Свойства ПММА

06 Июня в 8:14 5017 0


Биосовместимость

В целом, ПММА относится к весьма биосовместимым материалам, и лишь у некоторых пациентов могут возникать аллергические реакции. Наиболее вероятно, что это связано с вымыванием различных компонентов из базиса зубного протеза, и в частности, различных остаточных мономеров или бензойной кислоты. Аллергическая реакция может проявляться местно, чаще всего это случается с зубными протезами из пластмасс холодного отверждения из-за высокого содержания остаточного мономера. Иногда этот недостаток можно преодолеть, подвергнув зубной протез дополнительной полимеризации. Однако здесь существует опасность возможной деформации протеза, из-за уменьшения внутреннего напряжения, образовавшегося в процессе его первой обработки.

Если у пациента в анамнезе отмечена гиперчувствительность к метакриловым пластмассам, то следует рассмотреть вопрос об использовании такого альтернативного материала, как поликарбонат.

Размерная стабильность и точность

Учитывая, что зубной протез контактирует с податливыми мягкими тканями полости рта, может возникнуть вопрос, а почему столь важно, чтобы протез не изменял формы этих тканей? На самом деле, этот вопрос более всего относится к фиксации зубного протеза, если под этим термином понимается способность сопротивления воздействию сил, направленных на смещение зубного протеза в направлении окклюзии. В этом отличие понятия фиксации от стабильности съемного протеза, которая определяется как сопротивление смещению в горизонтальном направлении.

Факторы, определяющие фиксацию зубного протеза в полости рта, по своему существу имеют физическую природу. Анатомические факторы, такие как поднутрения, являются больше помехой, чем преимуществом, поскольку базис протеза — это жесткий материал, который не может заполнять эти пространства. У некоторых пациентов для обеспечения лучшей фиксации протеза может потребоваться хирургическое удаление имеющихся поднутрений.

Наиболее подходящим объяснением факторов, обеспечивающих фиксацию зубного протеза, является объяснение их на модели вязкотекучести. Адгезия зубного протеза к слизистой оболочке обеспечивается слюной, и чем больше площадь поверхности, тем лучше сцепление, (т.е. величина R должна быть максимально большой, насколько это возможно). В то же время, важно, чтобы не нарушалась когезия слоя слюны, лучше всего сохраняющаяся при наличии наиболее тонкого ее слоя между слизистой и зубным протезом (т.е. величина h должна быть минимальной). Этого можно достичь при высокой точности изготовления протеза.

Обеспечение плотного прилегания по краям зубного протеза является очень важным фактором для его фиксации. Чем оно плотнее, тем труднее новым порциям слюны проникать в пространство между протезом и слизистой, а это означает, что потребуется приложение большей силы для отделения зубного протеза от подлежащих тканей. Все, что может нарушить периферийное прилегание протеза, включая завышенные его края, выраженную уздечку, может приводить к дисбалансу окклюзии и препятствовать необходимой фиксации зубного протеза.

С возрастом секреция и консистенция слюны меняются. Адгезионные свойства слюны к зубному протезу ухудшаются из-за плохого смачивания его поверхности и повышения вязкости слюны. Поэтому фиксация протеза в этом случае становиться весьма проблематичной, что в конечном итоге может потребовать применения специальных фиксаторов.

Клиническое значение

Для оптимальной фиксации зубного протеза необходимы следующие условия: (1) он должен покрывать максимальную площадь поверхности слизистой оболочки, не мешая функциональной мышечной активности; (2) протез должен плотно соприкасаться с поверхностью слизистой, чтобы минимизировать толщину слоя слюны и сохранять надежное краевое прилегание.

Механические свойства

Прочность при растяжении акриловых пластмасс обычно не превышает 50 МПа. Модуль упругости низкий, а модуль упругости при изгибе — в пределах 2200-2500 МПа. Неудивительно, что при сочетании этих показателей с недостаточной прочностью на изгиб, зубные протезы склоны к поломкам. Около 30% от количества починок верхнечелюстных зубных протезов в зуботехнических лабораториях составляют протезы, треснувшие по средней линии.

Большинство поломок зубных протезов связано с травмами, хотя настоящую причину установить довольно затруднительно. Совсем необязательно, что протез сломается, если его случайно уронили на пол, но это может способствовать появлению в материале протеза трещины, которая со временем буте увеличиваться до тех пор, пока протез неожиданно разрушится. Таким образом, возможная поломка зубного протеза происходит вследствие недостаточной усталостной прочности материала на изгиб.

