Пластмассы горячего отверждения, выпускаемые промышленностью. Большая энциклопедия нефти и газа.

Не все лакокрасочные материалы могут затвердевать самостоятельно. Процесс полимеризации в некоторых веществах «запускают» специальные компоненты - отвердители. От правильности выбора отвердителя и соблюдения технологии приготовления смолы зависят итоговые характеристики изделия.

Отвердитель для смолы: основное предназначение

Обычные лакокрасочные материалы застывают и приобретают свои физико-эксплуатационные характеристики по мере испарения жидкости из материала. Однако для некоторых смол и красок такой процесс невозможен. В этих случаях отверждение - это результат химической реакции, в течение которой состав полимеризуется и приобретает стабильную структуру.

Отвердитель выступает не просто катализатором реакции, а полноценно участвует в процессе. Он соединяется со смолой и вызывает ее полимеризацию. Итоговое качество и свойства изделия (долговечность, твердость, однородность, прозрачность) во многом определяются точностью пропорции отвердителя и смолы. Именно поэтому, во время самостоятельного смешивания компонентов особо важно соблюдать правильную дозировку.

В качестве отвердителей применяются разные вещества: карбоновые кислоты, их ангидриды (фталевый, малеиновый) и диамины (полиэтиленполиамин, метафенилендиамин, гексаметилендиамин). В смеси с вышеуказанными отвердителями смолы образуют термореактивные составы, обладающие следующими свойствами:

• отличными диэлектрическими качествами;
• высокой адгезией с поверхностью материала, где произошло отверждение;
• механической прочностью;
• хорошей водостойкостью и химической стабильностью;
• дают незначительную усадку при отвердевании и не выделяют в атмосферу летучих продуктов.

Отвердители смол: производство декоративных изделий

Классификация отвердителей для эпоксидной смолы

Для разведения эпоксидной смолы используются отвердители двух типов:

Важно! Несмотря на популярность отвердителей аминной группы, более эффективный результат показывают кислотные соединения. При горячем отверждении эпоксидная смола получает улучшенные физико-химические свойства

Отвердители для смолы кислотной группы - ангидриды дикарбоновых кислот:

• малеиновый;
• фталевый;
• метилендиковый;
• гексагидрофталевый;
• метилтетрагидрофталевый и др.

Перечисленные соединения обладают хорошими диэлектрическими качествами, устойчивы к влажности и температурным воздействиям. Их часто используют для электроизоляции и в качестве связующего элемента для армированного пластика.

Вещества аминной группы:

• полиэтиленполиамин (ПЭПА);
• аминоакрилаты;
• триэтилентетрамин (ТЭТА);
• полиамины.

Приведем характеристики некоторых отвердителей для эпоксидных смол.

Диэтилентриамин (ДЭТА):

• прозрачный, жидкий отвердитель без оттенка;
• имеет характерный аммиачный запах;
• срок хранения - 24 месяца при температуре от -5°С до +40°С;
• рекомендованный режим отверждения - 24 часа (+25°С), 5 часов (+70-80°С);
• отвердитель экзотермичен, то есть процесс отверждения смолы сопровождается повышением температуры состава;
• нельзя применять для заливки объемных деталей;
• пропорции эпоксидной смолы и отвердителя - порядка 8-12% ДЭТА для смолы ЭД-20, D.E.R 330.

CHS-Hardener P-11 (Telalit 0210) - аналог ПЭПА:

• прозрачный, вязкий с резким запахом;
• не рекомендуется оставлять в открытом виде;
• не имеет посторонних добавок, поэтому менее термостабилен;
• перед использованием желательно провести тестовый замес.

• показывает хорошую работу при низких температурах и высокой влажности;
• подходит для отливки крупных деталей;
• срок желатинизации - 25-30 минут;
• расход отвердителя - 500 гр. на 1 кг смолы;
• удобен при обустройстве наливных полов.

• реактивный отвердитель (может использоваться в качестве ускорителя для аминных отвердителей);
• модифицированный цикло-алифатический полиамин со средней вязкостью;
• работает при низкой температуре (менее +5°С), что позволяет использовать его для создания объемных заливок и толстослойных покрытий;
• рекомендованная доза - 50 частей отвердителя на 100 частей смолы.

Отвердители для полиэфирной смолы

Отверждение полиэфирных смол при температуре окружающей среды 15-20°С происходит под действием инициатора и ускорителя. Инициатором выступает перекись, гидроперекись или смесь перекисей (перекись бензоила или кетонов). Каждому типу отвердителя для полиэфирной смолы соответствует определенный ускоритель.

Инициатор отверждения, взаимодействуя с ускорителем, распадается на свободные радикалы, которые провоцируют цепной процесс полимеризации и превращают молекулы полиэфира в свободные радикалы. Реакция протекает с большой скоростью, в результате чего выделяется большое количество тепла.

Перечень используемых инициаторов отверждения:

• перекись метилэтилкетона - Butanox М-50/М-60 (средняя реактивность), Butanox НВО-50 (высокая реактивность), Butanox LA (низкая реактивность), Butanox LPT (очень медленная реакция);
• перекись дибензоила (БПО) - Perkadox CH-50X/CH-50L; Perkadox 40Е (жидкий), Perkadox ВТ-50 (пастообразный);
• смеси перекисей - Trigonox 61/63 (быстрое отверждение), Trigonox 51/82 (обладают низким экзотермическим пиком).

В состав полиэфиров ускорители могут вводиться на стадии изготовления или перед добавлением инициатора. С перекисями кетонов используется октоат кобольта или нафтенат кобольта. Третичные амины применяют в сочетании с перекисями бензоила.

Перечень ускорителей:

• кобальтовые ускорители - NL-49P, NL-51P;
• аминные ускорители - NL-63-10P;
• смеси ускорителей - NL-23.

Важно! Самостоятельное смешивание органических перекисей с ускорителями очень опасно. В этой ситуации происходит бурная химическая реакция и очень высока вероятность взрыва! Тряпки, ветошь, пропитанные ускорителем, способны в присутствии масел самовоспламеняться. Поэтому их необходимо немедленно уничтожать.

Отвердители для акриловой смолы

Акриловая смола широко используется для создания искусственного камня и изделий из него. Отличительной особенностью акриловой смолы, по сравнению с полиэфирной и эпоксидной, является меньшая токсичность - в составе исходного материала нет стирола.

Особенности акриловых смол:

• плавный процесс полимеризации;
• небольшой процент усадки материала;
• сниженный риск появления пор и пузырьков в материале.

Для придания искусственному камню его прочностных, эксплуатационных характеристик в состав смолы вводят 2-3,5% отвердителя для акриловой смолы. Как правило, отвердитель находится во влажном состоянии и перед использованием его надо подсушить - положить на лист бумаги и оставить на просушку при комнатной температуре (подальше от отопительных приборов).

Оптимальная температура отверждения акриловой смолы +15°С, при пониженных значениях температуры полимеризация существенно замедляется.

Важно! Отвердитель - горючее вещество. Его необходимо хранить во влажном состоянии, в темном месте вдали от солнечных лучей и нагревательных приборов. Допустимая температура - не более +20°С.

Отвердитель смолы своими руками

Отвердитель продается в комплекте со смолой, однако его не всегда хватает. Соблюдать точную дозировку сложно, поэтому отвердитель иногда расходуется быстрее, чем смола. Найти на строительном рынке или в магазине отдельно отвердитель нужного производителя довольно сложно. Поэтому перед домашними мастерами часто возникает вопрос замены отвердителя или изготовление компонента своими руками.

К сожалению, в домашних условиях заменить отвердитель чем-либо практически невозможно. Подручные средства не подходят, надо покупать соответствующие химические вещества - малоизвестные отвердители. Это могут быть: диэтилентриамин, Telalit 410, Этал-45М, CHS-Hardener P-11.

Перечисленные отвердители проще найти на рынке, но способ их применения зачастую отличается от использования традиционного полиэтиленполиамина. Оптимальное соотношение смолы и отвердителя надо подбирать тестовым способом.

В интернете можно найти пару вариантов приготовления отвердителя дома, но их эффективность сомнительна. Один из вариантов - добавление в смолу сухого спирта (уротропин). Таблетки спирта растолочь в порошок и смешать со смолой в пропорции 1:10. Экспериментаторы рекомендуют оставить смесь на 10-12 часов и после приобретения ею вязкости использовать по назначению.

Как правильно разводить смолу с отвердителем

Соблюдение технологии смешивания смолы эпоксидной прозрачной с отвердителем напрямую определяет итоговый результат. Надо правильно, согласно инструкции, отмерять все составляющие смеси.

Для работы следует подготовить:

• емкость для смешивания;
• деревянную палочку для перемешивания;
• два шприца.

Важно! Реакция эпоксидной смолы с отвердителем необратима. Поэтому лучше потренироваться на пробных образцах, используя небольшое количество материала. Это поможет определить точные пропорции компонентов и понять, сколько сохнет эпоксидная смола с отвердителем.

