Resin Akrilik Polimerisasi Panas

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.3 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

2.3.1 Komposisi

Komposisi resin akrilik polimerisasi panas dan fungsinya, yaitu:⁸ a. Bubuk

- Polimetil metakrilat : polimer

- Benzoil peroksida : inisiator

- Titanium oksida : opacifier

- Dibutil pthalate: plasticizer

- Pigmen : pewarna

b. Cairan

- Metil metakrilat : monomer

- Hidroquinone : inhibitor untuk mencegah polimerisasi selama penyimpanan

- Etilen glikol dimetakrilat : ikatan silang

2.3.2 Manipulasi

Dilakukan penyiapan mold dalam kuvet.¹² Selanjutnya lakukan pengadukan polimer dan monomer dengan perbandingan volume 3 : 1 atau perbandingan berat 2,5 : 1. Apabila jumlah polimer terlalu banyak, maka tidak semua polimer terbasahi oleh monomer sehingga mengakibatkan resin akrilik bergranul, sedangkan apabila jumlah polimer terlalu sedikit, maka dapat terjadi penyusutan yang besar.⁹

Adonan polimer dan monomer akan melalui empat tahapan, yaitu:^9,12

1) Sandy stage, konsistensi seperti cairan berpasir. Hanya sedikit atau tidak terjadi interaksi tingkat molekuler.

2) Stringy stage, dikarakteristikkan dengan adonan berserat ketika disentuh atau ditarik. Polimer mulai larut dengan monomer.

3) Dough stage, adonan lembut dan tidak lengket pada dinding pot pengaduk resin akrilik. Merupakan tahapan yang tepat untuk memasukkannya ke dalam mold.

4) Rubbery / elastic stage, terjadi apabila adonan dibiarkan terlalu lama. Adonan menjadi terlalu kaku seperti karet dan tidak dapat lagi dimasukkan ke dalam mold.

Selanjutnya dilakukan mould lining untuk mencegah monomer berpenetrasi ke dalam bahan mold dan berpolimerisasi di dalamnya. Selain itu, proses ini berguna untuk mencegah cairan dari mold masuk ke dalam resin akrilik.⁹ Kemudian resin akrilik dimasukkan ke dalam mold. Apabila resin akrilik yang dimasukkan terlalu banyak, dapat menyebabkan basis gigitiruan menjadi terlalu tebal dan mengakibatkan malposisi dari anasir gigitiruan. Apabila resin akrilik yang dimasukkan terlalu sedikit, dapat menimbulkan porositas pada bagian basis gigitiruan.¹²

Resin akrilik yang berlebihan dibuang. Lakukan pengepresan kembali sampai tidak ada lagi resin akrilik yang berlebihan. Kemudian kuvet dimasukkan ke dalam oven ataupun waterbath pada suhu 70^oC selama 90 menit dan ditingkatkan menjadi 100^oC selama 30 menit. Suhu tidak boleh terlalu rendah karena dapat meningkatkan jumlah monomer sisa. Suhu pemanasan juga tidak boleh terlalu tinggi karena dapat menyebabkan terjadinya internal porositas.^9,27

Setelah proses kuring selesai, kuvet dikeluarkan dan dibiarkan sampai mencapai suhu kamar. Kuvet dipisahkan dan resin akrilik dikeluarkan, dilakukan penyelesaian akhir, dan pemolesan.^9,27

2.3.3 Kelebihan dan Kelemahan

Kelebihan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah:^5,7-9 1. Tidak larut dalam cairan rongga mulut

2. Temperatur pelunakan lebih tinggi daripada suhu makanan dan minuman

3. Koefisien termal ekspansi tinggi

4. Ikatan yang baik antara basis dengan anasir gigitiruan resin akrilik 5. Tidak toksik

6. Tidak mengiritasi 7. Tidak berbau dan berasa 8. Estetis

9. Pembuatan dan pemolesan mudah

10. Murah dan mudah direparasi apabila terjadi fraktur

Kelemahan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah:^8,9,26

1. Ketahanan terhadap fraktur rendah 2. Ketahanan terhadap abrasi rendah 3. Konduktivitas termal rendah

4. Adanya monomer sisa yang dapat mengakibatkan reaksi alergi 5. Dapat menyerap cairan

6. Dapat terjadi perubahan dimensi 7. Dapat terjadi distorsi

2.3.4 Sifat

2.3.4.1 Mekanis

a) Kekuatan Impak

Bila dibandingkan dengan bahan logam, resin akrilik dapat digolongkan sebagai bahan basis gigitiruan yang lemah. Bahan resin akrilik mempunyai kekuatan impak yang rendah, yaitu sekitar 4,73 J/mm².²⁸ Nilai kekuatan impak ini jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan dengan serat karbon, yaitu 13,20 J/mm² ataupun yang ditambahkan dengan serat polietilen, yaitu 19,92 J/mm².²⁹ Hal ini mengakibatkan apabila gigitiruan terjatuh pada permukaan yang keras, maka kemungkinan besar akan mengalami fraktur.