Некоторые поломки могут быть связаны с нарушением технологии изготовления протеза. Недостаточно прочное соединение между пластмассовым базисом и акриловыми зубами также приводит к ослаблению конструкции по краям протеза, откуда, вероятнее всего, и начнется его разрушение. Другой причиной поломок протеза является образование микротрещин из-за ошибок при обработке материала или воздействия растворителей.



Для пациентов, у которых часто ломаются протезы, базис целесообразно изготавливать из ударопрочного материала. В состав этих пластмасс входит мелкодисперсный полибутадиенстирол — упрочняющий эластомерный модификатор. Частицы эластомерного модификатора останавливают развитие трещин и тем самым повышают прочность материала. Однако, они также могут вызывать снижение модуля эластичности или упругости, приводящее к понижению показателя долговременной усталости материала из-за чрезмерной гибкости.

Альтернативный подход к упрочнению акриловых протезов — использование волокон для армирования материала. К таким волокнам относятся:

• Углеродные волокна, которые оказались не востребованными из-за сложности в работе и низкой эстетичности.
• Арамидные волокна, (поли-пара-фенилентерефталамид), которые также неэффективны из-за недостаточно прочного соединения с полимерной матрицей.
• УВМП (ультра — высокомолекулярный полиэтилен) волокна, нейтрального цвета, имеют низкую плотность, адекватную биосовместимость и хорошо поддаются поверхностной обработке для усиления адгезионной связи с полимером, однако требуют длительного времени для изготовления.
• Стекловолокна — весьма перспективный материал, который включается в состав пластмассы в виде коротких волокон или предварительно пропитанной ткани или волокнистого мата.

Однако ни одним из этих материалов еще не возможно заменить обычные акриловые пластмассы без наполнителей из-за сложности работы с ними. Поэтому предпочтение отдается упрочненным каучуком пластмассам, поскольку их рабочие характеристики похожи на традиционные ПММА пластмассы. Продолжаются исследования по разработке эффективного метода упрочнения базисов зубных протезов армирующими волокнами.

Клиническое значение

Невысокая прочность и жесткость акриловых зубных протезов являются серьезным недостатком этих материалов, который может привести к разрушению почти 100% протезов в течение 3-х лет пользования ими.

Ползучесть с течением времени является проблемой акриловых пластмасс (в особенности холодного отверждения), так как они являются вязкоупругими материалами. Добавление сшивающих агентов для образования поперечных связей в полимерной структуре снижает степень ползучести, но полностью исключить это явление нельзя.

Физические свойства

Теплопроводность


Теплопроводность ПММА примерно равна 6x10^2 кал/г см. Это довольно низкий показатель, что может создавать проблемы при изготовлении протеза, поскольку вырабатываемое тепло не высвобождаясь, может приводить к перегреву изделия. 

Для пациента, низкий коэффициент теплопроводности базиса протеза будет способствовать изоляции мягких тканей полости рта от температурного воздействия. Однако, это может привести к неосознанному потреблению пациентом слишком горячей пищи и напитков и ожогов слизистой полости рта и даже пищевода.

Коэффициент термического расширения

Коэффициент термического расширения относительно высокий и находится в пределах 80x10 VC. Однако это не создает каких-либо проблем, за исключением того, что существует возможность постепенного ослабления крепления фарфоровых зубов в базисе зубного протеза и даже их выпадения, вызываемого различием размерных изменений при расширении и сжатии, вызванных изменением температуры.

Поглощение воды и растворимость

Пластмасса ПММА имеет полярную природу и вследствие этого абсорбирует воду. Обычно показатель поглощения воды составляет 1,0-2,0% массовых. На практике это способствует компенсации незначительной усадки при изготовлении протеза. Однако, учитывая низкую скорость диффузии воды через пластмассу, ушло бы несколько недель выдержки протеза в воде для достижения им стабильного веса.

Хотя ПММА растворим в большинстве растворителей (например, в хлороформе), поскольку полимерная структура материала имеет лишь малое количество поперечных связей, тем не менее, он практически нерастворим в большинстве жидкостей, с которыми он может контактировать в полости рта пациента. Некоторая потеря веса все же произойдет из-за вымывания низкомолекулярных веществ, в особенности мономера, и возможно, некоторых пигментов и красителей.

Выводы

Преимущества применения ПММА заключаются в том, что этот материал:

• обладает превосходной эстетикой
• удобен в работе и недорог
• имеет низкую плотность (малый удельный вес).

Недостатки материала сводятся к тому, что ПММА:

• имеет недостаточные прочностные характеристики
• склонен к деформации
• обладает низкой теплопроводностью
• не обладает рентгеноконтрастностью.


Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