Порядок приготовления эпоксидной смолы:

1. Желательно немного подогреть смолу до температуры выше комнатной. Она должна стать менее вязкой. Если смола кристаллизировалась ее надо вернуть в первоначальное прозрачное состояние - нагреть до температуры +40°С при постоянном помешивании. Разогрев удобно проводить на «водяной бане». Важно избегать перегрева смолы, так как после «закипания» она покрывается пеной и становится непригодной к использованию.
2. В один шприц набрать смолу и поместить в стаканчик. Дозировку и пропорции надо рассчитать заранее.
3. Отсчитать и набрать нужное количество отвердителя, добавить его в емкость со смолой.
4. Хорошо перемешать до получения однородной массы, не используя электрические инструменты.

Эпоксидная смесь готова к применению. Состав наносят на нужный участок поверхности и постепенно затвердевает. Использовать приготовленную массу надо достаточно быстро - через несколько минут после смешивания начнется процесс полимеризации, измениться структура вещества, а это отрицательно скажется на характеристиках отвердевшей «эпоксидки».

Пластмассы для базисов съемных зубных протезов .
Пластмассы горячего отверждения. Используются для изготовления базисов съемных зубных протезов (базисные пластмассы), выпускаются ХПО «Стома» в форме комплекса порошок - жидкость. Завод выпускает несколько марок пластмасс на основе акриловых полимеров типа порошок - жидкость.
Промышленные марки базисных материалов горячего отверждения имеют много общего в способе применения и небольшие различия, обусловленные химическим составом.

Пластмасса бесцветная для базисов протезов (ТУ 64-2-236-78). Порошок - суспензионный полиметилметакрилат (ПММА), который содержит тинувин, придающий пластмассе цве-тостойкость и предохраняющий ее от старения под действием кислорода воздуха. Жидкость - ингибированный метилметакрилат. Материал не содержит пигментов и красителей.
Пластмасса бесцветная применяется для изготовления базисов зубных протезов в случаях, когда противопоказан окрашенный базис.

(АКР-15) (ТУ 64-2-37-81). Порошок - тройной сополимер метилметакрилата, этилметакрилата и метилакрилата, пластифицированный и окрашенный в розовый цвет в процессе полимеризации. Жидкость - смесь метилметакрилата и этилметакрилата, (ингибированная). При получении этакрила использован принцип внутренней пластификации за счет введения звеньев метилакрилата. Материал предназначен для изготовления базисов зубных протезов.

Пластмасса горячего отверждения Этакрил-02

Фторакс (ТУ 64-2-120-82). Порошок - мелкодисперсный, окрашенный в розовый цвет суспензионный привитой сополимер метилметакрилата и фторкаучука. Жидкость - стабилизированный метилметакрилат.
Фторакс выпускается двух видов: со сшивающим агентом и без него. В первом случае в жидкость добавляется эфир диметакриловый этиленгликоля (ДМЭГ) или эфир диметакриловый дифенилолпропана.

Строгое соблюдение условий применения базисных материалов и режима их отверждения гарантирует высокое качество зубных протезов. Дефекты, которые бывают заметны в базисе зубного протеза, в большинстве случаев вызваны нарушениями в процессе отверждения базисных материалов.

Пластмассы холодного отверждения (самоотверждающиеся пластмассы). Основное отличие данной группы материалов от базисных пластмасс горячего отверждения заключается в условиях отверждения этих пластмасс, которое происходит при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительной системы.
Акриловые пластмассы холодного отверждения выпускаются также в виде комплекта порошок-жидкость. Все особенности смешивания, набухания и формования акриловых базисных пластмасс горячего отверждения присущи и этим материалам.

Харьковский завод медицинских пластмасс и стоматологических материалов выпускает две марки пластмасс холодного отверждения для починки и перебазировки базисов зубных протезов.

Протакрил-М (ТУ 64-2-267-78). Порошок - мелкодисперсный суспензионный сополимер метилметакрилата с фторкаучуком, содержащий инициатор (перекись бензоила) и стабилизированный антистарителем. Жидкость - стабилизированный метиловый эфир метакриловой кислоты, содержащий сшивающий агент (диметак-рилаттриэтиленгликоль) и активатор (диметилпаратолуидин).
Протакрил-М предназначен для изготовления временных съемных зубных протезов, челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов, съемных шин, для починки протезов.
Изготовление ортодонтических аппаратов можно проводить прямым формованием на гипсовых моделях при полимеризации под давлением 3 атм и температуре 40-45° С в специальных аппаратах (ПС-1 -полимеризатор).

Редонт (ТУ 64-2-192-76). Выпускается трех видов: редонт непрозрачный, окрашенный в розовый цвет (по рекомендации комиссии М3 СССР с 1986 г. заменяется на редонт-03); редонт-02 (ТУ 64-2-192-76) неокрашенный прозрачный; редонт-03 розовый прозрачный.
Порошок - сополимер метилметакрилата и этилметакрилата, содержащий инициатор. Жидкость - метилметакрилат, содержащий активатор и ингибитор.
Редонт предназначен для починки и перебазирования пластмассовых протезов в случаях нарушения их фиксации, неправильного оформления границы протезного базиса, неточного прилегания пластиночного съемного протеза к слизистой оболочке протезного ложа и естественным зубам, а также для изготовления ортодонтических и ортопедических аппаратов. Пластмасса хорошо соединяется с базисными материалами (этакрил, фторакс).

Дефекты, которые возникают в базисных пластмассах холодного отверждения, аналогичны дефектам в пластмассе горячего отверждения и происходят в результате нарушений условий приготовления (нарушения соотношения порошок - жидкость) и формования материала (оформление массы до достижения ею тестообразной стадии или передержанной массы).

Эластичные базисные материалы . В ряде случаев (при резко выраженной атрофии альвеолярного гребня, при наличии экзостозов и повышенных болевых ощущениях, вызываемых жестким базисом, для изготовления обтураторов и др.) возникает необходимость в комбинированном базисе съемного зубного протеза, сочетающем жесткий акриловый базис с эластичной мягкой подкладкой.
С этой целью ХЗМПиСМ выпускает две марки эластичных базисных материалов: пластмасса ПМ-1 (старое название эладент-100) и Ортосил-М.

Пластмасса ПМ-01 для мягких подкладок (ТУ 64-2-77-76). Представляет собой комплект порошка и жидкости. Порошок - сополимер хлорвинила с бутилакрилатом, замутненный двуокисью титана и окрашенный в розовый цвет. Жидкость - пластификатор диоктилфталат или фталаты высших спиртов. Эластичность материала достигается за счет внешней пластификации.
Мягкую подкладку из пластмассы ПМ-01 можно изготавливать двумя способами: изготовление двухслойного базиса протеза с одновременной паковкой материала ПМ-01 и базисной пластмассы (этакрил, фторакс); изготовление двухслойного базиса протеза с нанесением мягкой подкладки на готовый протез.
Наиболее часто встречающимся недостатком в комбинированных базисах зубных протезов с подкладкой из ПМ-01 является недостаточно прочное соединение подкладки и акрилового базиса.
Следует иметь в виду, что прочная связь жесткого базиса и мягкой подкладки достигается при использовании второго способа изготовления комбинированного базиса протеза, т. е. при контакте материалов в тестообразном состоянии.

Ортосил-М (ТУ 64-2-247-79). Эластичный материал на основе наполненного силиконового каучука, который вулканизуется под действием жидких катализаторов непосредственно в полости рта больного. Ортосил-М позволяет быстро и легко получить эластичный слой в качестве подкладки к базису зубного протеза, не прибегая к помощи зуботехнической лаборатории. Для обеспечения более надежного соединения эластичной подкладки из ортосила-М и акрилового базиса в комплект входит подслой, представляющий собой раствор поливинилметилоксиметиленсилоксана в диизопро-ниловом эфире.
Эластичные подкладки из ортосила-М предназначены для временного улучшения условий пользования съемными зубными протезами. Ортосил-М может применяться в челюстно-лицевой ортопедии для изготовления шины Ванкевич, пострезекционных протезов, разобщающих пластинок, обтураторов и иммедиат-протезов; в зубопротезных отделениях при экзостозах, резко выраженной косой линии, для изготовления иммедиат-протезов, а также протезов больным с некоторыми заболеваниями слизистой оболочки полости рта (гиперестезия к акрилатам, красный плоский лишай, папилломатоз и др.).
В комплект входят: паста в тубах, катализатор №1 - хелатное соединение титана, катализатор №2 - аминосодержащий сшивающий агент АДЭ-3 и подслой во флаконах, кисточка для нанесения подслоя, линейка для определения количества вводимых катализаторов.

Введение

Самотвердеющие пластмассы.

Пластмассы горячего отверждения.

Эластичные пластмассы.

Литература.

Введение.

Из всего обилия соединений органической химии понятием «пластмассы» (высокомолекулярные соединения) определяется класс веществ, молекулярная масса которых 500-10000.

Пластмассы содержат в своем составе полимер, который в период формования изделий находится в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации изделия (например, протеза) - в стеклообразном или кристаллическом состоянии.

Пластинчатые частичные протезы используются для восстановления утраченных фрагментов зубного ряда и являются наиболее простыми и доступными по цене.

Самотвердеющие пластмассы

Самотвердеющие пластмассы. К этой группе относятся пластмассы, способные полимеризоваться без внешнего нагревания. Акриловые пластмассы обретают это свойство, если в их состав вводится активатор, способный расщеплять перекись бензола на радикалы при небольшой температуре окружающей среды (температура комнаты или полости рта).