b) Kekuatan Transversal

Resin akrilik polimerisasi panas juga mempunyai kekuatan transversal yang rendah apabila dibandingkan dengan resin akrilik high impact yang mempunyai kekuatan transversal sebesar 132,8 MPa.³⁰ Gigitiruan sering mengalami fraktur apabila menerima tekanan pengunyahan yang besar. Hal ini dapat disebabkan oleh desain gigitiruan yang tidak baik mengakibatkan gigitiruan melengkung setiap menerima tekanan pengunyahan.^3,27

2.3.4.2 Fisis

a) Konduktivitas Termal

Konduktivitas termal resin akrilik polimerisasi panas kira-kira sebesar 6 x 10^-4 cal/gram.cm². Konduktivitas termal ini cukup rendah sehingga dapat mengakibatkan masalah selama proses pembuatan gigitiruan.⁸ Sifat brittle resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkat melalui adanya pemanasan. Hal ini mengakibatkan gigitiruan menjadi rapuh sehingga mudah terjadi fraktur.³¹

b) Porositas

Basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat terjadi porositas, baik pada bagian permukaan maupun di dalam resin akrilik, biasanya cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas dapat mengakibatkan kekuatan basis gigitiruan menjadi lebih rendah. Selain itu, pembersihan gigitiruan menjadi tidak efektif sehingga gigitiruan menjadi tidak bersih dan penampilan gigitiruan pun menjadi berkurang.^5,9,12

c) Kekasaran Permukaan

Beberapa peneliti menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki permukaan yang halus dan mampu mempertahankan pemolesan yang baik selama jangka waktu pemakaian yang panjang. Kekasaran permukaan terjadi dalam beberapa bulan setelah pemakaian gigitiruan yang merupakan awal dari perlekatan sisa makanan. Gigitiruan dengan permukaan yang kasar dapat menyebabkan perlekatan plak bakteri.^5,12,19

2.3.4.3 Biologis

a) Biokompatibilitas

Syarat utama bagi seluruh bahan kedokteran gigi adalah tidak membahayakan pasien.³ Resin akrilik yang telah mengalami polimerisasi harus biokompatibel dengan jaringan di sekitar rongga mulut. Reaksi alergi terhadap resin akrilik dapat terjadi, akan tetapi dalam jumlah yang kecil. Hal ini disebabkan oleh adanya monomer sisa, yang berkisar 0,4% dari gigitiruan. Batas maksimal konsentrasi monomer sisa untuk resin akrilik polimerisasi panas menurut ISO adalah 2,2%.²⁴

b) Kolonisasi Bakteri

Kemampuan basis gigitiruan dalam menyerap cairan berhubungan dengan kemampuan mikroorganisme untuk mengkolonisasi permukaan gigitiruan, misalnya

Candida albicans, terutama pada pasien dengan kebersihan rongga mulut yang buruk.^3,7

2.3.4.4 Kemis

a) Stabilitas Warna

Yu-lin Lai dkk. (2003) mempelajari stabilitas warna dan ketahanan terhadap stain dari nilon, silikon, serta dua jenis resin akrilik dan menemukan bahwa resin akrilik menunjukkan nilai diskolorasi yang paling rendah setelah direndam dalam larutan kopi. Beberapa penulis juga menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki stabilitas warna yang baik.⁵

b) Penyerapan Air

Resin akrilik menyerap air secara perlahan melalu proses difusi dan mencapai titik keseimbangan sekitar 2% setelah periode beberapa hari atau minggu tergantung pada ketebalan gigitiruan. Difusi adalah berpindahnya suatu substansi melalui rongga yang menyebabkan ekspansi pada resin atau melalui substansi yang dapat mempengaruhi kekuatan rantai polimer. Dari hasil klinikal menunjukkan bahwa penyerapan air yang berlebihan dapat menyebabkan diskolorasi dan perubahan dimensi pada basis gigitiruan.^5,12

2.3.5 Kekasaran Permukaan

Kekasaran permukaan merupakan ukuran ketidakteraturan permukaan yang telah dipoles dan diukur dengan satuan micrometer (µm).19

