BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan sebagai basis gigitiruan dalam kedokteran gigi. Bahan ini terbuat dari bahan polimetil metaklirat yang memerlukan energi termal atau energi panas dalam proses polimerisasinya. Energi termal yang dibutuhkan untuk proses polimerisasinya dapat diperoleh dari perendaman dalam air yang dipanaskan (waterbath).15
2.2.1 Komposisi
Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Bubuk akrilik mengandung komponen polimer dan cairan mengandung monomer.
Komponen-komponen yang terkandung dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas antara lain:3,14,39
a. Bubuk (powder)
Polimer: granul prepolimerisasi dari polimetil metaklirat Inisiator: benzoil peroksida (0,5-1,5%) atau diisobutylazonitrile
Pigmen: merkuri sulfida, kadmium sulfida, ferri oksida atau pigmen organik Lainnya: serat sintetik yang telah diwarnai
b. Cairan (liquid)
Monomer: metil metaklirat
Inhibitor: hidrokuinon (0,003-0,1%)
Cross-linking agent : etilen glikol dimetaklirat (2-14%)
2.2.2 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas dimanipulasi sehingga menghasilkan bentuk yang keras dan kaku dengan menggunakan teknik compression moulding (tekanan). Proses manipulasi resin akrilik polimerisasi panas dengan teknik molding-tekanan antara lain:15
a. Perbandingan monomer dan polimer
Pencampuran bubuk polimer dan cairan monomer dilakukan dengan perbandingan volume 3:1 atau perbandingan berat 2,5:1.3,15
b. Proses Pencampuran polimer dan monomer
Bubuk dan cairan dengan rasio yang tepat dicampurkan didalam wadah yang bersih, kering dan tertutup lalu di campurkan hingga homogen. Selama proses pencampuran, ada beberapa tahapan yang terjadi, yaitu:3,9,15
1. Sandy stage adalah tahap terbentuknya campuran yang menyerupai pasir basah. Pada tahap ini polimer secara bertahap bercampur dengan monomer.
2. Sticky stage adalah tahap ketika bubuk mulai larut dalam cairan sehingga akan terlihat seperti berserabut saat ditarik. Pada tahap ini monomer sudah berpenetrasi dengan polimer.
3. Dough stage adalah tahap saat monomer sudah berpenetrasi seluruhnya ke dalam polimer yang ditandai dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak lengket lagi. Tahap ini merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam
mould.
4. Rubbery (elastic) stage adalah tahap saat monomer sudah tidak dapat bercampur dengan polimer lagi. Pada tahap ini, akrilik akan berwujud seperti karet dan tidak bisa lagi dimasukkan dalam mold.
5. Stiff stage adalah tahap sewaktu akrilik sudah kaku dan tidak dapat dibentuk lagi.
c. Proses Pengisian dalam mold
Pengisian dalam mold dilakukan pada fase dough stage yaitu setelah pengisian dilakukan pres hidrolik sebanyak 2 fase. Fase pertama yaitu dengan tekanan 1000 psi supaya mold terisi secara padat dan kelebihannya dibuang dengan lekron. Fase kedua dilakukan pengepresan dengan tekanan sebesar 2200 psi dan dibiarkan pada suhu kamar selama 30-60 menit.40,41
d. Proses Kuring
Proses kuring dilakukan sebanyak 2 fase. Fase pertama dilakukan pada
waterbath pada suhu 700 C selama 90 menit dan dilanjutkan dengan fase kedua yang dilakukan pada suhu 1000 C selama 30 menit sesuai dengan JIS (Japan Industrial Standard).11 Proses kuring dengan cara pemanasan yang tinggi dan cepat dapat menyebabkan sebagian monomer tidak sempat berpolimerisasi menjadi polimer sehingga dapat menguap dan membentuk bola-bola uap, bola uap tersebut dapat terperangkap didalam matriks resin sehingga menyebabkan terjadinya internal porosity yang tidak terlihat.38
e. Proses Pendinginan dan Penyelesaian
Setelah proses kuring selesai, kuvet dikeluarkan dari waterbath dan dibiarkan hingga mencapai suhu kamar, lalu resin akrilik dikeluarkan dari mold kemudian dirapikan dengan menggunakan bur dan dipoles.11,38
2.2.3 Kelebihan
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki kelebihan, antara lain:8,19,22,38 1. Mudah digunakan dan diperbaiki
2. Estetik yang baik karena warnanya yang menyerupai jaringan rongga mulut 3. Harga yang lebih murah apabila dibandingkan dengan basis gigitiruan logam dan nilon termoplastik
4. Biokompatibel, yaitu tidak toksik dan tidak bersifat iritan
5. Tidak larut dalam cairan rongga mulut dan tidak mengabsorpsi saliva 6. Stabilitas warna yang baik
7. Mudah dipoles
8. Proses pembuatannya mudah dan hanya memerlukan peralatan sederhana
2.2.4 Kekurangan
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki beberapa kekurangan, yaitu:8,9,14,38 1. Kekuatan impak (resistensi terhadap benturan) yang rendah apabila dibandingkan dengan nilon termoplastik dan logam