Применение самотвердеющих пластмасс в стоматологии дало возможность расширить сферу использования пластических масс. На их основе предложены новые пломбировочные материалы, они упростили ряд зуботехнических и врачебных манипуляций при исправлении, починке протезов, сделали возможным одномоментное изготовление некоторых зубных протезов, шин, аппаратов.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает большое разнообразие самотвердеющих пластмасс, среди которых наиболее популярны про-такрил, редонт, норакрил, стадонт, карбопласт.

Протакрил (порошок) состоит из мелкодисперсного окрашенного в розовый цвет полиметилме-такрилата, 1,5% перекиси бензоила и 2% дисульфан-амина. Жидкость-метилметакрилат с введенным в нее деметилпаратолуидином- (0,1-0,2%).

Дисульфанамин и диметилпаратолуидин являются активаторами.

Протакрил используется в ортопедической стоматологии как в клиниках, так и в зуботехнических лабораториях. Из него изготавливают некоторые временные шины и аппараты, он применяется для исправления и починок съемных протезов.

Пластмассовое тесто приготавливают, смешивая порошок и жидкость в соотношении 2:1. По достижении вязкой стаДии массу можно формовать в кювету, а при проведении починок или исправлении протезов накладывают на очищенные поверхности.

Полимеризация пластмассового теста происходит через 15-20 мин. Процесс может быть ускорен при нагревании до 40-45°С. При исправлении или починке зубных протезов, изготовленных из акриловых полимеров, протакрил благодаря химическому сродству образует монолитное соединение с материалом протеза. Пластмасса «Протакрил» имеет физико-химические свойства, близкие к базисным материалам.

Peдонт - самотвердеющая пластмасса, представляет собой сополимер метилового и этилового эфиров метакриловой кислоты, выпускается промышленностью в форме препарата, состоящего из порошка и жидкости.

Порошок - сополимер метилметакрилата и этилметакрилата в соотношении 9:1, содержит перекись бензоила, краситель и замутнитель.

Жидкость - метилметакрилат, в который добавлены диметилпаратолуидин (активатор) и гидрохинон (ингибитор).

Препарат «Редонт» применяется в клинической и лабораторной практике для исправления и починок зубных протезов, аппаратов, изготовленных из пластмасс акриловой группы методом холодного отверждения. Наряду с этим редонт с успехом применяется для изготовления ортопедических аппаратов с полимеризацией пластмассы во влажной среде под небольшим давлением 1,5-2 атм в специальном сосуде типа скороварки. При этом пластмасса получается прочнее, с меньшим количеством пор и в то же время более эластичнее; время для полимеризации нужно намного меньше и не требуется паковки в кювету.

Стадонт - самотвердеющая пластмасса, аналогичная по своему составу редонту. Обладает повышенной адгезией к твердым тканям зубов.

Порошок - сополимер метилового и этилового эфиров метакриловой кислоты, в соотношении 98:2, перекись бензоила (инициатор), красители, замутнитель. Жидкость - метилметакрилат, диметилпаратолуидин (активатор) и гидрохинон (ингибитор). Порошки трех расцветок: № 0 (бесцветный), № 16 и № 19. Стадонт используется для изготовления временных назубных шин при лечении пародонтоза, иногда переломов челюстей

Hоракрил - самотвердеющая пластмасса акриловой группы, применяемая для пломбирования зубов. Выпускаются: «Норакрил-100» и «Норакрил-65».

Препарат «Норакрил-65» отличается высокой пластичностью, ускоренным сроком отверждения (7- 8 мин при температуре 37°С).

Комплект состоит из порошка 6 цветов (№ 0, 6, 10, 16, 19, 24) и двух жидкостей-мономеров. Перед пломбированием приготовляют смесь равных объемов двух жидкостей. Пломбировочную массу получают смешиванием порошка соответствующего цвета со смешанной жидкостью. Соотношение порошка и жидкости 2:1.

Наибольшую плотность материал приобретает при полимеризации под давлением без доступа воздуха при температуре 25-35°С.

В настоящее время ведутся работы по увеличению прочности и адгезивности пломбировочных материалов на основе пластмасс. Для этого выпускаются уже так называемые композитные материалы, содержащие эпоксидную смолу, обеспечивающую хорошую адгезивность материала, пластмассу и наполнитель - окись кремния (SiO2) до 68%.

Акрилоксид. Акрилоксид представляет собой самотвердеющую пластмассу на основе акриловой и эпоксидной смол. Он состоит из порошка и жидкости. Комплект содержит набор порошков трех цветов и жидкость.

Акрилоксид применяется для пломбирования зубов при кариесе, клиновидных дефектах и других разрушениях коронковой части зуба. Он может использоваться для реставрации пластмассовых коронок, штифтовых зубов, фасеток и жевательных поверхностей искусственных зубов из пластмассы в съемных протезах.

Акрилоксид при замешивании обладает хорошей пластичностью, не имеет «песочной» стадии, что позволяет применять его сразу после смешения порошка и жидкости. Для получения смеси порошок добавляют в жидкость до насыщения и замешивают 40-50 с.

Масса сохраняет пластичность в течение 17г- 2 мин.

Карбопласт - самотвердеющая акриловая пластмасса, из которой одномоментно получают

индивидуальные слепочные ложки. Пластмасса выпускается в упаковке, состоящей из порошка и жидкости. Порошок - полиметилметакрилат, пластифицированный дибутилфталатом. Жидкость - метилметакрилат с добавкой активатора диметиланилина (3%). Как и во всех акриловых препаратах, порошок содержит инициатор (перекись бензоила), а жидкость - ингибитор (гидрохинон).

В небольшом количестве в пластмассу «Карбо-дент» введен стеарин.

3. Пластмассы горячего отверждения

Эти материалы состоят из порошка и жидкости, которые после смешивания и последующего нагревания переходят в твердое состояние. Вещества, входящие в состав порошка и жидкости, приведены в Таблице 3.2.2.

Специфическая форма применения материала в виде системы порошок-жидкость обусловлена по крайней мере тремя причинами:.

♦ Возможностью переработки материала в тестообразной форме или применением технологии «теста».

♦ Сведением к минимуму полимеризационной усадки.

♦ Снижением экзотермического эффекта, или уменьшением теплоты реакции.

Технология теста делает процесс изготовления протезов относительно простым. В кювету, содержащую постановку искусственных зубов в гипсе, пакуется тестообразная масса, затем кювета закрывается под давлением таким образом, чтобы излишки массы выдавливались. Способность тестообразной массы точно прилегать к модели и простое удаление излишков, придают особенную легкость в работе с акриловыми пластмассами холодного отверждения (на стадии теста) при изготовлении из них специальных или индивидуальных оттискных ложек. Гранулы легче растворяются в мономере, чем шарики, тем самым сокращается время для достижения тестообразного состояния материала.

Полимеризационная усадка снижается по сравнению с усадкой при полимеризации мономера, поскольку большая часть материала (т.е. шарики и гранулы) уже заполимеризована.

Реакция полимеризации высоко экзотермична, так как значительное количество тепловой энергии (80 кДж/моль) высвобождается при превращении связей С = С в связи -С - С. Так как большая часть смеси уже находится в форме полимера, снижается потенциальная возможность перегрева материала. Поскольку максимальная температура полимеризации будет меньше, уменьшится также и термическая усадка материала.

Мономер относится к категории летучих и легко воспламеняющихся веществ, поэтому контейнер с ним необходимо постоянно держать в закрытом состоянии и вдали от источников открытого огня. Контейнером является флакон из темного стекла, которое продлевает срок хранения мономера, предотвращая его спонтанную полимеризацию под воздействием света.

Гидрохинон также продлевает срок хранения мономера, мгновенно вступая в реакцию со свободными радикалами, которые могут спонтанно образоваться в жидкости, давая соединения устойчивых свободных радикалов, не способных инициировать процесс полимеризации.

Следует избегать загрязнения полимерных шариков и гранул, поскольку они на своей поверхности несут пероксид бензоила, а для начала реакции полимеризации требуется наличие совсем незначительного количества полимера.

Рис. 3.2.1. (а) Диметакриловый эфир этиленгликоля и (b) образование им поперечных связей

Порошок полимера очень стабильный и имеет практически неограниченный срок хранения.

Сшивающий агент, такой как диметакриловый эфир этиленгликоля, вводят в состав материала для улучшения механических свойств (Рис. 3.2.1а). Он соединяется в некоторых местах с полимерной цепью полиметилметакрилата и образует поперечную сшивку между этой и соседней цепью полимера за счет двух концевых двойных связей (Рис. 3.2.1 Ь).

Таким образом, хотя сам ПММА и является термопластичной пластмассой, включение в состав сшивающих агентов исключает его последующую термообработку.

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РФ

ГОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

КАФЕДРА СТОМАТОЛОГИИ ФАКУЛЬТЕТА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ И

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ

ФАРМОВКИ БАЗИСНЫХ ПРОТЕЗОВ

(Учебное пособие)

Махачкала 2011

Рецензент – – д. м.н., профессор, зав. кафедрой ортопедической стоматологии Дагмедакадемии

. Учебное пособие для врачей-ортопедов, клинических ординаторов, интернов, зубных техников.

Учебное пособие предназначено для врачей циклов тематического усовершенствования и профессиональной переподготовки специалистов по специальности «Стоматология ортопедическая», врачей-ортопедов, клинических ординаторов, интернов, зубных техников.

