Basis Gigitiruan

Bahan Basis Gigitiruan: Resin Akrilik

Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya.

Ada dua kelompok resin akrilik dalam kedokteran gigi. Satu kelompok adalah turunan asam akrilik, CH=CHCOOH dan kelompok lain dari asam metakrilik CH2=C(CH3)COOH

Setiap molekul metil metakrilat dianggap sebagai ‘mer’. Pada keadaan yang sesuai, molekul metil metakrilat akan menyambung membentuk suatu rantai poli (metilmetakrilat).

Jenis Resin Akrilik

Resin akrilik dapat dibedakan atas 3 jenis yaitu resin akrilik polimerisasi panas, polimerisasi sinar dan swapolimerisasi. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin akrilik yang memerlukan energi panas untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut dengan menggunakan perendaman air dan oven gelombang mikro (microwave). Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang diaktifkan dengan sinar yang terlihat oleh mata. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang menggunakan energi gelombang mikro dan panas untuk melakukan proses polimerisasi basis gigitiruan. Penggunaan energi termal menyebabkan dekomposisi benzoil peroksida dan terbentuknya radikal bebas. Radikal bebas yang terbentuk sebagai hasil proses ini akan mengawali polimerisasi.

Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Komposisi

Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri atas :

1. Polimer

Polimer : butiran atau granul polimetalmetakrilat

Inisiator : benzoil peroksida

Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi, atau pewarna organik

2. Monomer

Monomer : metil metakrilat

Agen Cross-linked : etilenglikol dimetilakrilat (1-2%)

Inhibitor : hidrokuinon (0,006%)

Agen cross-linked dapat berfungsi sebagai jembatan atau ikatan kimia yang menyatukan 2 rantai polimer. Apabila etilenglikol dimetilakrilat dimasukkan ke dalam adukan, beberapa ikatan akan terbentuk yang mana merupakan suatu struktur disebut jaringan 3 dimensi. Cross-linked ini memberikan peningkatan ketahanan terhadap deformasi serta mengurangi solubilitas dan penyerapan air.

Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet dengan menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan monomer biasanya 3:1 berdasarkan volume atau 2:1 berdasarkan berat. Bahan yang telah dicampur akan melewati empat tahap yaitu :

1. Tahap pertama: tahap basah, seperti pasir (wet sand stage)
2. Tahap kedua: tahap lengket berserat (tacky fibrous) selama polimer larut dalam monomer (sticky stage)
3. Tahap ketiga: tahap lembut, seperti adonan, sesuai untuk diisi ke dalam mould (dough stage / gel stage)
4. Tahap keempat: tahap kaku, seperti karet (rubbery stage)

Setelah pembuangan malam, adonan dimasukkan ke dalam mould gips. Kuvet ditempatkan, di bawah tekanan, dalam water bath dengan waktu dan suhu terkontrol untuk memulai polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas. Umumnya resin akrilik polimerisasi panas dipolimerisasi dengan menempatkan kuvet dalam water bath dengan suhu konstan pada 70 ºC selama 90 menit dan dilanjutkan dengan perebusan akhir pada suhu 100 ºC selama 30 menit.12

Setelah prosedur polimerisasi, kuvet dibiarkan dingin secara perlahan hingga mencapai suhu kamar untuk memungkinkan pelepasan internal stress yang cukup sehingga meminimalkan perubahan bentuk basis. Selanjutnya dilakukan pemisahan kuvet dan harus dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah fraktur atau membengkoknya gigitiruan. Setelah dikeluarkan dari kuvet, basis gigitiruan akrilik dihaluskan dengan menggunakan kertas pasir dari kasar sampai halus. Proses akhir pemolesan biasanya menggunakan pumis di bawah air

Sifat-Sifat

Sifat-sifat fisik basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas :

1. Pengerutan

Ketika monomer metilmetakrilat terpolimerisasi untuk membentuk poli (metilmetakrilat), kepadatan massa bahan berubah dari 0,94 menjadi 1,19g/cm3. Perubahan menghasilkan pengerutan volumetrik sebesar 21%. Akibatnya, pengerutan volumetrik yang ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi sekitar 6-7% sesuai dengan nilai yang diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis

2. Perubahan dimensi

Pemrosesan akrilik yang baik akan menghasilkan dimensi stabilitas yang bagus. Proses pengerutan akan diimbangi oleh ekspansi yang disebabkan oleh penyerapan air. Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa ekspansi linier yang disebabkan oleh penyerapan air adalah hampir sama dengan pengerutan termal yang diakibatkan oleh penyerapan air.

