TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Sejak pertengahan tahun 1940-an, kebanyakan basis protesa gigitiruan dibuat menggunakan resin poli(metil metakrilat) yang bersifat transparan, tidak bewarna dan padat. Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan polimer yang paling banyak digunakan saat ini dan proses polimerisasinya menggunakan energi panas. Energi termal (panas) yang dibutuhkan selama proses polimerisasi bisa didapatkan dengan menggunakan pemanasan air dalam waterbath
2.2.1 Komposisi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Unsur-unsur yang terdapat dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut:
1.Bubuk mengandung :17,18,19
a. Polimer : polimetilmetakrilat sebagai unsur utama dalam bubuk resin akrilik polimerisasi panas.
b. Benzoil peroksida sebagai inisiator : 0,2-0,5 %. c. Reduces Translucency : titanium dioksida.
d. Pewarna yang dapat disesuaikan dengan rongga mulut 1%. e. Fiber : serat nilon atau serat akrilik.
2. Cairan mengandung :17,18,19
a. Monomer: methylmethacrylate, berupa cairan jernih yang mudah menguap. b. Stabilisator: 0,006% inhibitor hidrokuinon sebagai penghalang polimerisasi selama penyimpanan.
c. Cross linking agent: 2% ethylene glycol dimetacrylate, untuk menyambung dua molekul polimer sehingga menjadi rantai yang panjang dan untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan resin akrilik.
d. Plasticizer : dibutil pthalat.
2.2.2 Manipulasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat memanipulasi resin akrilik polimerisasi panas yaitu :1,16,19
a. Perbandingan bubuk (polimer) dan cairan (monomer)
Perbandingan polimer dan monomer merupakan bagian yang sangat penting diperhatikan selama proses memanipulasi resin akrilik polimerisasi panas. Pencampuran polimer dan monomer menggunakan perbandingan berat 2:1. Jika monomer yang dicampurkan terlalu sedikit, maka tidak semua dari polimer akan dibasahi oleh monomer, hal ini mengakibatkan akrilik yang telah selesai proses
polimerisasi akan bergranula, tetapi jika monomer terlalu banyak akan menyebabkan waktu untuk mencapai fase dough (konsistensi) akan semakin lama, hal ini membuat timbulnya porositas pada resin akrilik.
b. Proses pencampuran bubuk dan cairan
Untuk mendapatkan hasil polimerisasi yang diinginkan maka resin akrilik harus melalui 5 tahap pada saat pencampuran diantaranya :
1. Tahap I ( Wet sand stage)
Pada tahap ini polimer dan monomer bertahap bercampur membentuk endapan. Monomer bertahap akan meresap kedalam polimer membentuk suatu fluid
yang tidak bersatu. Selama tahap ini, sedikit atau tidak ada interaksi pada tingkat molekuler. Butiran butiran polimer tetap tidak berubah dan konsistensi adukan masih kasar dan berbentuk butiran.
2. Tahap II ( Sticky stage)
Pada tahap ini monomer akan mulai meresap atau masuk kedalam permukaan polimer. Rantai polimer akan terdispersi dalam cairan monomer. Rantai polimer ini akan melepaskan ikatan sehingga meningkatkan kekentalan dari adukan. Pada tahap ini adukan akan berserat berbentuk benang dan akan lengket bila disentuh ataupun ditarik.
3. Tahap III (Dough/gel stage)
Pada tahap ini campuran akan lebih halus dan homogen. Adukan tidak akan lengket lagi bila disentuh dengan tangan ataupun spatula. Pada tahap ini adukan siap dibentuk dan dimasukan kedalam mould.
4. Tahap IV (Rubbery stage)
Pada tahap ini monomer tidak ada lagi yang tersisa, karena monomer telah bersatu meresap sempurna dengan polimer dan sebagian monomer menguap. Massa pada tahap ini sudah berbentuk plastik dan tidak dapat lagi dibentuk dan dimasukan kedalam mould.
