Classificazione delle materie plastiche per basi di protesi. Materiali polimerici per basi di protesi rimovibili Classificazione dei materiali per basi di protesi rimovibili
Requisiti di base per i materiali per basi di protesi rimovibili. Composizione e tecnologia di produzione della base acrilica. Classificazione dei materiali di base moderni. Requisiti standard per le proprietà fisiche e meccaniche dei materiali di base.
Dopo che fu trovato un metodo per vulcanizzare la gomma introducendo zolfo (Goodzhir Gujir, 1839) e un metodo per il suo utilizzo in odontoiatria ortopedica per la fabbricazione di basi per protesi rimovibili (Delabor, 1848, Petman, 1851), i materiali polimerici divennero indispensabili per la fabbricazione di protesi di questo tipo.
Anche se le protesi in gomma naturale non vengono prodotte da molto tempo, l'esperienza acquisita lavorando con questo materiale naturale per quasi cento anni ha permesso a dentisti e scienziati dei materiali di formulare i requisiti di base per i materiali di base. Il materiale per le basi delle protesi rimovibili dovrebbe:
Essere biocompatibile;
Facile da pulire e non richiede complesse procedure igieniche;
Hanno una superficie liscia e densa che non provoca irritazioni ai tessuti sottostanti del cavo orale, ed è facilmente lucidabile;
Essere resistenti alla contaminazione microbica (resistenza alla crescita batterica);
Garantire un adattamento accurato ai tessuti del letto protesico;
Hanno un basso valore di densità, garantendo la leggerezza della protesi in bocca;
Essere sufficientemente robusto da non collassare o deformarsi sotto i carichi agenti nella cavità orale;
Avere conduttività termica;
Soddisfare i requisiti estetici;
Fornire la capacità di effettuare spostamenti e correzioni;
Hanno una tecnologia di produzione semplice e un basso costo.
Con l'introduzione nello studio dentistico nel 1935-1940. Utilizzando polimeri acrilici, l'odontoiatria ortopedica ha ottenuto il materiale polimerico più adatto per la realizzazione di protesi rimovibili. Grazie alla loro bassa densità relativa, resistenza chimica, resistenza soddisfacente, buone proprietà estetiche e semplicità della tecnologia per la produzione di protesi dentarie, le plastiche acriliche sono ampiamente utilizzate in odontoiatria ortopedica da oltre 70 anni.
Le protesi realizzate con materiali acrilici sono realizzate utilizzando la tecnologia di stampaggio della composizione polimero-monomero o tecnologia "impasto", secondo la quale un componente liquido (monomero, molto spesso metil estere dell'acido metacrilico o metil metacrilato) viene miscelato con un componente in polvere (polimero). Il monomero bagna e impregna il polimero fino ad ottenere una consistenza simile a un impasto. Questo impasto viene modellato o confezionato in uno stampo in gesso per realizzare una protesi dentaria. Successivamente passa allo stato solido o si indurisce a seguito della polimerizzazione radicalica, che inizia con la decomposizione dell'iniziatore, il perossido di benzoile, incluso nella polvere, quando la composizione simile a un impasto viene riscaldata (Schema 13.1). Nuovi materiali a base polimerica e nuove tecnologie per il loro utilizzo hanno ampliato le possibilità di ottenere radicali liberi primari, aggiungendo, ad esempio, un metodo di fotopolimerizzazione.
Schema 13.1.
Metodi per avviare la polimerizzazione durante la polimerizzazione di materiali a base acrilica
La maggior parte dei materiali a base acrilica attualmente prodotti vengono lavorati utilizzando questa tecnologia e vengono forniti sotto forma di confezione polvere-liquido. Inizialmente, la polvere veniva ottenuta macinando blocchi di polimetilmetacrilato (PMMA).
Ben presto però si scoprì che si poteva ottenere una consistenza più uniforme dell'impasto utilizzando una polvere polimerica ottenuta mediante polimerizzazione in sospensione. Questo metodo consente di ottenere immediatamente il materiale sotto forma di polvere, le cui particelle hanno forma sferica regolare. L'industria produce tipicamente una miscela di polveri di polimeri acrilici o copolimeri che ha una distribuzione del peso molecolare abbastanza ampia, con un peso molecolare medio dell'ordine di un milione.
