Полимеры в стоматологии

Московский Государственный  Университет

тонкой химической технологии имени М.В.Ломоносова

 

 

 

 

 

Реферат на тему: 
 
Полимеры в стоматологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:студентка 

группы ХТ-313

Годильшина Д.Е.

Москва 2013

 

 

Содержание

1. Общие сведения о полимерах, их свойствах и применении

 2.Технология литья термопластов

3. Основные характеристики  термопластов:

3.1 Основные характеристики  полиамидов (нейлон)

3.2 Основные характеристики  полиоксиметилена(ацеталь)

3.3 Основные характеристики  полипропилена

3.4 Основные характеристики  безмономерных акриловых пластмасс  (полиметилметакрилата)

3.5 Основные характеристики  этиленвинилацетата

4. Критерии выбора материала

5. Технологии изготовления  ортопедических конструкций из  термопластов.

5.1.1.Технология изготовления  нейлонового протеза

5.1.2.Припасовка и наложение  съемного протеза в полости  рта

5.1.3. Починка и изменения в конструкции нейлоновых протезов

5.2. Особенности изготовления  ортопедических конструкций из  полиоксиметилена

5.2.1.Технология изготовления  кламмеровбюгельного протеза

5.2.3.Изготовление частичного  съемного протеза с акриловыми  зубами 

5.3. Особенности технологии  изготовления протезов из полипропилена

5.4. Технология изготовления  протезов из метилметакрилатов

5.4.1. Полные съемные протезы 

5.4.2. Частичные съемные  протезы 

5.5. Особенности технологии  изготовления стоматологических  конструкций из этиленвинилацетата

 

 

 

           1. Общие сведения о полимерах, их свойствах и применении

♦ Полимеры (от поли... + греч. meros —  доля, часть) — вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из большого числа  повторяющихся звеньев.

 Полимеры (термин введен в  1883 г. Й. Я. Берцелиусом) —  основа пластмасс, химических  волокон, резины, лакокрасочных материалов, клеев. При этом различают 2 основных механизма получения  полимеров: посредством полиприсоединения  и поликонденсации.Создание полимеров  для стоматологии нередко приводит  к разработке материалов, нашедших  применение в других областях  медицины и техники. Таким примером  является разработка эпоксидных  смол, а также быстротвердеющих  композиций аминопероксидной системы,  широко применяющихся теперь  в технике и медицине.Основными  исходными соединениями для получения  полимерных стоматологических материалов  являются мономеры и олигомеры  [моно-, ди-, три- и тетра(мет)акрилаты]. Моноакрилаты летучи, поэтому их  используют в комбинации с  высокомолекулярными эфирами, это  позволяет уменьшить усадку полимера. Ди-[три-, тетра-] (мет) акрилаты содержатся  в большинстве композиционных  восстановительных материалов (см. гл. 6), а также в базисных пластмассах  в качестве сшивагентов. Для облегчения переработки полимеров и придания им комплекса требуемых физико-механических (прочность на удар, излом, изгиб, растяжение, сжатие и др.; соответствие цвету твердых тканей зубов или слизистой оболочке полости рта, твердость, абразивная стойкость), химических (прочность соединения с искусственными зубами, минимальное содержание остаточного мономера), технологических (простота, удобство и надежность переработки) и других свойств (см. ниже) в их состав вводят различные компоненты — наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, сшивагенты, антимикробные агенты, которые хорошо смешиваются в полимере с образованием однородных композиций и обладают стабильностью этих свойств в процессе переработки и эксплуатации полимерного материала. Наполнители вводят для улучшения физико-механических свойств, уменьшения усадки, повышения стойкости к воздействию биологических сред. В стоматологических сополимерах в основном применяют порошкообразные наполнители (различные виды кварцевой муки, силикагели, силикаты алюминия и лития, борсиликаты, различные марки мелкоизмельченного стекла, гидросиликаты, фосфаты). Введение в сополимерные композиции пластификаторов позволяет придать им эластические свойства, а также стойкость к действию ультрафиолетовых лучей. Для придания полимерным стоматологическим композициям цвета и оттенков, имитирующих зубные ткани, слизистую оболочку, в их состав вводят различные красители и пигменты. Основными требованиями к ним являются их безвредность, равномерность распределения в сополимерной матрице, устойчивость в сохранении цвета под воздействием внешних факторов и биологических сред, хорошие оптические свойства.Для получения полимеров используются радикальные и частично ионные инициаторы (чаще других применяется перекись бензоила).

