Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Додаткова. 5. Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М

4. Рожко М.М, Неспрядько В.П. Ортопедична стоматологія. Київ, „Книга-плюс”, 2003

5. Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М. „Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение". Санкт-Петербург. СпецЛит. 2001.

6. Гаврилов Е.И., Оксман И.М. Ортопедична стоматологія. Медицина, 1978

7. Криштаб С.И. Ортопедична стоматологія. Київ, “Вища школа”, 1986

Полімери — речовини, молекули (макромолекули) яких складаються з великої кількості повторюваних ланок.

Полімери (термін уведений в 1883 р. Й. Я. Берцеліусом) — основа пластмас, хімічних волокон, гуми, лакофарбових матеріалів, клеїв. При цьому розрізняють 2 основних механізми одержання полімерів: за допомогою поліприєднання і поліконденсації.

Створення полімерів для стоматології нерідко приводить до розробки матеріалів, що знайшли застосування в інших областях медицини й техніки. Таким прикладом є розробка епоксидних смол, а також швидкотвердіючих композицій амінопероксидної системи, що широко застосовуються тепер у техніці і медицині.

Основними вихідними сполуками для одержання полімерних стоматологічних матеріалів є мономери й олігомери [моно-, ди-, три- і тетра(мет)акрилати]. Моноакрилати летючі, тому їх використовують у комбінації з високомолекулярними ефірами, це дозволяє зменшити усадку полімеру. Ди-[три-, тетра-] (мет)акрилати втримуються в більшості композиційних відбудовних матеріалів, а також у базисних пластмасах у якості зшивагентів.

Для полегшення переробки полімерів і додання їм комплексу необхідних фізико-механічних (міцність на удар, злам, вигин, розтягання, стиск і ін.; відповідність кольору твердих тканин зубів або слизуватій оболонці порожнини рота, твердість, абразивна стійкість), хімічних (міцність сполуки зі штучними зубами, мінімальний зміст залишкового мономера), технологічних (простота, зручність і надійність переробки) і інших властивостей, у їхню сполуку вводять різні компоненти — наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, барвники, зщивагенти, антимікробні агенти, які добре змішуються в полімері з утворенням однорідних композицій і мають стабільність цих властивостей у процесі переробки й експлуатації полімерного матеріалу.

Наповнювачі вводять для поліпшення фізико-механічних властивостей, зменшення усадки, підвищення стійкості до впливу біологічних середовищ. У стоматологічних сополимерах в основному використовують порошкоподібні наповнювачі (різні види кварцового піску, силікагелі, силікати алюмінію й літію, борсилікати, різні марки дрібно молотого скла, гідросилікати, фосфати).

Введення в сополімерні композиції пластифікаторів дозволяє додати їм еластичні властивості, а також стійкості до дії ультрафіолетових променів.

Для додання полімерним стоматологічним композиціям кольору й відтінків, що імітують зубні тканини, слизувату оболонку, у їхню сполуку вводять різні барвники й пігменти. Основними вимогами до них є їхня нешкідливість, рівномірність розподілу в сополимерній матриці, стійкість у збереженні кольору під впливом зовнішніх факторів і біологічних середовищ, гарні оптичні властивості.

Для одержання полімерів використовуються радикальні й частково іонні ініціатори (частіше інших застосовується перекис бензоїлу).

♦ Ініціатори — речовини, які при своєму розкладанні на вільні радикали починають реакцію полімеризації.

Додавання активаторів у невеликих кількостях до каталізатора викликає значне збільшення активності останнього.

♦ Активатори (від лат. activus — діяльний) — хімічні речовини, що підсилюють дії каталізаторів.

Як інгібітори найчастіше використовують різні хінони, головним чином гідрохінон.

Набір перерахованих вище компонентів полімерних матеріалів визначає в остаточному підсумку всі його фізико-механичні властивості.

Деформаційно-прогностні властивості полімерних стоматологічних матеріалів у значній мірі змінюються під впливом молекулярної маси й розгалужень макромолекул, поперечних зшивок, вмісту кристалічної фази, пластифікаторів і щеплення різних сполук.

Для оцінки основних фізико-механічних властивостей стоматологічних сополімерів визначаються наступні показники:

• міцність на розрив;
• відносне подовження при розриві;
• модуль пружності;
• міцність при прогині;
• питома ударна в'язкість.

Найважливішою характеристикою базисного матеріалу є його пластичність і удароміцність. В основному ці властивості визначають функціональні якості й довговічність протеза.