3. Konduktivitas termal

Konduktivitas termal adalah pengukuran termofisika mengenai seberapa baik panas disalurkan melalui suatu bahan. Basis resin mempunyai konduktivitas termal yang rendah yaitu 0.0006

4. Solubilitas

Meskipun basis gigitiruan resin larut dalam berbagai pelarut dan sejumlah kecil monomer dilepaskan, basis resin umumnya tidak larut dalam cairan yang terdapat dalam rongga mulut.25

5. Penyerapan Air

Bahan resin akrilik mempunyai sifat yaitu menyerap air secara perlahan-lahan dalam jangka waktu tertentu. Resin akrilik menyerap air relatif sedikit ketika ditempatkan pada lingkungan basah. Namun, air yang terserap ini menimbulkan efek yang nyata pada sifat mekanik, fisik dan dimensi polimer. Nilai penyerapan air sebesar 0.69 mg/cm2. Umumnya mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah difusi. Difusi adalah berpindahnya suatu substansi melalui rongga yang menyebabkan ekspansi pada resin atau melalui substansi yang dapat mempengaruhi kekuatan rantai polimer. Umumnya, basis gigitiruan memerlukan periode 17 hari untuk menjadi jenuh dengan air. Dari hasil klinikal menunjukkan bahwa penyerapan air yang berlebihan bisa menyebabkan diskolorisasi.

6. Porositas

Adanya gelembung / porositas di permukaan dan di bawah permukaan dapat mempengaruhi sifat fisis, estetik, dan kebersihan basis gigitiruan. Porositas cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas disebabkan oleh penguapan monomer yang tidak bereaksi dan berat molekul polimer yang rendah, disertai temperatur resin mencapai atau melebihi titik didih bahan tersebut. Porositas juga dapat terjadi karena pengadukan yang tidak tepat antara komponen polimer dan monomer. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin akrilik yang homogen, penggunaan perbandingan polimer dan monomer yang tepat, prosedur pengadukan yang terkontrol dengan baik, serta waktu pengisian bahan ke dalam mould yang tepat.

7. Stabilitas warna

Resin akrilik polimerisasi panas menunjukkan stabilitas warna yang baik. Yu-lin Lai dkk (2003) mempelajari stabilitas warna dan ketahanan terhadap stain dari nilon, silikon serta dua jenis resin akrilik, dan menemukan bahwa resin akrilik menunjukkan nilai diskolorisasi yang paling rendah setelah direndam dalam larutan kopi.

Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan resin akrilik polimerisasi panas adalah:

1. Harga murah dan pembuatan mudah

2. Mudah direparasi/ modifikasi

3. Tidak larut dalam cairan mulut

4. Estetik sangat baik

5. Ikatan kimia yang baik pada gigitiruan akrilik

Kerugian resin akrilik polimerisasi panas adalah:

1. Daya tahan fatik rendah

2. Konduktivitas rendah

3. Kekuatan fleksural rendah

Penyebab porositas

• Menaikkan suhu terlalu cepat hingga 100 C.

• Pencampuran komposisi akrilik yang terlalu encer.

• Kurang homogen pada waktu mencampur

• Pendinginan secara tiba – tiba mengakibatkan perbedaan kontraksi antara akrilik dengan gips tanam dan model.

Pencegahan

• Digunakan akrilik pada fase dough

• Setelah kuvet diisi akrilik, biarkan terlebih dahulu sampai 30 menit sebelum direbus agar akrilik dapat meneruskan polimerisasinya.