Рекомендовано ЦКМЦ ДГМА в качестве учебного пособия для врачей-ортопедов, клинических ординаторов, интернов, зубных техников. (Прот. № 4 от 28 декабря

ПЛАСТМАССЫ ГОРЯЧЕЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ И ТЕХНОЛОГИЯ

ФАРМОВКИ БАЗИСНЫХ ПРОТЕЗОВ

(Учебное пособие)

Махачкала 2011

Рецензент – – д. м.н., профессор, зав. кафедрой ортопедической стоматологии Дагмедакадемии

Абдурахманов А. И

Пластмассы горячей полимеризации и технология фармовки базисных протезов . Учебное пособие для зубных врачей и зубных техников.

Эффективность оказания ортопедической стоматологической помощи определяется не только квалификацией врача стоматолога-ортопеда и зубного техника, но и соблюдением технологии изготовления протезов. Весь техно-логический цикл изготовления зубных протезов из пластмасс преследует основную цель - получить пластиночный протез с наиболее высокими физико - механическими свойствами. Для достижения этой цели необходимо знание условий, при которых структура полимера была бы наиболее плотной. Это зависит от способа формования, соблюдения оптимального температурного режима полимеризации, различного для разных видов пластмасс и зависящего от среды (влажная или сухая), в которой происходит полимеризация.

В предлагаемом материале рассмотрен весь комплекс вопросов связанных с применением современных пластмасс горячей полимеризации, дана технология фармовки базисных пластмасс.

Учебное пособие подготовлено согласно программе по специальности «Стоматология» и «Ортопедическая стоматология» и предназначено для подготовки зубных врачей и зубных техников.

Пластмассы горячей полимеризации

Конструкционные материалы, применяемые для изготовления базисов съёмных протезов, называют базисными материалами. Базис являются основанием, на котором укрепляются искусственные зубы, кламмера и другие составные части съёмных протезов. К базисным материалам предъявляются особые требования в связи с тем, что из них изготавливаются основные части съёмных протезов, испытывающих деформации: изгиб, сжатие, растяжение, кручение и др.

В настоящее время для изготовления базисов съёмных протезов используют следующие пластмассы:

акриловые;

винилакриловые;

на основе модифицированного полистирола;

сополимеры или смеси перечисленных пластмасс.

Жидкости базисных пластмасс содержат мономер или смесь мономеров, ингибитор, пластификатор. Сшитые полимеры содержат в мономере сшивагент. При смешивании порошка и жидкости сшитых пластмасс образуется полимер трёхмерной структуры- поперечно сшитая структура обладающая повышенной прочностью, эластичностью, теплостойкостью и химической стойкостью, пониженной растворимостью.

Физико-механические свойства сшитых сополимеров определяются процентом сшивки, т. е количеством вступивших в реакцию мономерных звеньев сшивающего реагента.

Порошок пластмасс содержит суспензионный полимер и сополимер, инициатор, пластификатор, краситель, пигмент - замутнитель, стабилизатор.

Базисные пластмассы на основе гомополимера - это полиметилметакрилаты, полимеры - двойные или тройные с метилметакрилатом. В качестве сополимера используют эфиры акриловой и метакриловой кислот и др.

Свойства полимеров зависят от размера и однородности размеров гранул. Струк - тура пластмасс, её плотность, усадка, пористость в значительной мере зависят от режима полимеризации. Усадка полимерно - мономерной смеси зависит от соотношения полиме-мономер. В практике обычно учитывают объёмное соотно - шение мономера и полимера 1:3 или соотношение их масс 1:2.

Это позволяет получить усадку полимеризата в пределах 6-7%. Однако это очень высокий показатель усадки, который не позволит сделать точные протезы. Усадка уменьшается до 0,5% за счёт других факторов.

Формовочную пластмассу (тесто) готовят в стеклянной или фарфоровой посуде. Для равномерного набухания и равномерной окраски смесь тщательно перемешивают, и сосуд закрывают стеклянной крышкой.

Различают четыре стадии созревания пластмассы - песочную, тянущихся нитей, тестообразную, резиноподобную.

Скорость набухания можно регулировать изменением температуры. Формовку базиса (коронки, фасетки) производят в гипсовой форме (кювете) прессованием или методом литья под давлением.

Нагрев осуществляют погружением кюветы в ванну с водой, повышая температуру последней от комнатной до 80С в течение 60-70 мин., затем нагрев ускоряют и доводят температуру до 100С. До 60 С полимеризация идёт плавно, температуре выше70С остаточная перекись бензоила быстро разлагается и процесс полимеризации значительно ускоряются. Реакция полимеризации имеет экзотермический характер и сопровождается выделением тепла, что способствует ускорению полимеризации.

Кювету выдерживают в кипящей воде 50-60 мин, после чего в этой же воде охлаждают.

При охлаждении происходят два конкурирующих процесса - полимеризационная усадка и термическое расширение. При температуре 70С полимеризующаяся масса начинает увеличиваться в объёме за счёт термического расширения, которое является основным фактором компенсации усадки. Для уменьшения величины усадки формовочную массу следует помещать в кювету по достижении полного тестообразного состоянии, при этом в кювете должен быть избыток массы.

Наиболее эффективным методом уменьшения усадки является инжекционная формовка, которую осуществляют в инжекционных устройствах. Полимеризационная усадка довольно полно компенсируется в гипсовых формах, зажатых не в бюгели (струбцины), а системной пружин.

Большими преимуществами по сравнению с традиционным способом горячей полимеризации обладает способ с использованием СВЧ - излучения. Созданная в МГМСУ (,) установка - стоматологический микроволновый полимеризатор- обеспечивает полную полимеризацию пластмассы, сокращает время полимеризации, улучшает её качество. В полимеризаторе можно осуществить расплавление воска, подсушивание гипсовой формы после окончательного вымывания останков воска, провести полимеризацию в течение 20 мин.

Хороший эффект достигается при повторной полимеризации ранее изготовленных протезов для уменьшения содержания в базисе протеза остаточного мономера. Полимеризацию проводят в кюветах, специально приспособленных для работы с установкой.

Отечественной промышленностью выпускаются следующие пластмассы горячей полимеризации.

«Этакрил» (АКР-15)- тройной сополимер метилметакрилата, этилметакрилата и метилакрилата. Жидкость состоит из мономеров, взятых в соотношении 89, 8 и 2%, а также содержит ингибитор гидрохинон и пластификатор дибутилфталат. Порошок - сополимер метилового и этилового эфиров метакриловой кислоты и метилового эфира акриловой кислоты. Полимер имеет высокие физико-механические свойства.

«Акрил»- базисная пластмасса, является сополимером со сшитыми полимерными цепями, что придаёт ему повышенные физико - механические свойства. Образование сшитой структуры происходит в процессе полимеризации с помощью сшивагента. Жидкость содержит метилметакрилат, ингибитор и сшивагент (метилметакриламид). Порошок его состоит из мелкодисперсного полиметилметакрилата, пластифицированного дибутилфтолатом.

«Бакрил»- высокопрочная базисная пластмасса для базисов съёмных протезов, имеющая по сравнению с другими повышенную устойчивость к растрескиванию, стираемости, большую ударную вязкость и высокую прочность на изгиб; полиметилметакрилат, модифицированный эластомерами (низкомолекулярные сополимеры бутилакрилатного каучука, алкилметакрилата и метилметакрилата). Жидкость «Бакрила»- метилметакрилат с ингибитором (дифенилпропанол). Пластмасса обладает хорошей технологичностью.

«Фторакс» - пластмасса на основе фторсодержащих акриловых сополимеров. Порошок - суспензированный привитый сополимер метилового эфираметакриловой кислоты и фторкаучука, жидкость - метиловый эфир метакриловой кислоты, стабилизированный и содержащий сшивагент - деметилакриловый эфир дифенилолпропана.

«Акронил»- сшитый полимер. Порошок - привитый сополимер метилметакрилата к поливинилэтилалю. Жидкость - метилметакрилат, содержащий сшивагент (диметилкрилат триэтиленглюколя), ингибитор и антистаритель. Акронил обладает прочностью, близкой к прочности фторакса, меньшей водопоглощаемостью, хорошими технологическими показателями.

Зарубежные аналоги: «Акрон М Си» (Япония)- базисная пластмасса микроволнового отверждения. Это специальная пластмасса, разработанная для отверждения в обычной микроволновой печи. Полимеризация всей массы осуществляется одновременно в течение 3 мин, и, так она происходит изнутри наружу, уменьшается остаточное количество мономера.

«Индивидо люкс» (Германия)- светоотверждаемая базисная пластмасса для изготовления индивидуальных ложек, полимеризуется в световой галогеновой установке. Принцип её работы основан на специальном методе введения пластмассы в кювету под давлением в процессе теплой полимеризации. Подача акрилата в кювету под давлением позволяет непрерывно заполнять пространство, возникающее вследствие усадки.

Для полимеризации «Акрон М Си» в микроволновой печи имеется специальная кювета. Она изготавливается из пропускающего микроволны пластика и гарантирует равномерную полимеризацию.

«Кронзин», «Плавит 55» (Германия) предназначены для изготовления базисов съёмных протезов.