5. Tahap V (Stiff stage)
Pada tahap ini adonan akan menjadi keras dan kaku, hal ini disebabkan menguapnya monomer bebas. Secara klinik adukan terlihat sangat kering.
c. Mengaplikasikan bahan separator pada mould (Mould lining)
Setelah master plat dikeluarkan dari mould, hasil cetakan master plat harus diolesi bahan separator (could mold seal) untuk menghindari merembesnya monomer sisa kedalam mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan lempeng yang kasar, selain itu pengaplikasian bahan separator ini juga bermanfaat untuk menghindari perlekatan resin akrilik pada bahan mould saat di buka dan mencegah masuknya air dari mould ke dalam resin akrilik.1
d.Pengisian resin akrilik (Packing)
Packing merupakan proses mengisian resin akrilik kedalam rongga mould di kuvet. Mould dalam kuvet harus terisi sempurna saat proses polimerisasi resin akrilik berlangsung. Jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu banyak atau berlebih ini disebut dengan overpacking, hal ini menyebabkan basis gigitiruan menjadi lebih tebal serta merubah posisi elemen gigitiruan. Sebaliknya jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu sedikit ini disebut dengan
underpacking, hal ini dapat menyebabkan basis gigitiruan menjadi poreus. Maka dari itu saat pengisian resin akrilik kedalam mould harus diperhatikan dimana mould harus terisi penuh. Saat proses pengepressan pastikan kuvet mendapat tekanan yang perlahan sampai kuvet atas dan kuvet bawah berkontak rapat.
e. Proses curing
Kuvet yang berisi resin akrilik polimerisasi panas dilakukan proses curing
secara konvensional dimulai dari suhu kamar hingga pencapai temperatur 740C dan dipertahankan selama 2 jam kemudian suhu dinaikan 1000C dan dibiarkan selama 1 jam.
2.2.3 Sifat Resin Akrilik Polimerisasi Panas 2.2.3.1 Sifat Kimia
a. Penyerapan air
Sifat kimia yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas adalah penyerapan air sebesar 0,69 mg/cm. Penyerapan air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi, dimana molekul air dapat terserap oleh permukaan polimer yang padat dan beberapa
lagi dapat menempati posisi diantara rantai polimer. Air yang diserap menimbulkan efek pada sifat dari resin akrilik tersebut.16
b. Solubilitas
Meskipun bahan resin akrilik polimerisasi panas dapat larut dalam berbagai bahan pelarut, namun bahan resin akrilik umumnya tidak dapat larut dalam cairan rongga mulut. 16
2.2.3.2 Sifat Biologis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat biologis seperti biokompatibel yaitu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat beradaptasi dengan mukosa rongga mulut, tidak beracun dan tidak larut dalam saliva.16
2.2.3.3 Sifat Fisis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat fisis seperti konduktivitas termal sebesar 6 x 10-4 cal/sec/cm2 dan koefisien termal ekspansi sebesar 80 ppmoC.16
2.2.3.4 Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah:16,20 1. Kekuatan fatique
Kekuatan fatique adalah kekuatan suatu bahan yang mengalami stress
berulang diatas proporsional limit yang menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.20 2. Kekuatan transversal
Kekuatan transversal atau kekuatan fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah bahan berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya, dimana beban diberikan ditengah-tengah bahan tersebut.20 Selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang diperoleh akan dimasukan kedalam rumus kekuatan transversal. Kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 85,47 Mpa.
3. Kekuatan impak
Kekuatan impak adalah daya tahan suatu bahan agar tidak mudah patah bila bahan tersebut mendapat daya yang besar dan tiba-tiba dalam bentuk tekanan.21-25,
Kekuatan impak yang diperlukan oleh resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan adalah 2 x 10-3 J/mm. Kekuatan impak minimal basis gigitiruan resin akrilik heat cured adalah sebesar 10 kg/cm.25 Terdapat dua tipe alat untuk menguji kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji Charpy. Pada alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya. Sedangkan pada alat uji Charpy kedua ujung sampel diletakan pada posisi horizontal yang bertumpu pada ujung alat penguji.
Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul tersebut kemudian diayunkan dan membentur sampel hingga sampel patah. Selanjutnya energi (E) yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak. 25
Rumus kekuatan impak :
Keterangan :
I = Kekuatan impak (J/mm2) E = Energi (Joule)
b = Lebar batang uji (mm) d = Tebal batang uji (mm)
2.2.4 Keuntungan dan kerugian Resin Akrilik Polimerisasi 2.2.4.1 Keuntungan2-7
1. Relatif murah. 2. Warna yang stabil.
3. Tidak mengiritasi mukosa mulut. 4. Tidak larut dalam cairan mulut. 5. Mudah dimanipulasi.
6. Perubahan dimensi yang rendah. I = E
7. Tidak toksik. 8. Estetis.
2.2.4.2 Kerugian2,3,6,7
1. Daya tahan fatik rendah 2. Konduktivitas rendah 3. Kekuatan fleksural rendah 4. Tidak tahan abrasi.
5. Monomer sisa dapat menimbulkan reaksi alergi.
2.3 Bahan Pembersih Gigi Tiruan