Le proprietà del materiale di base dipendono dalla distribuzione delle dimensioni delle particelle della polvere di sospensione, dalla composizione del (co)polimero, dalla sua distribuzione del peso molecolare e dal contenuto di plastificante. L'aumento del peso molecolare della polvere polimerica e la riduzione al minimo possibile della quantità di plastificante migliorano le proprietà fisiche e meccaniche del materiale di base, ma possono influenzare negativamente le proprietà tecnologiche dell'impasto polimero-monomero.
I materiali a base acrilica sono un esempio di una composizione originale, che nella sua forma finale indurita è una combinazione di un “vecchio” polimero (polvere di sospensione) e un “nuovo” polimero formato durante la polimerizzazione di una composizione polimero-monomerica o di un impasto durante la processo di fabbricazione del prodotto finito: la base di una protesi.
Nella maggior parte dei casi, il monomero utilizzato per formare l'impasto è lo stesso monomero utilizzato per produrre la polvere stessa, ma spesso vengono introdotte sostanze modificanti aggiuntive, ad esempio monomeri o oligomeri bifunzionali, che sono chiamati agenti reticolanti, consentendo la creazione di una struttura reticolata del “nuovo” polimero. L'agente reticolante presente nel monomero liquido aiuta ad aumentare il peso molecolare del materiale indurito e gli conferisce due proprietà utili. Riduce la solubilità della base nei solventi organici e ne aumenta la resistenza, ovvero la resistenza alla fessurazione sotto carico. Quantità eccessive di agente reticolante possono aumentare la fragilità della base della protesi. Le cuciture più comuni
Gli agenti distaccanti sono dimetacrilati, ad esempio etilene glicole dimetacrilato etere (DMEG), trietilene glicole dimetacrilato etere (TGM-3). Per prevenire la polimerizzazione prematura dei monomeri durante lo stoccaggio e il trasporto, nel monomero vengono introdotte piccole quantità di inibitori. L'effetto degli inibitori si manifesta efficacemente anche quando il loro contenuto è pari a centesimi di percentuale per monomero. In presenza di inibitori (idrochinone, difenilolpropano), la velocità del processo di polimerizzazione diminuisce e si ottiene il polimero con un peso molecolare inferiore.
Osservazioni cliniche a lungo termine dei materiali di base acrilici hanno rivelato i loro notevoli inconvenienti, il principale dei quali è la presenza di monomeri residui nella base indurita, che ne compromettono la biocompatibilità, riducono la resistenza del materiale, portando in alcuni casi alla rottura delle protesi. casi.
Le principali direzioni di ricerca per il miglioramento dei materiali di base possono essere identificate:
Modifica della composizione dei materiali di base acrilici introducendo monomeri di nuova sintesi per la copolimerizzazione quando si ottiene la polvere di sospensione, come agenti reticolanti in liquidi e altri additivi;
Coinvolgimento di materiali polimerici di altre classi, ad esempio termoplastici stampati ad iniezione con un completo abbandono della tecnologia delle composizioni monomeriche di polimero acrilico e l'eliminazione del “monomero residuo”;
Creazione di nuovi materiali e tecnologie per lo stampaggio e la polimerizzazione di materiali a base polimerica.
Gli sviluppi volti a migliorare i materiali per le basi delle protesi hanno portato alla creazione di nuovi materiali, e attualmente lo standard internazionale ISO? 1567 e GOST R 51889-2002, sviluppati sulla base, contengono una classificazione ampliata di questi materiali (Diagramma 13.2).
Indipendentemente dal tipo di materiali di base, alle loro proprietà fisiche e meccaniche vengono imposti determinati requisiti, dettati dal loro scopo. Gli standard moderni per i materiali di base a base polimerica contengono i seguenti standard di base per gli indicatori che caratterizzano la qualità dei materiali acrilici polimerizzati a caldo:
resistenza alla flessione ≥65MPa, modulo di flessione ≥2000MPa, assorbimento d'acqua
≤30 µg/mm3. Il materiale di base no
Schema 13.2. Classificazione dei materiali polimerici per le basi delle protesi rimovibili (secondo lo standard internazionale? 1567 e GOST R 51889-2002)
Introduzione…………………………...……...3
1. Materie plastiche di base utilizzate per protesi rimovibili…….4
2. Protesi parziali rimovibili……………..7
3. Realizzazione di basi in cera con creste occlusali…………...8
4. Tipi di fermagli…………………….10
5. Stampaggio e polimerizzazione della plastica……………11
Conclusione…………………..……………………14
Letteratura………………………..15
introduzione
La base è la base su cui vengono rinforzati i denti artificiali, i ganci e gli altri componenti della protesi.