Технология замены восковой модели базиса протеза

Функциональная ценность съёмного пластичного протеза во многом зависит от максимально точного соответствия внутренней поверхности его базиса макро - и микрорельефам слизистой оболочки протезного ложа. Качество формования и режим полимеризации базисного материала влияют на физико- химические и механические свойства базиса протеза. Любой протез является строго индивидуальным, имеет сложный профиль, и поэтому в отличие от промышленного формования базисные пластмассы прессуют в индивидуальные гипсовые пресс - формы. Формование изделий из пластмасс представляет собой сложный процесс, при котором в короткий срок изменяется физическое состояние материала, его химическое строение и состав.

Технология замены восковой модели базиса протеза предусматривает такие лабораторные этапы, как получение пресс-формы, приготовление формовочной композиции, прессование и полимеризация пластмассы. Весь технологический цикл изготовления зуботехнического изделия из пластмассы преследует основную цель - получить пластиночный протез с наиболее высокими физико - механическими свойствами. Для достижения этой цели необходимо создание условий, при которых структура полимера была бы наиболее плотной. Это зависит от способа формования, соблюдения оптимального температурного режима полимеризации, различного для разных видов пластмасс и зависящего от среды (влажная или сухая), в которой происходит полимеризация.

Традиционные методы формования базисов съёмных протезов

Прессование - это технологический процесс, в основе которого лежит сжатие или уплотнение материала, помещенного в форму. Если уплотнение достигается путём непосредственного сжатия материала между частями формы (штатом и контрштампом), процесс называется компрессионным прессованием.

Ели же материал вводится в закрытую форму через литниковый канал и затем уплотняется, процесс называется литьевым прессованием. Основные методы формования изделий из пластмасс: компрессионное прессование в разъёмных пресс - формах, литьё под давлением и свободная формовка.

Одной из особенностей компрессионного метода прессования базисных пластмасс является получение разъёмной гипсовой пресс-формы. Для получения пресс-форм применяют стандартные металлические кюветы, состоящие из двух половин - основания кюветы и контрштампа со съёмными крышками. Существуют прямой, обратный и комбинированный методы гипсования высокой репродукции протеза в кювету, отличающиеся положением искусственных зубов по отношению к беззубому участку модели. Различие этих методов заключается в том, что после выплавления воска из кюветы при прямом методе гипсования модель и искусственные зубы находятся в одной и той же части кюветы (на модели), а при обратном модель остаётся в одной части, а зубы переходят в другую (в контрштамп). При комбинированном методе гипсования часть зубов в зависимости от показаний переходит в контрштамп или остаётся на модели (например, при постановке передних зубов без искусственной десны, а жевательных на десне при наличии ряда гипсовых зубов модели челюсти). После выплавления воска при составлении половин кюветы внутри ее образуется полость, соответствующая контурам и объёму протеза.

При замене воска пластмассовой необходимо предварительно загипсовать модель в кювете. Кювета представляет собой металлическую коробку, состоящую из 3 или 4 частей, т. е. двух половин и одной или двух крышек. По величине кюветы подразделяют на малые, средние и большие, благодаря чему в них можно помещать модели челюстей разных размеров. Желательно, чтобы нижняя часть (основание) кюветы была выше, чем верхняя. Основание кюветы бывает цельнолитым или с отделяющимся дном. Вторая половина кюветы всегда имеет снимающуюся крышку. Все части кюветы снабжены приспособлениями (выступами, пазами и т. п.), обеспечивающими точность их сборки. Материалом для кювет служат медные, железные, алюминиевые сплавы, текстолит. Наилучшими следует признать медные (латунные) кюветы, так как они мало поддаются коррозии, не деформируются во время прессования и имеют хорошую теплопроводность.

Методы прямого гипсования . Отделив модель от артикулятора, обрезают излишки гипса круглой пилой на электромоторе или небольшой ручной пилой. Высота модели должна быть такой, чтобы зубы не выступали над уровнем бортов нижней половины кюветы, а между моделью и доном кюветы оставалось некоторое пространство для небольшого слоя гипса.

Перед гипсованием модель погружают в холодную воду на 3-5 мин (до прекращения выделения пузырьков воздуха с поверхности модели), чтобы в гипсе не образовались пузыри, способствующие смещению зубов.

Подготовив модель для гипсования, заполняют гипсом основание кюветы. Покрыв предварительно гипсом зубы и межзубные промежутки, погружают модель в кювету таким образом, чтобы вестибулярные поверхности протеза и зубов были закрыты гипсом, а пластинка, покрывающая небо или альвеолярный отросток с язычной стороны, оставалась свободной.

жевательные поверхности и режущие края искусственных зубов должны быть закрыты слоем гипса толщиной 3-5 мм, который мог бы удерживать их на месте во время формования. В тех случаях, когда просвет между жевательными зубами и моделью недостаточный для удобного формирования искусственной десны, рекомендуется не закрывать гипсом жевательную поверхность этих зубов полностью, а лишь несколько перекрыть её щечной стороны. При этом отпечаток жевательной поверхности получается на гипсовом контрштампе. после этого зубы можно снять и затем с помощью контрштампа поставить на место.

При гипсовании модели нижней челюсти в большинстве случаев приходится более или менее значительно (в зависимости от Фомы челюсти) закрывать гипсом язычную сторону пластинки, так как здесь образуются захваты, которые не позволяют вывести контрштамп при разъединении частей кюветы без поломки.

Не доводя гипс в кювете до полного отвержения, приступают к его обработке. Специальным ножом или шпателем срезают излишки гипса, чтобы над зубами оставался удерживающий их гипсовый валик. Валик скашивают на нет к бортам кюветы; поверхность валика, обращённую в сторону базиса протеза, также делают отлогой, чтобы ничто не препятствовало разъединении частей кюветы. Поверхность гипса окончательно сглаживают, после чего наносят на нее изоляционный слой или кладут кювету в воду, так же как и при отливке моделей. Для получения изоляционного слоя применяют специальные разделительные лаки. После этого обе половины кюветы складывают вместе и заполняют кювету гипсом вровень с бортами для получения контрштампа. Гипс следует наливать небольшими порциями, при этом кювету располагают на вибростоле, чтобы не образовывались воздушные пузыри. Закрыв кювету крышкой, её ставят под пресс для плотного соединения всех частей, излишки гипса при этом вытесняются наружу. После затвердения гипса необходимо выплавить воск из кюветы. Для этого скрепленную кювету опускают дном кверху в сосуд с кипящей водой и оставляют там до полного расплавления воска (на 5-10 мин.). для того чтобы не загрязнить кювету и модель, расправленный воск собирают с поверхности воды и только после этого достают кювету. Для окончательного удаления останков воска кювету промывают струёй кипящей воды, а затем обрабатывают паром из пароструйного аппарата. Освобождённое от воска пространство должно быть в дальнейшем заполнено пластмассой.

Метод обратного гипсования . Подготовленную модель опускают в воду до насыщения и затем гипсуют. Основание кюветы заполняют разведённым гипсом и погружают в него модель таким образом, чтобы зубы и искусственная десна выступали над уровнем её бортов. Зубы и восковой базис как с наружной, так и с внутренней стороны гипсом не покрывают. Поверхность гипса сглаживают и опускают кювету на несколько минут в воду.

Контрштамп отличают обычным способом, обращая особое внимание на то, чтобы в гипсе не образовались пузыри, которые могут служить причиной смещения зубов. Во избежание этого гипс наливают небольшими и аккуратно прижимают к вибростолику. Закрыв кювету крышкой, её ставят под пресс и внимательно проверяют, чтобы все части плотно сошлись. При обратном гипсовании это очень важно.

Когда гипс затвердеет, кювету опускают в кипящую воду на 5-10 мин для расплавления воскового базиса. Лишь после появления воска на поверхности воды кювету вынимают и осторожно разъединяют её части. Остатки воска смывают струёй кипятка и оставляют кювету открытой до полного охлаждения.

Кроме двух основных способов гипсования, прямого и обратного, можно использовать комбинированный способ, который заключается в комбинации прямого и обратного. Его принимают в тех случаях, когда передние зубы поставлены без искусственной десны, а жевательные - на десне, когда перевод гипсовых зубов в контрштамп нецелесообразен из-за опасения их разрушения при последующей работе.

Формирование базисной пластмассы . При замесе необходимо учитывать, что излишек мономера дает отрицательные результаты, в частности способствует образованию пор в протезе и повышению процента усадки.

Очень важно неукоснительно соблюдать пропорции смешивания полимера и мономера и режимы формования пластмасс согласно инструкции завода - изготовителя.

За усредненную принята следующая пропорция: на 3 весовые части порошка (полимера) 1 весовая часть жидкости (мономера). Для удобства дозировки мономера в объёмных единицах для одного верхнего или нижнего протеза берут 11-12 г порошка и 4-4,5 см3 мономера. Порошок насыпают в толстостенный стакан, в стеклянный или фарфоровый сосуд цилиндрической формы, туда же наливают определённое количество мономера, а затем шпателем (лопаткой) из неокисляющегося металла тщательно перемешивают массу для насыщения порошка мономером. Затем во избежание улетучивания мономера стакан накрывают стеклянной пластинкой или какой-либо чистой крышкой и выдерживают массу при комнатной температуре до полного набухания её частиц. В течении этого времени консистенция массы изменяется от пескообразной до тестообразной.

