Классификация композитов

26 Апреля в 9:06 7783 0


Стоматологические композиты можно разделить на четыре основных группы по природе и размеру частиц наполнителя.

Традиционные композиты

Традиционные композиты содержат стеклянный наполнитель со средним размером частиц 10-20 мкм и максимальным размером 40 мкм. У этих композитов есть один недостаток, заключающийся в том, что состояние отполированной поверхности оказывается неудовлетворительным, она имеет тусклый вид из-за того, что частицы наполнителя выдаются над поверхностью, поскольку вокруг них полимер убывает при полировании и износе (Рис. 2.2.19).

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.19.jpg

Рис. 2.2.19. Частицы наполнителя выступают над поверхностью из-за преимущественного удаления полимерной матрицы

Микронаполненные полимеры

Первые микронаполненные полимеры были выпущены в конце 70х годов. Они содержали коллоидный оксид кремния со средним размером частиц 0,02 мкм и с колебаниями размера от 0,01 до 0,05 мкм. Этот очень маленький размер частиц наполнителя означает, что композит может быть отполирован до очень гладкого состояния поверхности, и что очень большая площадь поверхности наполнителя контактирует с полимером. Эта большая площадь поверхности (по сравнению с обычно использовавшимся в композитах наполнителем) означает, что очень трудно получить высокое содержание наполнителя в композите, так как требуется большое количество полимера для смачивания суммарной поверхности частиц этого наполнителя. Если этот микронаполнитель добавить к полимеру в таком количестве, чтобы была сохранена приемлемая текучая консистенция, тогда максимальное его количество, которое удастся ввести, может быть порядка 20 об.% (Рис. 2.2.20).

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.20.jpg

Рис. 2.2.20. Гомогенная структура микронаполненного композита

Для обеспечения оптимального содержания наполнителя была разработана двухстадийная технология его введения. Вначале с помощью одной из доступных технологий готовится материал с очень высоким содержанием наполнителя. Этот материал затем полимеризуется и измельчается до размера частиц 10-40 мкм, который в последующем используется как наполнитель в полимерной матрице готового композита. Таким образом, в конечном итоге получают композит, содержащий частицы композитного наполнителя (Рис. 2.2.21). Хотя наполнение предполимеризованными частицами может быть такой же высокой степени, как и традиционных композитов с крупными частицами, суммарное содержание наполнителя остается значительно ниже (примерно 50 об.%).

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.21.jpg

Рис. 2.2.21. Гетерогенная структура микронаполненного полимерного композита с использованием предполимеризованных частиц, которые добавлены к полимеру, содержащему небольшое количество коллоидного оксида кремния

Гибридные или смешанные композиты

Гибридные композиты содержат крупные частицы наполнителя со средним размером 15-20 мкм, а так же небольшое количество коллоидного оксида кремния с размером частиц 0,01-0,05 мкм (Рис. 2.2.22). Следует отметить, что практически все композиты сегодня содержат небольшое количество коллоидного оксида кремния, но их свойства в очень значительной степени определяются основным наполнителем с более крупным размером частиц.

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.22.jpg

Рис. 2.2.22. Структура гибридного композита, состоящего из больших частиц наполнителя в полимерной матрице, содержащей коллоидный оксид кремния

Гибридные композиты с малым размером частиц

Улучшенные методы позволили измельчать стекло до частиц размером, значительно меньшим, чем это было возможно ранее. Это привело к внедрению композитов со средним размером частиц наполнителя меньше 1 мкм и типичным распределением размеров в диапазоне 0,16,0 мкм, которые сочетают с микронаполнителем — коллоидным оксидом кремния (Рис. 2.2.23). Меньшие размеры частиц наполнителя позволяют этим композитам лучше полироваться до гладкой блестящей поверхности, чем тем, которые содержат более крупные частицы. Полирование этих композитов дает хорошие результаты, блестящую отполированную поверхность, потому что любая неровность поверхности, возникшая изза присутствия частиц наполнителя, будет меньше длины волны видимого света (0,380,78 мкм).

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.23.jpg

Рис. 2.2.23. Композит с наполнителем из небольших по размеру частиц

Предложенная выше классификация по критерию распределения частиц по их размеру схематично представлена на Рис. 2.2.24. Для того, чтобы увеличить количество наполнителя до максимального, существует возможность выбрать наполнители с двумя или более типами распределения размеров частиц, которые могут взаимно сочетаться. Наполнитель с меньшей дисперсностью частиц заполнит пространства, оставшиеся между крупными частицами наполнителя (Рис. 2.2.25). Это означает, что увеличивается плотность упаковки наполнителя в композитном восстановительном материале, при этом средний размер частиц наполнителя будет уменьшен.

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.24.jpg

Рис. 2.2.24. Классификация композитов по типу наполнителя; на горизонтальной оси размер частиц в логарифмическом масштабе

 stomatologicheskoe materialovedenie_2.2.25.jpg

Рис. 2.2.25. Бимодальное распределение частиц по размеру

Если нет опасений, что эстетическое качество восстановления пострадает, то композиты можно применять для пломбирования как передних, так и жевательных зубов.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