I materiali di base vengono utilizzati per realizzare le basi delle protesi rimovibili.
Le protesi laminari rimovibili, che sostituiscono i difetti della dentatura, sono costituite da una base che poggia sul processo alveolare e sul corpo della mascella, sulla mascella superiore e sul palato duro; denti artificiali che riempiono i difetti della dentatura e dispositivi per trattenere la protesi in bocca.
Tali dispositivi includono fermagli, serrature di fissaggio e travi con morsetti (matrici). La base della protesi è in plastica o metallo e attraverso di essa la pressione masticatoria dei denti artificiali viene trasmessa alla mucosa del processo alveolare e del palato duro e attraverso di essi al periostio e all'osso mascellare.
Di tutta l'abbondanza di composti nella chimica organica, il concetto di "plastica" (composti ad alto peso molecolare) definisce una classe di sostanze il cui peso molecolare è compreso tra 500 e 10.000.
La plastica contiene un polimero che durante la formazione del prodotto si trova in uno stato viscoso o altamente elastico e durante il funzionamento del prodotto (ad esempio una protesi) in uno stato vetroso o cristallino.
Le protesi parziali con placca vengono utilizzate per ripristinare i frammenti perduti della dentatura e sono le più semplici ed economiche.
1. Materie plastiche di base utilizzate per protesi rimovibili
I materiali di base devono avere le seguenti caratteristiche:
1. resistenza ed elasticità sufficienti per garantire l'integrità della protesi senza la sua deformazione sotto l'influenza delle forze masticatorie;
2. elevata resistenza alla flessione;
3. elevata resistenza agli urti;
4. durezza sufficiente, bassa abrasione;
5. basso peso specifico e bassa conduttività termica;
6. innocuo per i tessuti del cavo orale e dell'organismo nel suo insieme;
7. indifferenza all'azione della saliva e di vari nutrienti;
8. solidità del colore;
Oltre a quanto sopra, i materiali di base devono soddisfare i seguenti requisiti:
1. facile da trasformare in un prodotto con elevata precisione e mantenere la forma data;
2. facile da riparare;
3. Connettersi fortemente con plastica, porcellana, metallo;
4. facile da disinfettare;
5. tinge bene e imita il colore naturale delle gengive e dei denti;
6. non hanno odore e non provocano sensazioni gustative sgradevoli.
Plastica sono polimeri che rappresentano un ampio gruppo di composti ad alto peso molecolare ottenuti chimicamente da materiali naturali o mediante sintesi chimica da composti a basso peso molecolare. Una delle proprietà dei polimeri è la loro elevata producibilità, la capacità di essere modellati sotto calore e pressione e di mantenere stabilmente la forma data.
In base al tipo di unità monomeriche, le materie plastiche sono divise in 2 classi:
La prima classe comprende polimeri o copolimeri, la cui base è il processo di polimerizzazione o
copolimerizzazione (polietilene). Il processo principale per la produzione di polimeri di seconda classe è la policondensazione (poliammidi).
In base alla loro struttura spaziale, le materie plastiche si dividono in:
1. Polimeri lineari: singole catene di unità monopolimeriche chimicamente non collegate (cellulosa, gomma).
2. Polimeri ramificati , avente una struttura simile all'amido e al glicogeno.
3. Polimeri tridimensionali (reticolati), costruiti principalmente come copolimeri.
I polimeri lineari ramificati e non ramificati si dissolvono più facilmente nei solventi organici, fondono senza modificare le loro proprietà di base e induriscono una volta raffreddati.
Termoplastico Quando riscaldati, i composti ad alto peso molecolare acquisiscono gradualmente plasticità che aumenta con l'aumentare della temperatura, spesso trasformandosi in uno stato di flusso viscoso, e una volta raffreddati ritornano allo stato elastico solido. Questa proprietà non viene persa anche quando i processi di riscaldamento e raffreddamento vengono ripetuti più volte.