При получении формовочной массы различают следующие стадии: песочную, тянущихся нитей, тестообразную, резиноподобную.

Песочная стадия появляется сразу после смешивания порошка с жидкостью и продолжается до 5 мин (в зависимости от температуры окружающей среды).На этой стадии можно использовать смесь для литьевого прессования базисных пластмасс горячего отверждения, минуя стадии набухания и созревания. Некоторые авторы допускают литьё акриловой пластмассы горячей полимеризации в тестообразной стадии, но предварительно охлаждённой и завёрнутой в полиэтиленовую плёнку во избежание прилипания её к внутренним стенкам цилиндра. Использовать пластмассу в песочной стадии для компрессионного прессования недопустимо.

Стадия тянущихся нитей характеризуется высокой липкостью массы, появлением тянущихся нитей, высокой текучестью и пластичностью. На этой стадии готовности материалы его используют в ситуациях, требующих адгезии.

Тестообразная стадия характеризуется утратой липкости массы, хорошей пластичностью и слабой текучестью. На этой стадии используют массу для компрессионного прессования.

Резиноподобная стадия характеризуется тем, что форма, которую придали материалу в предыдущей стадии, почти полностью сохраняется и материал не подлежит дальнейшей формовке. Набухание происходит в течение 15-40 мин в зависимости от температуры воздуха в помещении. За это время 2-3 раза повторяют помешивание массы шпателем. Масса считается готовой, когда она приобретает консистенцию мягкого теста без заметной зернистости и перестаёт прилипать к шпателю и стенкам сосуда.

Формование базиса производят в остуженной до комнатной температуры кювете. Отводных каналов в гипсе делать не нужно, так как излишки пластмассы легко вытесняются через пространство между половинками кювет. Перед закладкой пластмассы в форму поверхности зубов, которые будут соединяться с базисом, а также отростки кламмеров должны быть обезжирены - их тщательно протирают мономером.

Приготовленную для формирования массу вынимают из стакана отдельными порциями на каждый протез. Массе придают форму, соответствующую базису верхнего или нижнего протеза, и заполняют ею гипсовую форму, уплотняя материал в наиболее глубоких местах. Затем пластмассу, уложенную в одну половину кюветы (штамп), покрывают увлажненным и насухо вытертым целлофаном и накрывают другой половиной кюветы (контрштамп), после чего пресс0форму помещают под пресс и постепенно сжимают, оставляя между обеими частями кюветы щель величиной от 1 до 1,5 мм.

Уплотнение массы в процессе прессования необходимо проводить осторожно и медленно, ощущая при этом податливость или текучесть массы. При этом давление на пресс - форму во избежание повреждения гипса должно быть минимальным (50-80 кг/см2).

Прессование необходимо проводить в два этапа с контрольной проверкой и удалением излишков пластмассы до полного заполнения формы. Кювету раскрывают для контроля заполнения пространства формы, а излишки пластмассового теста обрезают шпателем по границам протеза и удаляют. Если массы теста в кювете окажется мало, добавляют еще порцию, но это крайне нежелательно. Кювету окончательно и плотно прессуют, а после трёхминутной выдержки под прессом немедленно завинчивают в металлическую раму (бюгель). Нельзя оставлять заформованные кюветы без давления из-за возможности образования в массе пор. Заформованная масса должна находиться под постоянным давлением вплоть до остывания кюветы после полимеризации. Это способствует формированию более плотной структуры базиса и уменьшению усадки.

При обратном способе гипсования требуется особенно тщательная прессовка. Если между половинами кюветы образуется щель, зубы займут другое положение, не то, которое они занимали при постановке в воске. Изменение положения зубов в базисе приведет к изменению высоты нижнего отдела лица.

При комбинированном способе гипсования формование теста производят одновременно в обеих половинах кюветы. В штампе пластмассу закладывают в области зубов, пришлифованных к модели и отросткам кламмеров. В контрштампе тесто укладывают на участки базиса, удерживающего боковые зубы и создающего искусственную десну. Во время контрольного прессования между двумя порциями пластмассы, т. е. между штампом и контрштампом, прокладывают целлофан.

Способы повышения качества пресс-форм . Получению пресс-формы необходимо уделять особое внимание. Очевидно, что точное воспроизведение макро - и микрорельефа слизистой оболочки протезного ложа на рабочей модели, а в последующем его отображения на внутренней поверхности базиса протеза оказывают прямое влияние на функциональную эффективность протеза. В связи с этим после извлечения протеза из кюветы, во время шлифования и до следующего полирования зубной техник не должен производить манипуляции на этой поверхности базиса во избежание травмирования и искажения её рельефа. Прочность пресс-формы важна и для сохранения её в момент прессования пластмассового теста. При превышении давления в пресс-форме наблюдаются деформации, которые препятствуют получению качественно пластиночного протеза, в связи, с чем возникает необходимость упрочения гипсовых композиций для пресс-форм или применения специально разработан-ных для этих целей формовочных масс.

Для упрочнения рабочей модели в момент создания пресс-формы предложена следующая методика: гипс замешивают в растворе, который состоит из 1% холодного раствора натрия тетрабората с добавлением 0,5% раствора хромового калия, при этом на 1 порцию воды необходимо брать 3 порции гипса. Понижение температуры и тетраборат натрия замедляют процесс кристаллизации гипса, способствуя построению более прочной кристаллической решетки; раствор двухромовокислого калия снижает расширение гипса и соответственно способствует изменению размера модели. При этом желательно брать минимально необходимое количество воды. По некоторым данным литературы, предлагаемая методика упрочения гипса не всегда оправдана. В любом случае изготовление модели желательно проводить на вибростолике для получения более четкого рельефа поверхности протезного ложа. Вибрация в данном случае способствует уплотнению формовочной смеси, удалению из нее излишков влаги и воздушных включений.

Прочность рабочей модели может быть также достигнута путём получения двойной модели, т. е. при отливке внутреннего слоя из мраморного гипса или супергипса, а основания из обычного. Основание модели должно быть ровным, иметь в наиболее тонком участке толщину не менее 10 мм, чтобы модель не сломалась во время прессования под давлением. Высушенная модель в 3 раза прочнее влажной .

Сушат модель при температуре 80С в течение 1-12 ч. При температуре 100С и выше вода, находящаяся между кристаллами гипса, закипает и разрушает структуру гипса; в результате модель становится ослабленной.

Следующий этап - это изоляция гипсовой пресс-формы для предупреждения внедрения гипса и попадания влаги в базисную пластмассу. Гипс, обладая пористой структурой, не препятствует проникновению мономера в его толщу. Если поверхность гипса при изготовлении протеза не изолировать от набухшей пластмассы, то часть мономера внедряется в поверхностный слой гипса и там полимеризуется. Механическое удаление этого слоя ведет к искажению микрорельефа протеза, ухудшая фиксацию и увеличивая сроки адаптации. По некоторым данным, грубая шероховатость в виде пор различной величины, бугров, шипов, острых гребней, неровностей встречается на внутренней поверхности у 25% пластиночных протезов после полимеризации. Возникновение мелких поверхностных пор связано с гигроскопичностью гипсовых моделей, крупных пор – испарением мономера при быстром подъёме температуры во время полимеризации, эрозий на поверхности базисов протезов - с испарением воды, а бугорки, гребешки, неровности и шипы образуются в следствие вдавления пластмассового теста в поры гипсовых моделей. По другим сведениям, шероховатость внутренней поверхности протезов наблюдается у 74% базисов протезов.

Одним из наиболее перспективных направлений повышения качества пресс-форм является использование композиций на основе гипса, модифицированного водорастворимыми полимерами, латексами (ДМВП-10х) и нитрильными латексами (БН-30 ГК, СКН-30 МС, БНК - 30/2, ПМС-20 РК). Приведении водной фазы, насыщенной латексами от 0,4 до 0,8% в зависимости от их вида (для приготовления технологичного раствора гипса необходимо брать на 100г порошка 60 мл воды), в промышленный гипс значительно улучшаются его физико-механические показатели: возрастают твёрдость до 9,5 МПа, ударная вязкость – до 7,7 кгс/см2 при времени отверждения до 11 мин. Рабочие модели, изготовленные из модифицированного гипса, имеют более гладкую, глянцевую поверхность, чем модели, в которых модифицирующая добавка отсутствует. Таким образом, можно воздействовать на основные недостатки медицинского гипса: хрупкость, низкое напряжение при сжатии, а также плохое качество поверхности (пористость).

Одной из последних разработок является отказ от использования изоляций гипсовой пресс-формы, для чего в гипс вводят 29% водный раствор кремнийорганической эмульсии (ПМС-20 РК). Эту композицию можно с успехом использовать при литьевом прессовании базисных полимеров. Применение различных по строению модификаторов оказывает положительное влияние в целом на свойства композиций, а также исключает использование изоляционного лака. Изменение физико-механических показателей происходит в результате снижения трения между частицами гипса за счет глобулярной структуры латексов и соответствующей щелочности растворов.