Одним з основних якостей сополимерних матеріалів є водопоглинення (набрякання), що може приводити до зміни геометричних форм базисних пластмас, погіршувати оптичні й механічні властивості, сприяти інфікуванню. Водопоглинення як фізична властивість проявляється при тривалому перебуванні базисних пластмас (тобто базису протеза) у вологому середовищі порожнини рота.

Збільшення ударної міцності й еластичності тендітних сополимерів може бути досягнуте шляхом їхнього сполучення з еластичними сополимерами.

До теплофизичних властивостей сополимерних матеріалів відносяться теплостійкість, теплове розширення й теплопровідність.

Величина теплостійкості визначає граничну температуру експлуатації матеріалу. Так, наприклад, теплостійкість поліметил-метакрилату по Мартенсу дорівнює 60-80° С, а по Вика — 105-115° С. Введення неорганічних наповнювачів підвищує теплостійкість, введення пластифікаторів її знижує.

Теплове розширення характеризується величиною лінійного й об'ємного розширення.

Теплопровідність визначає здатність матеріалів передавати тепло й залежить від природи сополимерної матриці, природи й кількості наповнювача (пластифікатора). Так, наприклад, Для поліметилметакрилату (ПММА) величина температуропровідності дорівнює 1,19 х 10⁷ м²/із Із підвищенням молекулярної маси полімерів температуропровідність зростає. Оскільки теплопровідність ПММА дуже низька, він є ізолятором. Це згубно позначається на фізіології порожнини рота (си. гл. 14).

Різноманіття застосовуваних у клініці ортопедичної стоматології полімерних матеріалів створює певні труднощі для створення уніфікованої класифікації, тому що як класифікаційна ознака можуть бути використані самі різні Критерії.

Класифікація полімерів

1. По походженню:

- природні, або біополимери (наприклад, білки, нуклеїнові кислоти, натуральний каучук);

— синтетичні (наприклад, поліетилен, поліаміди, епоксидні смоли), одержувані методами поліприєднання й поліконденсації.

2. По природі:

—органічні;

—елементоорганічні;

—неорганічні.

3. За формою молекул:

—лінійні, у яких структура молекул полімеру або сополімеру представлена у вигляді довгого ланцюжка, що складає з мономерних ланок, наприклад ланок метилметакрилату. Такі молекули ланцюжка вигнуті, переплетені, але вони можуть взаємно переміщуватись при нагріванні матеріалу. Матеріал схильний до розчинення в відповідних розчинниках. До цієї групи варто віднести вітчизняний базисний матеріал АКР-15 (Етакрил)

—«зшиті» полімери, у яких структура полімеру передставлена у вигляді ланцюжків, зв'язаних і «зшитих» в окремих місцях «перемичками», «містками агента, що зшиває,», наприклад диметакрилового ефіру гліколя. Таким чином, структуру полімеру можна порівняти із сіткою, у якій ланцюжки не можуть вільно переміщатися один відносно іншого. Такий матеріал не може розчинитися в жодному з розчинників, але може розм'якшуватися при нагріванні й набухати в деяких розчинника. Подібним матеріалом є базисний матеріал Акрел;

— «щеплені» сополімери містять так званий «привитий» полімер, здатний до сополимеризації, тобто полімер тип фторвмісного каучуку й ін., молекули якого хімічно єднані («щеплені») до лінійно-ланцюгових молекул іншого полімеру, наприклад поліметилметакрилату (ПММА). Структура матеріалів цього типу неоднорідна, дрібні частки «щепленого сополимеру роблять матеріал непрозорим, надають йому підвищену еластичність і удароміцність залежно від природи «сшивания». До цієї групи матеріалів варто віднести базисні матері червоні Фторакс, Акронил і ін.

4. По призначенню:

1) основні, які використовуються для знімних і незнімних зубних протезів:

— базисні (тверді) полімери;

— еластичні полімери, або еластомери (у тому числі силіконові, тіоколові й поліефірні відбиткові маси);

— полімерні (пластмасові) штучні зуби;

— полімери для заміщення дефектів твердих тканин зубів, т. е матеріали для пломб, штифтових зубів і вкладок;

— полімерні матеріали для тимчасових незнімних зубних протезів;

— полімери облицювальні;

— полімери реставраційні (швидкотвердіючі);

2) допоміжні;

3) клінічні.

До допоміжних полімерних матеріалів варто віднести, як уже говорилося, деякі відбиткові маси. З полімерів виконані стандартні і індивідуальні ложки для одержання відбитків, стандартні й індивідуальні захисні полімерні ковпачки й тимчасові коронки для захисту препарованих зубів.

Полімери входять до складу композиційних матеріалів, деяких фіксуючих цементів. Багато основних і допоміжних полімерних матеріалів варто віднести до групи клінічних, оскільки вони використовуються лікарем на клінічному прийомі.