 ♦ Инициаторы — вещества, которые при своем разложении  на свободные радикалы начинают  реакцию полимеризации.

 Добавление активаторов в  небольших количествах к катализатору  вызывает значительное увеличение  активности последнего.

 ♦ Активаторы (от лат. activus —  деятельный) — химические вещества, усиливающие действия катализаторов.

В качестве ингибиторов чаще всего  используют различные хиноны, главным  образом гидрохинон. Набор вышеперечисленных  компонентов полимерных материалов определяет в конечном счете все  его физико-механические свойства. Деформационно-прочностные свойства полимерных стоматологических материалов в значительной степени изменяются под влиянием молекулярной массы и разветвлении макромолекул, поперечных сшивок, содержания кристаллической фазы, пластификаторов и прививки различных соединений.

 Для оценки основных физико-механических  свойств стоматологических сополимеров  определяются следующие показатели:

 — прочность на разрыв;

 — относительное удлинение  при разрыве;

 — модуль упругости;

 — прочность при прогибе;

 — удельная ударная вязкость.

 Важнейшей характеристикой  базисного материала являются  его пластичность и ударопрочность. В основном эти свойства определяют  функциональные качества и долговечность  протеза. Одним из основных  качеств сополимерных материалов  является водопоглощение (набухание), которое может приводить к  изменению геометрических форм  базисных пластмасс, ухудшать  оптические и механические свойства, способствовать инфицированию. Водопоглощение  как физическое свойство проявляется  при длительном пребывании базисных  пластмасс (т. е. базиса протеза)  во влажной среде полости рта.  Увеличение ударной прочности  и эластичности хрупких сополимеров  может быть достигнуто путем  их совмещения с эластичными  сополимерами. К теплофизическим свойствам сополимерных материалов относятся теплостойкость, тепловое расширение и теплопроводность. Величина теплостойкости определяет предельную температуру эксплуатации материала. Так, например, теплостойкость полиметил-метакрилата по Мартенсу равна 60-80°С, а по Вика — 105-115°С. Введение неорганических наполнителей повышает теплостойкость, введение пластификаторов ее снижает.Тепловое расширение характеризуется величиной линейного и объемного расширения.Теплопроводность определяет способность материалов передавать тепло и зависит от природы сополимерной матрицы, природы и количества наполнителя (пластификатора). Так, например, для полиметилметакрилата (ПММА) величина температуропроводности равна 1,19 х 107 м2/с С повышением молекулярной массы полимеров температуропроводность возрастает. Поскольку теплопроводность ПММА очень низка, он является изолятором. Это пагубно сказывается на физиологии полости рта. Многообразие применяемых в клинике ортопедической стоматологии полимерных материалов создает определенные трудности для создания унифицированной классификации, так как в качестве классификационного признака могут быть использованы самые разные критерии.

Классификация полимеров:

1. По происхождению:

 — природные, или биополимеры  (например, белки, нуклеиновые кислоты,  натуральный каучук); — синтетические  (например, полиэтилен, полиамиды, эпоксидные  смолы), получаемые методами полиприсоединения  и поликонденсации.

2. По природе:

 — органические;

 — элементоорганические;

 — неорганические.