Permukaan yang kasar pada basis gigitiruan akrilik dapat mempermudah perlekatan kolonisasi bakteri dan mengakibatkan terbentuknya plak gigi. Kekasaran permukaan dari bahan kedokteran gigi yang dipertimbangkan ideal oleh Quirynen dkk. dan Bollen dkk. adalah mendekati 0,2 µm atau kurang. Untuk resin akrilik, sedikit perbedaan dari 0,2 µm dapat diabaikan.¹⁹

Kekasaran permukaan dapat diukur dengan dua metode, yaitu metode tanpa sentuhan dan metode sentuhan. Metode tanpa sentuhan dapat diukur dengan menggunakan interferometry, confocal microscop, variasi fokus, cahaya terstruktur,

electrical capacitanc, mikroskop elektron dan photogrametry. Alat pengukuran metode tanpa sentuhan ini memiliki keterbatasan, yaitu alat pengukuran yang mengandalkan penggunaan optik tidak dapat mengukur kekasaran yang lebih kecil

dari frekuensi panjang gelombang yang digunakan alat tersebut. Keterbatasan ini dapat menyulitkan untuk mengukur kekasaran dengan akurat bahkan pada benda yang umum, karena kekasaran benda yang diukur mungkin lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya. ³²

Metode sentuhan dapat dilakukan pada pengukuran dua dan tiga dimensi. Pada pengukuran dua dimensi, stylus biasanya mengikuti suatu garis lurus di atas suatu permukaan yang rata atau suatu garis lengkung mengelilingi suatu permukaan silindris. Panjang perjalanan stylus disebut panjang pengukuran (measurement length), sedangkan pengukuran tiga dimensi, stylus diaplikasikan untuk meneliti (scan) suatu daerah dua dimensi di atas suatu permukaan. Dalam beberapa kasus, masalah utama pengukuran metode sentuhan adalah sifat fisis dari profile meter yang dapat mempengaruhi data hasil pengukuran. Stylus yang terlalu tumpul dapat menggores permukaan yang halus, membentuk lekukan yang dalam dan dapat membulatkan permukaan yang tajam. . ³²

2.3.6 Penyerapan Air

Polimetil metakrilat dapat menyerap air, nilai penyerapannya adalah sebesar 0,69 mg/cm². Penyerapan air dipengaruhi oleh polaritas molekul polimetil metakrilat dan mekanisme difusi. Koefisien difusi resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 0,011 x 10^-6 cm²/detik pada suhu 37^oC. Molekul air berpenetrasi ke dalam resin akrilik dan menempati posisi di antara rantai polimer sehingga memisahkan ikatan rantainya. Hal ini mengakibatkan terjadinya ekspansi dan mengganggu ikatan rantai polimer yang berakibat pada penurunan kekuatan gigitiruan.Molekul air dapat berdifusi diantara makromolekul resin karena diameter molekul air kurang dari 0,28 nm, yang lebih kecil daripada jarak antara satu makromolekul dengan makromolekul lainnya.^8,12,16 Penyerapan air lebih besar terjadi pada resin akrilik dengan permukaan yang lebih kasar.³³

Nilai penyerapan air resin akrilik polimerisasi panas yang diperbolehkan menurut spesifikasi ISO 1567 : 1999 harus lebih kecil daripada 32 µg/mm3

Berdasarkan hasil penelitian terbaru diperoleh nilai penyerapan air resin akrilik dari jenis yang berbeda berkisar 10-25 µg/mm3

.^23,34,50

Daya serap air pada basis gigitiruan dapat diukur dengan menggunakan timbangan digital. Prosedur standart ISO 1567 : 1999 untuk mengukur besarnya nilai penyerapan air, basis gigitiruan didesikasi dengan menggunakan alat desikator selama 24 jam. Desikasi adalah pengeringan suatu bahan atau benda dengan menggunakan alat desikator sehingga bahan atau benda yang didesikasi akan mengalami pengurangan berat dan diperoleh berat bahan atau benda yang sebenarnya. Kemudian basis gigitiruan ditimbang dengan timbangan digital diperoleh berat sebelum perendaman (M1), basis direndam dalam larutan akuades selama 7 hari dengan suhu 37°C dan ditimbang kembali sehingga diperoleh berat sesudah perendaman (M2). Basis yang sudah direndam dikeringkan lalu ditimbang (M3). Penyerapan air dihitung berdasarkan volumenya dengan menggunakan rumus ISO, yaitu: . ³⁴

Water sorption = Keterangan :

Water sorption : nilai penyerapan air (µg/mm3 )

M2 : berat sampel sesudah perendaman (µg)

M3 : berat sampel sesudah perendaman dan sesudah dikeringkan dengan desiccator vacuum (µg)

V : volume (mm³), yaitu πr2 x t