♦ Пластмаси — матеріали, основу яких становлять полімери, що перебувають у період формування виробів у в’язкотекучому або высокоеластичному, а при експлуатації — у склоподібному або кристалічному стані.

Застосовувані в клініці ортопедичної стоматології базисні пластмаси можна класифікувати по загальноприйнятим (традиційним) ознаках:

—по ступені твердості - пластмаси тверді (для базисів протезів і їхньої реставрації) і м'які, або еластичні, які застосовуються самостійно (боксерські шини) або як м'якої підкладки під твердий базис;

—по температурному режимі полімеризації ділять на пластмаси «гарячого» і «холодного» отвердіння («самотвердіючі», «швидкотвердіючі»);

—по наявності барвників - на пластмаси «рожеві» і «безбарвні» і т.д.

У той же час пластмаси як полімерні матеріали діляться на 2 основні групи:

термопластичні (термопласти) — при їх твердінні не протікають хімічні реакції й матеріали не втрачають здатності розм'якшуватися при повторному нагріванні, тобто вони зворотні. Незважаючи на успішні результати ряду досліджень по використанні термопластів як базисні матеріали й метод створення з них зубних протезів литтям під тиском, цей матеріал не знайшов широкого застосування в практиці ортопедичної стоматології. Очевидно, апаратурні складності при отриманні протезу, відсутність надійного з'єднання базису з термопласту зі штучними акриловими зубами, гальмували широке розповсюдження цих матеріалів у практиці [Поюровская И. Ю.];

термореактивні (реактопласти) - при переробці котрих у виробах відбувається хімічна реакція, що приводить до твердіння, а матеріал при цьому втрачає здатність розм'якшуватися при повторному нагріванні, тобто він необоротний.

У стоматології кілька десятиліть утримують першостей базисні матеріали на основі похідних акрилової й метакрилової кислот. Провідну роль акрилові матеріали заслужили завдяки своїм головним властивостям:

· відносно низкою токсичністю;

· зручністю переробки;

· хімічною стійкістю;

· механічною міцністю;

· естетичним якостям.

Більшість базисних матеріалів у цей час містять поліметилметакрилат (ПММА) як основний інгредієнт.

Акрилові базисні пластмаси замінили каучук, що застосовував як базисний матеріал до середини 40-х років, одержали масове поширення, крім іншого, через досить просту технологію застосування, доступну будь-якій зуботехнічній лабораторії

Велика увага фахівців приділялося роботам з удосконалення акрилових базисних матеріалів. Можна виділити наступні напрямки цих робіт [Поюровская И. Ю.]:

— сополимеризация акрилатів;

зміни в режимі переробки полімер-мономерних акрилових композицій при виробництві зубних протезів;

повна відмова від акрилатів і застосування для виготовлений-базисів ливарних термопластів або інших матеріалів неакрилової природи, наприклад поліуретану [Балалаева Н. М.].

Найбільш результативним для поліпшення физико-механічних властивостей базисних матеріалів виявився метод сополимеризації особливо щепленої сополимеризації.

♦ Сополимеризація — процес утворення макромолекул із двох та більше мономерів.

Використання цього методу дозволило одержати вітчизняні базисні матеріали — в 1972р. матеріал Фторакс (Батовский В. Н. і ін.), а дослідження поліацеталей у складі базисних матеріалів привело до розробки в 1979 р. матеріалу Акронил (Штейнгарт М. 3. та ін.).

Інтенсивність наукових досліджень в області нових базисних полімерних матеріалів свідчить як про важливість, так і про труднощі створення високоміцного, зручного, дешевого матеріалу для стоматології, без корінних змін технологічних прийомів.

Створення більше зроблених полімерних базисних матеріалів проводять наступними методами (Штейнгарт М. 3.):

— зшиванням сополимерних молекул метилметакрилату (наприклад, Акрел);

одержанням сополимерних композицій (Акронил, Фторакс);

введенням пластифікуючих добавок (Акронил).

Таким чином, модифікація акрилових полімерів залишається основним шляхом удосконалювання базисних матеріалів, за допомогою якого можна досягти підвищення ударної й втомної міцності базисів знімних протезів. Прикладами такої модифікації є: добавка каучукової фази в частки-кульки порошку, введення до складу матеріалу високомодульних волокон. Введення высокомодульних поліетиленових волокон у базисний матеріал виявилося більше ефективним у досягненні підвищеної ударної міцності матеріалу, і при цьому не погіршувалися його естетичні властивості, як у випадку додавання вуглецевих волокон (Поюровская И. Ю.).