3. По форме молекул:

 — линейные, в которых структура  молекул полимера или сополимера  представлена в виде длинной  цепочки, состоящей из мономерных  звеньев, например звеньев метилметакрилата. Такие молекулы-цепочки изогнуты, переплетены, но они могут взаимно  перемещаться при нагревании  материала. Материал склонен к  растворению в соответствующих  растворителях. К этой группе  следует отнести отечественный  базисный материал АКР-15 (Этакрил);

 — «сшитые» полимеры, в которых  структура полимера представлена  в виде цепочек, связанных и  «сшитых» в отдельных местах  «перемычками», «мостиками сшивающего  агента», например диметакрилового  эфира гликоля. Таким образом,  структуру полимера можно сравнить  с сеткой, в которой цепочки  не могут свободно перемещаться  друг относительно друга. Такой  материал не может раствориться  ни в одном из растворителей,  но может размягчаться при  нагревании и набухать в некоторых  растворителях. Подобным материалом  является базисный материал Акрел;

 — «привитые» сополимеры  содержат так называемый «привитой»  полимер, способный к сополимеризации,  т. е. полимер типа фторсодержащего  каучука и др., молекулы которого  химически присоединены («привиты»)  к линейно-цепным молекулам другого  полимера, например полиметилметакрилата (ПММА). Структура материалов этого  типа неоднородна, мельчайшие  частицы «привитого» сополимера  делают материал непрозрачным, придают  ему повышенную эластичность  и ударопрочность в зависимости  от природы «сшивания». К этой  группе материалов следует отнести  базисные материалы Фторакс, Акронил  и др. 4. По назначению:

1) основные, которые используются  для съемных и несъемных зубных  протезов:

 — базисные (жесткие) полимеры;

 — эластичные полимеры, или  эластомеры (в том числе силиконовые,  тиоколовые и полиэфирные оттискные  массы);

 — полимерные (пластмассовые)  искусственные зубы;

 — полимеры для замещения  дефектов твердых тканей зубов,  т. е. материалы для пломб,  штифтовых зубов и вкладок;

 — полимерные материалы для  временных несъемных зубных протезов;

 — полимеры облицовочные;

 — полимеры реставрационные  (быстротвердеющие);

2) вспомогательные;

3) клинические.

 К вспомогательным полимерным  материалам следует отнести, как  уже говорилось, некоторые оттискные  массы. Из полимеров выполнены  стандартные и индивидуальные  ложки для получения оттисков, стандартные и индивидуальные  защитные полимерные колпачки  и временные коронки для защиты  препарированных зубов.Полимеры  входят в состав композиционных материалов, некоторых фиксирующих цементов. Многие основные и вспомогательные полимерные материалы следует отнести к группе клинических, поскольку они используются врачом на клиническом приеме.

                                        2.Технология литья термопластов

Рис. 2.

Литьевая машина поршневого типа: 1 - гидравлический цилиндр;

2 _ плунжер; 3 - подвижная плита; 4 - литьевая форма;

5 - неподвижная плита; 6 - сопло; 7 - торпеда; 8 - инжекционный

цилиндр; 9 - бункер; 10 - поршень; 11 - плунжер; 12 - гидравлический

цилиндр; 13 - электрообогреватель.

 

Для литья полимерных материалов применяются  машины, основной рабочей частью которых  является инжекционный цилиндр, в котором  перерабатываемый материал размягчается

и под действием червяка или  поршня нагнетается в литьевую форму. Указанные литьевые машины, схема  которых представлена на рис. 2, применяют  для литья под давлением пластмасс  и