Termoindurente I polimeri (irreversibili) hanno un peso molecolare relativo relativamente basso e, quando riscaldati, si trasformano facilmente in uno stato di flusso viscoso.
All'aumentare della durata dell'esposizione a temperature elevate, si trasformano in una massa solida vetrosa o gommosa e perdono irreversibilmente la capacità di tornare allo stato plastico. Questa proprietà è spiegata dal fatto che la lavorazione del materiale è accompagnata da una reazione chimica per formare un polimero
con una rete o struttura spaziale di macromolecole.
Termicamente stabile i composti ad alto peso molecolare non si trasformano in uno stato plastico quando riscaldati e cambiano relativamente poco nelle proprietà fisiche fino alla temperatura della loro distruzione termica
Per le basi delle protesi vengono utilizzati i seguenti tipi di plastica:
1. acrilico;
2. vinil acrilico;
3. a base di polistirene modificato;
4. copolimeri o miscele delle plastiche elencate.
Una complicazione frequente con le protesi parziali sono i casi di rottura delle basi in plastica e l'intolleranza alle protesi acriliche. Attualmente è stato proposto un numero piuttosto elevato di metodi diversi per rinforzare le basi plastiche con reti metalliche, polimeriche o di vetro e fibra di carbonio, nonché nuovi metodi di polimerizzazione delle plastiche di base, compreso l'uso dell'energia a microonde. Allo stesso tempo, continua il lavoro per creare nuove materie plastiche di base basate su copolimeri e oligomeri con caratteristiche di elevata resistenza e bassa allergenicità.
Acrel - plastica per basi di protesi, è una plastica acrilica polimerizzabile a caldo. I prodotti hanno una maggiore resistenza. Produttore: Ucraina.
Una nuova plastica di base, StomAcryl, è stata sviluppata e viene ora prodotta a Mosca, raccomandata dal Comitato per le nuove apparecchiature mediche del Ministero della Sanità russo. La base, realizzata in materiale StomAcryl, ha un colore il più vicino possibile al colore dei tessuti orali simulati, elevata resistenza alla flessione (90+10 MPa), basso contenuto di monomeri ed è ben lucidata.
2. Protesi parziali
La produzione di protesi a placca per sostituire i difetti della dentizione consiste in una serie di fasi cliniche e di laboratorio.
| Stadio clinico | Fase di laboratorio |
| 1. Presa delle impronte (impronte) 2. Determinazione della relazione centrale delle mascelle e marcatura dei confini della protesi sul modello. 3. Verifica del design della protesi nella cavità orale del paziente. 4. Posizionamento della protesi sulla mascella del paziente e correzione della protesi. | 1. Fusione di modelli in gesso e realizzazione di basi in cera con creste occlusali per determinare la relazione centrale delle mascelle. 2. Rafforzamento dei modelli in gesso nell'occlusore, isolamento del toro e delle esostosi, realizzazione di ganci o altri dispositivi per trattenere la protesi e posizionamento dei denti artificiali su una base di cera. 3. Modellazione finale della base della protesi, colata in gesso della protesi in fossa, sostituzione della cera, polimerizzazione, molatura e lucidatura della protesi. 4. Lucidatura finale della protesi. |
La dimensione della base protesica dipende dal numero dei denti rimanenti e dalla loro posizione, dal grado di atrofia del processo alveolare, dalla gravità della volta del palato molle, dal grado di compliance della mucosa del letto protesico, dalla gravità della cresta palatale (toro) e metodi di rinforzo della protesi. Nella mascella superiore, meno denti sono, maggiore è la dimensione della base. Nella mascella inferiore le dimensioni della base sul lato linguale sono costanti, ma sul lato vestibolare dipendono dal numero di denti mancanti.
3. Realizzazione di basi in cera con creste occlusali.
La cera base viene prodotta sotto forma di lastre rettangolari rosa di 170 x 80 x 1,8 mm. Ha le seguenti proprietà:
· elevata plasticità, ben formata allo stato riscaldato;
· può essere lavorato bene con utensili senza rompersi o delaminarsi;
· ha una superficie liscia dopo la leggera fusione sulla fiamma del bruciatore;
· piccole tensioni residue che si creano quando il modello in cera si raffredda;
· viene lavato via completamente e senza residui dagli stampi in gesso con acqua bollente.
