Принципы адгезии

17 Апреля в 9:39 3504 0


С момента появления в стоматологии метода кислотного травления, использование адгезивов получило столь широкое распространение, что в настоящее время без них не обходится ни один практический врач. Многие представления, на которые в течение десятилетий опиралась восстановительная стоматология, потребовали пересмотра после открытия возможностей адгезионных технологий, и множество новых методов и материалов были внедрены в клиническую практику.

 

Можно привести два примера новых методик с применением адгезивов, которые могут убедительно свидетельствовать о значимости адгезии материалов для практической стоматологии — и это полимерные цементы для фиксации мостовидных протезов и фарфоровых виниров. Использование этих методов стало возможным благодаря новым знаниям и углубленному пониманию не только свойств эмали и дентина, но и требований, которым должен отвечать материал, используемый для связи реставрации с твердыми тканями зуба.

 

Однако сами по себе эти достижения не были бы столь значимыми, если за ними не последовало бы создание новых материалов и технологий, которыми мы пользуемся в настоящее время. Сочетание материалов и технологий позволяет стоматологу выбрать наиболее оптимальный вариант из множества существующих на рынке. И хотя новейшие методы восстановления зубных рядов применяются относительно недавно, они получили широкое распространение.

 

В настоящее время существует ряд материалов, которые хотелось бы соединить с эмалью, дентином и друг с другом. Поэтому были разработаны многочисленные и многоцелевые адгезивы, и в их числе — полимерные композиты, стеклоиономерные цементы и системы адгезивов к дентину.

 

Новые методы подготовки поверхности зуба, такие, как протравливание и аппретирование силаном, должны быть тщательно изучены для выяснения возможности их использования со стеклокерамикой и современными стоматологическими сплавами.

 

Усложнение техники адгезии в стоматологии связано с многочисленными направлениями ее использования. Для того, чтобы полностью оценить и понять клиническое значение адгезионных методов, врач-клиницист должен иметь четкое представление о принципах адгезии, существующих материалах и системах стоматологических адгезивов, а также об их использовании в конкретной клинической ситуации.

 

Что такое адгеизя? 

 

Адгезия — это сила, которая соединяет два разнородных материала, приведенных в близкий контакт. Адгезия отличается от когезии, которая является притяжением между одинаковыми атомами или молекулами в пределах одного вещества.

 

Адгезия между твердыми материалами

 

На атомном уровне все поверхности являются неровными (шероховатыми). Это означает, что если их привести в контакт, то они будут соприкасаться только выступами на поверхностях (Рис. 1.10.1). В этих точках может возникать очень высокое давление, в результате которого, при отсутствии загрязняющих веществ, может появиться эффект, называемый локальной адгезией или холодной сваркой. Если мы попытаемся переместить путем скольжения одну поверхность по отношению к другой, то почувствуем сопротивление, которое называется трением.

 stomatologicheskoe materialovedenie_1.10.1.jpg

Рис. 1.10.1. Точечный контакт двух твердых поверхностей на микроскопическом уровне

 

Причиной трения является необходимость сдвига или разрыва связей, образованных локальной адгезии. Обычно прочность локальной адгезии настолько высока, что процесс разрыва протекает не по границе раздела между выступами поверхности, а внутри твердого вещества. Этим можно объяснить такое явление, как стирание материала в результате трения (фрикционный износ).

 

Несмотря на то, что силы трения, возникшие в результате локальной адгезии, могут быть достаточно высокими, определить адгезионную силу в направлении нормали, т.е. силу, перпендикулярную к поверхности материала, обычно невозможно. Это объясняют возникновением напряжений упругости (упругих напряжений) материала, действующих в нормальном направлении и исчезающих сразу же после снятия нагрузки на материал.

 

Только очень мягкие металлы, такие, как чистое золото, могут ослабить упругие напряжения за счет своей текучести и предотвратить разрушение в области соединения (локальной адгезии) в результате приложении нагрузки в нормальном направлении. Примером использования этого явления в стоматологии является применение когезионного золота.

 

Адгезия между твердым веществом и жидкостью

 

Каждый, безусловно, наблюдал, что капля воды удерживается на нижней стороне стеклянной пластины и не падает. Это явление — пример адгезии воды к стеклу, возникающей за счет сил молекулярного притяжения между двумя веществами. Такое притяжение вызвано вторичными связями (силами Ван дер Ваальса). Всю воду невозможно удалить с поверхности пластины даже путем усердного ее встряхивания, а при попытках вытереть стекло тканью, мы увидим, что на его поверхности сохраняется очень тонкий слой воды. Единственным способом удаления всей воды с поверхности стекла является нагрев пластины.

 

Этим примером можно проиллюстрировать хорошую адгезию, возникшую между жидкостью и твердым веществом. В данном случае адгезию можно объяснить способностью жидкости образовывать очень близкий (межмолекулярный) контакт с твердым веществом на большой площади поверхности. Этим хорошая адгезия между жидкостью и твердым веществом отличается от слабой адгезии (которая была описана выше), возникающей между твердыми телами, которые контактируют между собой только в отдельных точках.

 

Таким образом, одним из главных условий адгезии, которым нельзя пренебрегать, является плотный контакт между двумя веществами, поскольку образование прочной связи возможно только при близком межмолекулярном контакте. Данное требование кажется простым, однако с его выполнением могут возникать проблемы, поскольку очень сложно обеспечить близкий контакт между разнородными твердыми веществами на микроскопическом уровне, о чем уже упоминалось выше.

 

Допустим, что для возникновения адгезии расстояние между взаимодействующими молекулами должно составлять не более 0,0007 мкм (микрометров, иначе называемых микронами; в 1 мм содержится 1000 мкм). Понятно, что адгезия между двумя твердыми веществами практически невозможна. Однако ее можно создать путем использования третьего вещества (обычно в жидком или полужидком состоянии), которое будет действовать, как промежуточная среда.

 

Вещество, соединяющее два материала называется адгезивом, а поверхности взаимодействующих материалов — адгерентами или субстратами. Совокупность точек, в которых субстраты контактируют с адгезивом, называется поверхностью раздела (Рис. 1.10.2).

 stomatologicheskoe materialovedenie_1.10.2.jpg

Рис. 1.10.2. Терминология, применяемая для описания адгезионного соединения

 

 

Само собой разумеется, что каждое явление, происходящее на поверхности раздела, определяет успех или неудачу адгезионной связи. Это относится в равной мере, как к адгезивам технического назначения, так и к стоматологическим адгезивам, поэтому, в первую очередь, мы должны рассмотреть общие требования к адгезивам, а затем приступить к более внимательному изучению механизмов связи.

 

Клиническое значение

 

Перед соединением двух поверхностей необходимо убедиться в их идеальной чистоте, в противном случае будет невозможно образование адгезионной связи.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