резиновых смесей. В зависимости  от расположения инжекционного механизма  литьевые машины подразделяют на горизонтальные, вертикальные, угловые и комбинированные. В отдельную группу принято выделять роторные литьевые машины, машины для  литья двух- и многоцветных изделий  и некоторые другие специфические  конструкции. Сегодня для переработки  термопластов выпускаются машины с  объемом одной отливки от 0,5 до 30 000 см3. Наибольшее распространение  нашли горизонтальные литьевые машины, предназначенные для выпуска  изделий самого различного объема. Горизонтальные литьевые машины обычно являются универсальными и пригодны для переработки различных термопластов в разнообразные изделия. В поршневых  литьевых машинах пластификация  осуществляется в инжекционном цилиндре главным образом за счет тепла  внешних нагревателей. Данный вид  машин используется и в стоматологии при изготовлении протезов из термопластических  материалов. Промышленность выпускает  два вида стоматологических инжекционных систем: ручные и универсальные. Ручная инжекционная машина — это простое  устройство, состоящее из ручного  пресса, к которому присоединяется картридж с заполненным термопластическим  материалом, электрического нагревателя  и специальной кюветы. Картридж с  материалом нагревается электрическим  нагревателем до заданной температуры, что позволяет выдавливать термопластический  материал в кювету.Отличительной  особенностью универсальных инжекционных машин, которые используются в стоматологии является то, что материал загружается  не в бункер, а в одноразовые тонкостенные алюминиевые картриджи, что позволяет изготавливать протезы из полимеров различных цветов и оттенков.Материал в картридже пластифицируется за счет нагревания от горячих стенок трансферного цилиндра и под действием поршня под давлением от 4 до 10 бар нагнетается в оформляющее гнездо пресс-формы по литьевым каналам. После отверждения изделия пресс-форма раскрывается, и отформованные изделия с литниками извлекаются.

3.Характеристики  термопластов

3.1 Основные характеристики полиамидов (нейлон)

Полиамиды (нейлоны) относятся к  числу наиболее распространенных полимеров.. В 1935 году группа ученых под руководством доктора ВолласаКаротерза в фирме DuPont разработала материал, состоящий из водорода, азота, кислорода и углерода. Ученые пытались найти материал, аналогичный по качественным характеристикам шелку. Открытие было сделано

случайно. Разогрев смесь каменноугольной  смолы, воды и этилового спирта, ученые обнаружили, что получилось «нечто»  похожее на шелк, прозрачное и очень  прочное. Его коммерческое использование  началось в октябре 1938 года, а название этого полимера появилось в 1939 году на Всемирной ярмарке в Нью-Йорке  — «NYlon» («нейлон» или «найлон») —  по

первым буквам названия города New-York. В медицине и, в частности, в стоматологии используются только нетоксичные полиамиды.Макромолекулы полиамидов в твердом состоянии обычно имеют конфигурацию плоского зигзага. Благодаря наличию амидных,групп,макромолекулы полиамида связаны между собой водородными связями, которые обусловливают относительно высокие температуры плавления кристаллического полиамида.Полиамиды перерабатывают литьем, литьем под давлением, экструзией и прессованием. Детали из полиамидов можно сваривать (тепловой сваркой или токами высокой частоты) или склеивать растворами этого же полимера в многоатомных фенолах или муравьиной кислотой.Полиамид - это первый синтетический полимер, физические свойства которого превосходят свойства некоторых металлов. Он имеет невероятное сочетание свойств - высокую прочность, среднюю жесткость и устойчивость к высокой температуре, горючим и смазочным веществам и большинству химикатов. Применяемые в стоматологии полиамидные материалы выпускаются под торговой маркой «Нейлон».Для, изготовления нейлоновых протезов использовали Valplast, Flexite (США) Flexy-Nylon (Израиль), Flexi-J (Сан Марино), Flexiplast (Германия).Valplast - гибкая стоматологическая пластмасса, применялась нами для изготовления съемных протезов при одностороннем и двухстороннем концевых дефектах зубных рядов.Шкала расцветок Valplast состояла из четырех оттенков, позволяющих индивидуально подбирать натуральный тон слизистой оболочки (умеренно розовый - mediumpink, слаборозовый - lightpink, два оттенка meharry - под цвет слизистой черной расы) и одного прозрачного цвета Flexi - J - нейлоновый термопластический полимер, эластичный и полупрозрачный, имел 4 цветовых оттенка .Эксклюзивная формула Flexi-Nylon и устойчивые красители позволяли достигнуть максимального эстетического результата и комфортности при эксплуатации протеза. Протезы из Flexi-Nylon отличаются высокой прочностью и легкостью конструкции.Flexitesupreme - термопласт с исключительной прочностью и гибкостью, вы-пускамый в светлых и темных розовых оттенках. Для придания жесткости базису (в случае изготовления полного съемного протеза) рекомендуем смешивать материал с акриловыми компонентами, что позволяло расширить диапазон использования.