2. Kekuatan transversal (fleksural) yang rendah apabila dibandingkan dengan nilon termoplastik dan logam
3. Ketahanan terhadap fatique yang rendah 4. Ketahanan terhadap abrasi yang rendah 5. Konduktivitas termal yang rendah
6. Apabila proses polimerisasinya tidak sempurna, monomer sisa yang berlebihan dapat menyebabkan reaksi alergi.
7. Working time yang lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik swapolimerisasi.
2.2.5 Sifat
Sifat-sifat yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas, antara lain: sifat kemis, sifat biologis, sifat fisis dan sifat mekanis.1,8,38
2.2.5.1 Sifat Kemis
Bahan basis gigitiruan harus stabil secara kimia yaitu tidak boleh larut dalam cairan apapun termasuk cairan dalam rongga mulut, tidak boleh mengalami erosi maupun korosi. Sifat kemis dari resin akrilik berhubungan dengan penyerapan air dan kelarutannya. Besarnya penyerapan air resin akrilik polimerisasi panas adalah 0,6 mg/cm2, sedangkan besar kelarutan dalam cairannya adalah 0,02 mg/cm2.1,6,8
2.2.5.2 Sifat Biologis
Bahan basis gigitiruan harus biokompatibel, yaitu bahan basis gigitiruan tidak bersifat toksik, tidak bersifat iritan, tidak karsinogenik dan tidak berpotensi menyebabkan alergi. Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang biokompatibel, tetapi monomer sisa yang berlebihan dapat menyebabkan reaksi alergi. Besarnya monomer sisa pada resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 1-3% ketika dikuring dalam waktu kurang dari 1 jam dalam air mendidih. Jumlah monomer sisa akan berkurang hingga 0,4% atau bahkan lebih kecil apabila dikuring pada suhu 700 C dan dipanaskan dengan air mendidih selama 3 jam.1,6,38
2.2.5.3 Sifat Fisis
Sifat fisis yang terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas adalah konduktivitas termal, koefisien ekspansi termal, stabilitas dimensi, densitas dan kestabilan warna. Konduktivitas termal merupakan laju aliran panas per satuan gradien suhu pada suatu benda. Konduktivitas termal diperlukan pada bahan basis gigitiruan untuk menahan stimulus panas dan dingin supaya kesehatan rongga mulut dapat terjaga dengan baik. konduktivitas termal untuk resin akrilik polimerisasi panas adalah (5,7 x 10-4)0 C/cm. Koefisien ekspansi termal adalah jumlah energi yang diabsorpsi suatu benda ketika dipanaskan. Koefisien ekspansi termal untuk resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar (81 x 10-6)/0 C.1,8,38 Stabilitas dimensi merupakan kemampuan resin akrilik polimerisasi panas untuk mempertahankan bentuknya baik setelah pemrosesan maupun sebelum pemrosesan. Besarnya penyusutan yang terjadi selama polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas adalah
sebesar 0,97% volume. Besarnya densitas resin akrilik polimerisasi panas adalah kira-kira sebesar 1,16-1,18 g/cm. Kestabilan warna dapat ditentukan dengan pengukuran
color stability test yaitu resin akrilik akan disinari dengan sinar ultraviolet selama 24 jam. Hasil yang diperoleh hanya boleh menunjukkan sedikit perubahan warna apabila dibandingkan dengan resin akrilik sebelum dilakukan penyinaran.1,3,38
2.2.5.4 Sifat Mekanis
Sifat mekanis adalah respon yang terukur baik elastis maupun plastis dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Sifat mekanis bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan transversal dan fatik. Kekuatan tarik merupakan tekanan tarik yang menyebabkan terpisahnya rantai molekul-molekul polimer, kekuatan tarik merupakan kekuatan yang sering menyebabkan terjadinya retak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Kekuatan impak merupakan kekuatan yang menyebabkan suatu bahan menjadi patah akibat benturan yang tiba-tiba. Kekuatan transversal (fleksural) merupakan ukuran kekuatan terhadap tekanan yang terjadi pada bahan basis gigitiruan akibat pengunyahan. Kekuatan fatik merupakan kekuatan yang menyebabkan patahnya basis gigitiruan akibat pembengkokan yang berulang yang disebabkan oleh pemakaian gigitiruan yang terlalu lama.1,8
2.2.6 Kekuatan Impak
Kekuatan impak adalah ukuran kekuatan dari suatu bahan ketika bahan tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba. Dua tipe alat pengujian kekuatan impak yang sering digunakan pada resin akrilik polimerisasi panas, yaitu
Izod dan Charpy. Pada alat penguji Charpy kedua ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal, sedangkan pada alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya. Kekuatan impak diukur menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel sehingga patah
selanjutnya energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak.1,8,38
Kekuatan impak = E_ b x d
Keterangan: E = Energi (Joule)
b = Lebar batang uji (mm) d = Tebal batang uji (mm)