Composizione della cera base (in% in peso): paraffina - 77,99; ceresina - 20,0;
Per determinare l'occlusione centrale è necessario realizzare basi in cera con creste occlusali in cera sui modelli della mascella. Una piastra di cera dentale viene riscaldata uniformemente solo su un lato sopra la fiamma del bruciatore. La placca ammorbidita viene posizionata sul modello della mascella con il lato non riscaldato e premuta con il pollice sulla superficie palatale del modello e sulle aree edentule del processo alveolare.
La formazione della base inizia sul modello della mascella superiore dalle aree profonde del palato duro, passa al processo alveolare e termina sul lato vestibolare, premendo saldamente la cera contro la piega di transizione.
Nel modello della mascella inferiore si forma prima una base dalla superficie linguale che termina anche sulla superficie vestibolare.
Utilizzando una spatola riscaldata, rifinire la cera lungo il bordo della futura protesi, segnato con una matita sul modello. Un filo di alluminio viene piegato lungo le zone anteriori e laterali della superficie palatale, riscaldato ed inserito nella base in cera, rinforzandola ulteriormente con cera riscaldata. Quindi iniziano a formare le creste occlusali. I rulli sono costituiti da una lastra di cera dentale, riscaldata su una fiamma su entrambi i lati e arrotolata. Più economico in termini di tempo e materiale è il metodo di fusione dei grezzi delle creste occlusali in una forma standard da residui di cera. Rulli larghi 1 cm e alti 1-1,5 cm vengono posizionati sulla base di cera al centro del processo alveolare nella prima zona dei denti mancanti e incollati alla base per tutta la lunghezza con cera fusa. I supporti dovrebbero essere più larghi dei denti rimanenti e a filo con essi. Utilizzando una spatola riscaldata, rendere liscia la superficie dei rulli con una smussatura.
INTRODUZIONE
Secondo le previsioni sull’invecchiamento della popolazione dei paesi occidentali, entro il 2025 più della metà sarà costituita da persone di età superiore ai 50 anni. Nonostante i progressi nella prevenzione delle malattie dentali, è probabile che molte di queste persone necessiteranno di protesi rimovibili totali o parziali per sostituire i denti perduti. Attualmente, circa 32 milioni di persone nel Nord America indossano tali protesi, e ogni anno vengono prodotte 9 milioni di protesi complete e 4,5 milioni di protesi parziali per i pazienti protesici. È importante che a questi pazienti vengano fornite protesi esteticamente gradevoli e altamente funzionali poiché ciò migliorerà la loro qualità di vita.
La realizzazione di una protesi mobile prevede numerose fasi. Il primo di questi è la presa dell'impronta, a cui seguono una serie di passaggi tecnologici nel laboratorio odontotecnico. Questi includono l'ottenimento di un modello, l'inserimento dei denti, la realizzazione di un modello in cera, la realizzazione di uno stampo in gesso in una cuvetta dentale e la rimozione, la bollitura, della cera e quindi il riempimento dello spazio dello stampo risultante con materiale per realizzare basi di protesi o materiale di base.
Per realizzare protesi è stata utilizzata una varietà di materiali, inclusi materiali a base di cellulosa, fenolo-formaldeide, plastica vinilica e gomma dura. Tuttavia, presentavano tutti vari svantaggi:.
I materiali a base di derivati della cellulosa si deformavano nella cavità orale e avevano un sapore di canfora, che veniva utilizzata come plastificante. La canfora veniva rilasciata dalla protesi, causando la formazione di macchie e vesciche sulla base, nonché lo scolorimento della protesi per diversi mesi.
La plastica fenolo-formaldeide (bachelite) si è rivelata un materiale molto difficile e a bassa tecnologia con cui lavorare e cambiava anche colore in bocca.
La plastica vinilica aveva una bassa resistenza e le fratture erano comuni, probabilmente a causa della fatica del materiale di base.
L'ebanite è stato il primo materiale utilizzato per la produzione in serie di protesi, ma le sue proprietà estetiche non erano molto buone, quindi è stata sostituita dalla plastica acrilica.