Полимеризация пластмассы

Полимеризацией называется химическая реакция при которой происходит объединение молекул одного и того же низкомолекулярного вещества. Реакция полимеризации протекает под воздействием внешних факторов: тепла, света - в присутствии катализаторов и активаторов. Наиболее важными факторами, влияющими на полноту реакции полимеризации, являются давление, время, внешняя энергия (температура). Процессу полимеризации можно подвергнуть одно низкомолекулярное вещество либо несколько веществ. Во втором случае реакция называется сополимеризацией, а продукты этой реакции - сополимерами. На полноту реакции процесса полимеризации существенное влияние оказывают внешняя энергия (температурное, лазерное и радиационное воздействие, СВЧ - энергия, светополяризация и др.), условия проведения полимеризации (повышенное атмосферное давление, влажная или сухая среда и т. д.).

Режимы полимеризации базисных пластмасс . Полимеризация базисных пластмасс на водяной бане, предложенная в е годы, до сих пор применяется в зуботехнических лабораториях в нашей стране и за рубежом. При этом режиме кювету с заформованной пластмассой, укреплённую в бюгеле, помещают в воду в течение 1ч до 95-98С, выдерживают при этой температуре 30 мин и вынимают кювету после полного охлаждения. Наиболее типичные ошибки при этом режиме полимеризации пластмасс - это погружение кюветы в кипящую воду, сокращение времени полимеризации, охлаждение кюветы под проточной водой. Быстрое нагревание приводит к образованию пористости. Резкое охлаждение протеза ведет к значительному внутреннему напряжению в пластмассе, появлению трещин, частым поломкам.

Известно, что полимеризация акриловой пластмассы сопровождается экзотермической реакцией. При нагревании кюветы температура в центре массы становится намного выше, чем температура подогреваемой воды и гипсовой формы (может достигать 120С). Выделяющееся при полимеризации тепло не может быть быстро отведено, так как акриловая пластмасса и гипс обладают низкой теплопроводностью. При этом образуются пары мономера, которые, не имея выхода наружу, приводят к возникновению пористой структуры полимера газовой пористости.

В последние годы получила широкое распространение сухая полимеризация. При температуре 120-130С в условиях сухой среды реакция полимеризации осуществляет в более полном объёме. Механизм влияния сухого тепла на процесс полимеризации следующий: внешнее тепло даже температуры 12С при плохой теплопроводности воздуха медленно нагревает массивную металлическую кювету, а при плохой теплопроводности гипса состояние пластмассового теста достигается только у его небольшого процента.

Известно, что при температуре 120С на поверхности кюветы в центре через 1 ч температура достигает 75-80С, через 90 мин - 100-105С. Вследствие наличия экзотермической реакции в толще пластмассового теста достаточно добавить 30 мин, чтобы температура внутри и снаружи кюветы почти сравнялась. Поскольку повышение температуры теста происходит медленно, то и выражённость экзотермическая реакция не беспредельна- к концу 2-го часа полимеризации она прекращается, и температура более не поднимается.

Охлаждение кюветы можно проводить как в полимеризаторе, так и при комнатной температуре. При таком режиме полимеризации пористость меньше, плотность, следовательно, больше. При этом в пластмассе имеется 0,5% остаточного мономера. По опубликованным данным, содержание остаточного мономера в образцах, полимеризованных в сухой среде, снижаются от 2 до 0,2%. Вместо водяной бани используют тепловую энергию специальных электрических приборов (термошкаф или сухожаровой шкаф).

В последнее время в качестве источника внешней энергии применяют микроволновую энергию. Микроволновое облучение обладает преимуществом экономии времени и другими достоинствами. Однако использование стандартных кювет невозможно из-за их радионепроницаемой структуры. Для этого вида полимеризации необходимы специальные текстолитовые кюветы с замковыми креплениями, формы из полиэфирного стеклопластика с поликарбонатными болтами. Последние позволяют микроволновой энергии полностью проникать в отверждаемую пластмассу. В качестве источника электромагнитного поля используют бытовую микроволновую печь. При этом виде полимеризации можно использовать как специальные базисные пластмассы микроволнового отверждения, так и любые другие горячего отверждения.

Полимеризация всей массы происходит одномоментно в течение которого промежутка времени (3 мин). В связи с тем что полимеризация идет изнутри наружу, уменьшается количество остаточного мономера (даже в случае получения объёмных изделий). Исключительная стабильность и точность базиса достигаются посредством одновременной полимеризации. Это позволяет также улучшить физические характеристики базиса.

Наиболее перспективным может быть сочетание литьевого прессования базисных пластмасс горячего отверждения с полимеризацией в СВЧ - поле, что в конечном итоге позволяет сохранить линейно-объёмные размеры базиса протеза.

Новые направления в совершенствовании базисных материалов является применение пластмасс светового отверждения, имеющих структуру взаимопроникающей полимерной сетки и отверждающихся под действием голубого света с длинной волны 400-800 нм. Преимущество этого материала заключается в отсутствии в нем остаточного мономера. Данные материалы по сравнению с материалами химического отверждения имеют лучшее физико - химические, прочностные и биологические свойства, дают незначительную усадку при полимеризации, обладают малым коэффициентом термического расширения, высокой стойкостью при истирании, минимальной растворимостью, устойчивостью цвета, безвредным воздействием на ткани протезного ложа. Однокомпонентная форма их выпуска в виде одной пасты не требует дополнительного введения компонентов и перемешивания непосредственно перед применением, что обеспечивает их гомогенность, отсутствие пузырьков воздуха и т. д. Светоотверждаемые композиционные материалы имеют не ограниченное рабочее время , так как фотополимеры отверждаются «по команде» только после облучения ультрафиолетовым светом, что позволяет формовать материал при низкой исходной вязкости в отличие от формования материалов химического отверждения, в которых вязкость начинает нарастать после смешивания компонентов.

В высоконаполненные фотополимеризующиеся композиции входят минимум 3 компонента: 1 связующие компоненты, содержащие в молекуле, по крайней мере одну двойную связь, способную к радикальной полимеризации; 2 фотоинициирующая система ; 3 наполнитель.

В качестве связующих компонентов применяют олигомеры на основе метакриловой кислоты или других ненасыщенных соединений, позволяющих получать полимерные системы с высокой степенью сшивки, которые характеризуются меньшей реакционной усадкой, а следовательно, и меньшими внутренними напряжениями, более высокой прочностью и меньшей истираемостью, более низким компонентом водопоглощения. Крупный размер молекул олигомера не позволяет выходить им в полость рта.

Отверждения высоконаполненных фотополимеризующихся композиций проводят, как правило, светом ртутной лампы (длинна волны 200-800 нм) или галогеновой лампой накаливания с вольфрамовой нитью. Использование галогеновой лампы накаливания наиболее предпочтительно, так как при этом оборудование менее громоздко, отсутствует жесткое ультрафиолетовое излучения, не образуется озон, а при работе в полости рта невозможен эритемный ожог. Время полимеризации составляет от 20 до 180 с в зависимости от толщины слоя полимера.

Полимер выпускается в виде пластин толщиной 2мм, упакованных в защищенный от света пакет; может быть использован в качестве материала для непосредственной перестановки базисов.

Недостатки традиционных методов формования

и полимеризации базисных полимеров.

При существующей технологии формования базисных пластмасс компрессионным методом и полимеризацией на водяной бане возможно значительное изменение формы протеза в процессе его окончательного изготовления и при условии, что во время полимеризации мономер сокращается в объёме до 21% , а пластмассовое тесто - на 6-7%.

К недостаткам традиционных методов можно отнести возможность образования пор из-за нарушения процесса полимеризации. Различают газовую пористость , которая является самым большим недостатком при полимеризации пластмассы и проявляется в глубине материала тем значительнее, чем толще слой массы. Пористость сжатия возникает в результате недостаточного давления на массу в процессе её полимеризации, может появится в любом участке, где имеется неадекватное давление вследствие недостаточного заполнения формы. Гранулярная пористость возникает при неправленом соотношении количества порошка и жидкости.

При прямом методе гипсования возможно нарушение контуров мелких частей протеза, при обратном – увеличение объёма протеза. Экспериментально установлено, что при фиксации съёмного протеза, изготовленного компрессионным методом формования, отмечается повышение высоты нижнего отдела лица, поэтому врач должен проводить коррекцию, несмотря на то что была осуществлена проверка восковой конструкции протеза. Это является принципиальным недостатком данного метода. Повышение высоты нижнего отдела лица объясняется тем, что в процессе формования излишки полимерно-мономерной композиции выдавливаются по линии разъёма половинок кюветы, т. е. метод создаёт предпосылки к увеличению толщины базиса протеза. Степень этого увеличения равна толщине слоя пластмассы между половинками гипсовой пресс-формы. Кроме того, на эту же величину происходит вертикальное перемещение искусственных зубов. Неполное выдавливание излишков пластмассы обусловлено тем, что во время формовки пластмассового теста между штампом контрштампом по мере сближения частей кювет уменьшается пространство и затрудняется течение полимера. Однако поскольку зубной техник стремится сомкнуть части кювет, давление продолжает расти, в результате чего гипсовая форма может деформироваться, а вместе с ней деформируется и протез. Об этом свидетельствует наличие грата полоски пластмассы, остающейся после прессования между половинками кювет. Он имеет конусообразную форму с толщиной у основания базиса протеза от 1 до 2,5 мм. Причем толщина грата и повышение прикуса тем больше, чем выше вязкость (плотность) формируемого полимера и чем слабее гипсовые пресс-формы.

