и

повышенным

 

 

водопоглощением,

ультразвуковой обработки. В последние

доходящим до 2%.

 

 

 

 

 

годы

наиболее

прогрессивным

методом

Водопоглощение акриловых полимеров

изготовления акрилатов и придания им

являлось

объектом

исследования

многих

лучших свойств является технология с

ученых. G.M.Brener (1961) установил, что

использованием

 

энергии

 

сверхвысоких

молекулярная масса

полимера

оказывает

частот (СВЧ-полимеризация).

 

 

 

незначительное

 

 

влияние

на

Энергия СВЧ быстро становится тем

водопоглощение

в диапазоне

температур

средством, которое позволяет создавать

20—37°С. Интересна аномалия: водопо-

новые технологические методы и про-

глощение при 20°С несколько выше, чем

цессы.

Основными технологическими

при 37°С. При более высокой температуре

процессами, основанными на энергии СВЧ,

водопоглощение больше в каждый данный

являются размораживание, сушка, нагрев и

момент, но состояние равновесного

термообработка,

 

термомеханические

насыщения достигается за одно и то же

воздействия,

 

 

химические

 

процессы

время. Водопоглощение резко снижает

(включая полимеризацию).

 

 

 

 

прочность полимера. При поглощении

В отличие от традиционных способов,

1,5—2% воды прочность уменьшается на

когда

энергия

 

передается

нагреваемому

8—10%. Если снижение прочности

 

объекту посредством лучеиспускания,

 

Глава 15. Основные конструкционные материалы

 

 

 

 

 

 

249

конвенции или теплопередачи, при СВЧ-

При

этом

использовались

специальный

нагреве происходит генерация тепла внутри

материал Acron MC и радиопрозрачная

самого

обрабатываемого

объекта.

кювета из стеклопластика, а процесс по-

Проникновение СВЧ-поля внутрь вещества

лимеризации

осуществлялся

в бытовой

дает

возможность

обеспечить достаточно

микроволновой печи.

 

 

равномерный нагрев по всему объему тела,

По имеющимся зарубежным публика-

избежав градиента (перепада) температур.

циям, можно считать доказанным, что

В связи с тем, что воздействие СВЧ-поля

микроволновая

технология

является не

приводит к

достаточно

равномерному

только приемлемой, но также имеет ряд

выделению тепла именно в обраба-

преимуществ по сравнению с традици-

тываемом объекте, на его нагрев затрачи-

онными

способами

полимеризации

вается, по сравнению с традиционными

пластмасс, что объясняется действием

способами, значительно меньше времени. В

СВЧ-поля на вещество. Электромагнитное

ряде

случаев

технологический

процесс

поле, проникая в мономер, взаимо-

может быть ускорен в десятки раз. Время

действует с заряженными частицами, вы-

нагрева определяется объемом тела, но

зывая их колебания и изменяя при частоте

практически не зависит от его формы.

излучения 2450 МГц направленность их

Энергия СВЧ — это очень удобный ис-

ориентации приблизительно 5 млрд раз в

точник тепла, который в ряде случаев об-

секунду. Вследствие этого они пере-

ладает

несомненными

преимуществами

мещаются внутрь сети молекул, и это

перед другими источниками. Такой ис-

движение под воздействием микровол-

точник не вносит каких-либо загрязнений

нового излучения служит причиной вну-

при нагреве, отличается гибкостью в

треннего нагрева. Процесс происходит

применении и управлении. Распро-

сразу и равномерно во всем объеме поли-

странение энергии СВЧ происходит со

меризуемой массы, причем за короткий

скоростью света. Генераторное оборудо-

промежуток времени — 3—7 мин. Кроме

вание является полностью электронным и

того, происходит более полная связь мо-

работает

практически

 

безинерционно.

лекул полимера и мономера, что позволяет

Благодаря этому количество энергии СВЧ и

получить пластмассу с лучшими физико-

момент ее приложения можно изменять

механическими характеристиками.

мгновенно.

 

 

 

 

 

В течение 1992—1997 гг. специалиста

Использование

энергии

СВЧ

впервые

ми МГМСУ (Б.П.Марков, А.И.Дойни-

упоминается

в

публикации

японских

ков, Е.Г.Пан, О.Б.Новикова) в содружес

ученых M.Nishii и H.Hashimoto (1968).