La plastica acrilica (a base di polimetilmetacrilato) è attualmente uno dei materiali di base ampiamente utilizzati, poiché ha buone proprietà estetiche, questo materiale è economico e facile da lavorare. Ma la plastica acrilica non è un materiale ideale sotto tutti gli aspetti, poiché non soddisfa pienamente i requisiti di materiale ideale per la base di una protesi, presentati nella Tabella 3.2.1.
Ma la plastica acrilica si è diffusa perché molti dei requisiti della Tabella 3.2.1. rispondono. In particolare, la tecnologia per la produzione di protesi in plastica acrilica è abbastanza semplice ed economica, le protesi hanno un bell'aspetto; Oltre all'uso nelle protesi mobili complete, la plastica acrilica viene spesso utilizzata per altri scopi, come la produzione di portaimpronte individuali per la presa di impronte, per riprodurre il rilievo dei tessuti molli su strutture in metallo fuso, per riparare protesi, realizzare rivestimenti morbidi per basi di protesi e denti artificiali.
A seconda del loro scopo, le plastiche per basette si dividono in quattro gruppi principali: 1) plastiche per basette; 2) materie plastiche per rivestimenti di basi morbide; 3) materie plastiche per ribasare protesi rimovibili e riparare protesi; 4) plastiche strutturali polimerizzate a freddo utilizzate per la fabbricazione di apparecchi ortodontici e nell'ortopedia maxillo-facciale.
I materiali di base devono soddisfare i seguenti requisiti specifici:
1) la consistenza richiesta della massa polimero-monomero da stampaggio deve essere raggiunta in meno di 40 minuti;
2) la massa di stampaggio finita deve essere facilmente separabile dalle pareti del recipiente per la miscelazione della polvere con il liquido;
3) 5 minuti dopo aver raggiunto la consistenza richiesta, il materiale dovrebbe avere proprietà di scorrimento ottimali;
4) l'assorbimento di acqua non deve superare 0,7 mg/cm2 dopo 24 ore di conservazione del campione in acqua a 37°C;
5) dopo aver essiccato il campione fino a portarlo a peso costante, conservato per 24 ore in acqua a 37°C, la solubilità non deve superare 0,04 mg/cm2;
6) quando un campione di plastica viene esposto a una fonte di radiazioni ultraviolette da 400 W per 24 ore per la polimerizzazione a caldo della plastica
e 2 ore di polimerizzazione a freddo della plastica, sono ammessi lievi cambiamenti di colore;
7) la deflessione trasversale sotto un carico di 50 N per la plastica a indurimento a caldo non deve superare 4 mm e per la plastica a indurimento a freddo sotto un carico di 40 N non deve superare 4,5 mm.
A seconda della loro forma commerciale, le plastiche a base strutturale si dividono in tre tipologie principali: 1) plastiche di tipo polvere-liquido; 2) plastiche di tipo gel; 3) materie plastiche termoplastiche stampate ad iniezione.
Tipo di plasticagel.
I materiali di base di tipo gel sono composti per stampaggio già pronti, solitamente ottenuti miscelando un monomero con un copolimero di polivinilacrilato. Il materiale viene fornito sotto forma di lastra di grosso spessore, rivestita su entrambi i lati da un film polimerico isolante che impedisce l'evaporazione del monomero. Questi materiali sono prodotti esclusivamente con il metodo di polimerizzazione a caldo, quindi non contengono gli ingredienti dei sistemi redox di polimerizzazione a freddo (attivatori, iniziatori).
I gel sono realizzati sulla base di sistemi monomerici a due polimeri. Il sistema I è un composto per stampaggio ottenuto miscelando polimetilmetacrilato con metilmetacrilato, il sistema II è un copolimero di cloruro di vinile (CH3-CHCI) e acetato di vinile (CH 2 =CH-OCOCH 3) con metilmetacrilato. Le proprietà fisiche di questi due materiali sono completamente diverse. I gel basati sul sistema II sono più ampiamente utilizzati. La quantità di inibitore e la temperatura di conservazione sono i principali fattori che influenzano la durata di conservazione dei materiali di tipo gel. Se conservato in frigorifero, il gel non perde le sue caratteristiche tecnologiche per 2 anni. I materiali di tipo gel possono essere trasformati in prodotti utilizzando lo stampaggio a compressione e l'iniezione.