Одним из основных требований, предъявляемых к базисным материалам, является стабильность формы. Несмотря на то что акриловым пластмассам присуще непостоянство размеров, они все же нашли широкое применение для изготовления пластиночных протезов. Объяснить это можно некоторой приспособляемостью мягких тканей к протезам. Известно, что деформирование пластмассовых протезов неблагоприятно отражается на их функциональной ценности.

При изготовлении пластиночных протезов очень важна усадка материалы базиса протеза во время полимеризации. Основными причинами увеличения процента усадки могут быть избыток мономера при замешивании; уплотнение пластмассы при превращении мономера в полимер; недостаточное давление при прессовании; термическое сжатие пластмассы; появление внутренних напряжений; быстрое охлаждение кювет; испарение из отвердевшей пластмассы летучих веществ.

Приемлемая усадка базисных пластмасс равна 0,2- 0,5%. В качестве мер, способствующих снижению усадки последних, можно принять следующее:

· создание максимального давления при прессовании (при условии прочного формовочного материала пресс - формы);

· медленное охлаждение кювет;

· снижение температуры полимеризации.

Максимальное снижение усадки особенно важно при изготовлении съёмных протезов, содержащих металлические элементы (кламмеры, дуговые протезы), так ка возникающие внутренние напряжения могут привести к деформации базиса. Предполагается влияние усадки на непереносимость пациентами съёмных протезов. При изучении усадки в последних модификациях акриловых базисных пластмасс и изменении их размеров в воде установлено, что усадка при отверждении составляет от 0,4 до 0,6% независимо от вида пластмассы. На опытных образцах доказано, что чем продолжительнее и равномернее охлаждение, тем меньше выражены отклонение поверхности пластмассового образца от плоскости и шероховатость поверхности, и наоборот. При хранении протезов в воде отмечается возвращение линейных размеров к исходному значению. Хранение пластмассовых протезов в сухом виде приводит к появлению микротрещин на поверхности пластмассы. Это обусловлено регулярным высыханием при хранении их в сухом виде и микронабуханием в условиях влажной среды полости рта.

Так, количество поломок съёмных протезов, изготовленных из современных базисных материалов, на первом году пользования ими достигает 4,8-14,2%. Причиной поломок базиса протеза является наличие концентратов напряжений (микротрещины, царапины, поры), за счет которых прочность материалы снижается до 65 %.

Основные принципы и особенности литьевого

формования базисных материалов.

В промышленности для отливки пластмассовых изделий давно и успешно применяется метод литьевого формования. В ортопедической стоматологии формовка через литниковый канал- предложение не новое.

Целесообразность использования метода литьевого прессования при замене воска на базисный материал обсуждалась на страницах изданий ещё в конце Х1Х в. Спорен в 1889 г. отмечал, что, используя метод компрессионного прессования, нельзя получить точную форму протеза, потому сто невозможно определить необходимое количество формуемого материала. В литьевом методе базисный материал нагнетается через литниковый канал в заранее закрытую кювету. Виндерлинг в 1897 г. для сохранения высоты прикуса сконструировал шприц - пресс для введения размягченного каучука в закрытую кювету через литниковый канал. (1961) разработал шприц - пресс, позволяющий формовать группу протезов. Многолетний опыт показывает, что существенными технологическими моментами литьевого формования являются построение системы литников, устройство пресс-форм и текучесть пластмасс.

При компрессионном прессовании давление является величиной постоянной и приложенным ко всей гипсовой форме. При литьевом формовании давление также является величиной постоянной, но точкой приложения его служит полимерно - мономерная композиция. В последнем случае формование проводится через систему литников под давлением, создаваемым специальным поршнем (принцип шприца). Такой способ замены воска на пластмассу получит название метода инжекционно - литьевого прессования . Плунжер инжектора во время полимеризации находится под сжимающим действием пружины или резинового поршня, поэтому из него через литниковый канал в полость гипсовой пресс - формы поступает дополнительное качество формовочной массы, компенсирующее полимеризационную усадку. При этом методе прессования нет линейно - объёмных вертикальных изменений базиса, которые имеются при компрессионном прессовании, содержание остаточного мономера составляет 0,2- 0,5%, очень незначительны упругие внутренние напряжения, базис фактически не коробится и соответствует рельефу протезного ложа.

Согласно технологическим условиям, при литьевом прессовании ранняя полимеризация формуемого полимера нежелательна, так как при этом уменьшается текучесть пластмассы и затрудняется её введение по гипсовой литниковой системе. Некоторые зарубежные фирмы выпускают пластмассы с пролонгированной текучестью .

Заслуживает внимания, и нашел применение в некоторых крупных лабораториях метод литьевого прессования зубных протезов из пластмасс акрилового ряда, суть которого заключается в том, что базисный материал формуется сразу после замешивания композиции, минуя стадии набухания и созревания. Самый простой способ пролонгирования текучести пластмасс - это охлаждение акриловой пластмассы перед смешиванием компонентов и после составления композиции, так как охлаждение приостанавливает скорость активной фазы полимеризации. С технологических позиций наилучшая текучесть базисных пластмасс наблюдается в том случае, когда предварительно охлажденные порошок и жидкость взяты в соотношении 2:0,9, интенсивно перемешаны в течение 60-80 с, а затем выдержаны 3-4 мин в морозильной камере и залиты в загрузочную камеру охлаждённой кюветы.

Нагрев кюветы может проводиться любыми способами, а также в сухой среде. Наиболее перспективной считается сухая полимеризация, при которой тепло поступает со стороны, противоположной подаче базисной пластмассы,- так называемая направленная полимеризация.

Для литьевого прессования пластмасс в тестообразной стадии полимеризации рекомендуется использовать стандартные одноместные кюветы и шприц - пресс.

Рабочую часть шприца составляет полый цилиндр, в котором с одной стороны имеется окно для загрузки формовочной массы, с противоположной – литниковая втулка со съёмным конусообразным каналом и соплом для выхода пластмассы. В цилиндре силой винта движется поршень из резины средней эластичности. Охлаждённая пластмасса тестообразной консистенции, завёрнутая в полиэтиленовую пленку во избежание прилипания её к внутренним стенкам цилиндра, помещается в загрузочное окно шприц - пресса. Формуемая масса при движении поршня сдавливается,

происходит разрыв плёнки в месте расположения сопла, и по литниковому каналу массы поступает в пресс- форму.

Резиновый поршень при этом сжимается и оказывает на пластмассу постоянное давление, равное 294-392 кПа (3-4 атм.). Через 15-20 мин кювету вынимают и пластмассу полимеризуют в условиях сухой среды при температуре 120С. Необходимо отметить, что при подаче полимера тестообразной консистенции требуется более широкий литниковый канал для снижения давления на гипсовые стенки формы, а в тонкие промежутки формы из-за низкой текучести полимер может вообще не попасть. При этом возвращает расход полимера, и более толстый литниковый канал при полимеризации значительно больше втягивает базис в этой области.

В настоящее время разработаны более совершенные аппараты для литьевого прессования с использованием разъёмных пресс-форм и различные варианты размещения шприц - пресса по отношению к пресс - форме. Наиболее удачной компоновкой шприц - кюветы с полимеризатором является аппарат, состоящий из двух половин, соединенных между собой четырьмя вкручивающимися прижимными винтами, на боковых поверхностях которого расположены два вертикальных нагревательных элемента мощностью 500 Вт. На шприц - кювету устанавливают с помощью замков колбу поршня (цилиндр) с механизмом компенсации давления, через которые проходит шпиндель. Эта шприц- кювета допускает использование различных видов пластмасс, имеющих пролонгированную фазу текучести.

При использовании акриловых пластмасс горячей полимеризации формовочную массу применяют с момента начала песочной стадии до начала тянущихся нитей, причём не у всех пластмасс этот период достаточен для литья.

Контрольные вопросы:

1. Что такое пластмасса

2. Требования, предъявляемые к стоматологическим пластмассам.

3. Классификация пластмасс, применяемых в ортопедической стоматологии.

4. Какое соотношение полимера и мономера оптимально при приготовлении пластмассы?

5. Какие последствия ожидаются при увеличении количества мономера в пластмассе?

6. Что достигается пластификацией?

7. Что такое полимеризация и ёе стадии?

8. Что такое сополимеризация?

9. Почему мономер выпускается в тёмном флаконе?

10. Какова усадка пластмассы горячего отверждения и самотверждающихся пластмасс на конечном этапе технологического процесса?

11. Какой режим полимеризации при починке базиса съёмного протеза?

12. К чему приводит повторная полимеризация съёмного протеза?

13. От каких физических и химических факторов следует оберегать протез?

14. Какие полимеры составляют базисную пластмассуАКР-15?

15. Какой процент полимеризационной усадки допустим?

16. Каковы причины образования внутренних напряжений в акриловых полимерах?

17. Какие методы борьбы с полимеризационной усадкой вам известны?

18. На какие две основные группы делятся пластмассы по их реакции на нагревание?

19. Режим полимеризации полимерно- мономерной смеси пластмассы горячего отверждения.

20. В какой стадии полимеризации полимерно-мономерной смеси проводится формовка в кювете?

О Г Л А В Л Е Н И Е

· Пластмассы горячей полимеризации

· Методы формования базисов съёмных протезов

· Полимеризация пластмассы

· Недостатки методов формования и полимеризации базисных полимеров.

· Основные принципы и особенности литьевого формования базисных материалов.

· Контрольные вопросы