тве с сотрудниками Центрального НИИ

Дальнейшее развитие темы нашло отра-

стоматологии

(И.Ю.Поюровская,

жение в работе H.Kimura и N.Teraoka

Т.Ф.Сутягина), ГосЦНИРТИ (Б.Д.Рыбаков)

(1984),

которая

посвящена

созданию

и

НТЦ

«Альфа-1»

(С.В.Корнеев,

специальных кювет и

стоматологических

ГФДуржинская) проводились

разработка

материалов, процессу формования и по-

метода и

исследования

полимеризации

лимеризации акриловых смол с исполь-

базисов съемных зубных протезов при

зованием микроволн. В результате этих

помощи

микроволновой

энергии.

исследований

фирмой «G-C International»

Основной задачей этих работ являлось

(Япония) был разработан метод, который

обеспечение изготовления базисов про-

позволяет сократить время полимеризации

тезов из отечественных обычных двух-

материала базиса до 3 мин.

 

 

компонентных

полимер-мономерных

 

 

 

 

 

 

 

 

пластмасс (Этакрил-02, АКР-15, бес-

 

 

 

 

 

 

 

 

цветная, Фторакс), которые по качеству

medwedi.ru

250

 

Раздел II. Материалы, применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

не уступали бы таковым, изготовленным

веты аналогичны известным металличе-

на водяной бане.

 

 

 

ским и состоят из двух колец, основания и

В процессе исследований было дока-

крышки, плотно подходящих друг другу.

зано, что при сокращении времени поли-

Части кюветы скрепляются болтами.

меризации материала в гипсе ни тепловой,

Материал кювет механически прочен и

ни микроволновый методы нагрева по

выдерживает

необходимый

режим

отдельности

не

 

способны

обеспечить

прессования.

 

 

 

 

однородность нагрева всего объема кю-

Установка «Дента» снабжена микро-

веты. Лишь комбинация теплового и ми-

волновым генератором мощностью 800 Вт,

кроволнового нагрева способна обеспечить

рабочей

частотой

2450

МГц

и

разницу температур в центральной части и

укомплектована стеклянным поддоном, на

на периферии кюветы в единицы градусов.

котором

устанавливается

кювета.

Для этого кювета изготавливается из

Специальное кольцо обеспечивает вра-

диэлектрика с потерями, т.е. становится

щение стеклянного поддона для дости-

полупрозрачной

для электромагнитных

жения

так

называемого перемешивания

волн. При этом часть энергии микроволн,

поля внутри камеры микроволновой печи

которая проникает внутрь кюветы,

и, следовательно, более равномерного

обеспечивает микроволновый нагрев гипса

нагрева. Технологические режимы, о ко-

с полимеризуемым материалом. Другая

торых будет сказано ниже, устанавлива-

часть микроволновой энергии поглощается

ются нажатием фиксированных кнопок на

материалом кюветы, нагревает ее, в связи с

панели управления.

 

 

 

чем обеспечивает

обычный

тепловой

Клинические и лабораторные этапы до

нагрев гипса с материалом. Такое

момента выплавления воска из кюветы и

комбинированное

воздействие

позволяет

после извлечения готового протеза не

обеспечить равномерный нагрев материала

отличаются от общепринятых. После

с гипсом в кювете по всему ее объему.

гипсовки и полного затвердевания гипса

Оборудование для осуществления по-

кювета помещается в печь на вращаю-

лимеризации

в

электромагнитном поле

щийся столик. Запускается режим раз-

СВЧ представлено специальными кюве-

мягчения воска (1 мин при 100% мощности

тами из диэлектрика АГ-4 и программи-

поля СВЧ). При этом воск не доводится до

рованной

микроволновой

установкой

полного

расплавления

во

избежание

«Дента» (рис. 15.1). По конструкции кю-

впитывания его в гипс и деформации

 

 

 

 

 

поверхности модели, а размягчается

 

Рис. 15.1. Диэлектрическая кювета в микроволновой установке «Дента».

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]