TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas digunakan dalam pembuatan semua basis gigitiruan karena harganya murah, estetis yang baik dan mudah dimanipulasi. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan waterbath atau oven gelombang mikro. Penggunaan energi termal akan menyebabkan dekomposisi benzoil peroksida sebagai inisiator yang dapat mengawali proses polimerisasi. Namun resin ini tetap memiliki beberapa kelemahan yaitu mudah mengalami fraktur dan kekuatan terhadap benturan rendah.3,6,11,34
2.3.1 Komposisi
Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari:5,7,11,33,34 A. Bubuk
1. Polimer : poli metil metakrilat
2. Initiator : berupa 0,2 – 0,5 % benzoil peroksida 3. Pigmen : merkuri sulfit atau kadmium sulfide 4. Plasticizer : dibutil phthalate
5. Opacifiers : Seng / Titanium oksida
B. Cairan
1. Monomer : metil metakrilat
2. Cross-linking agent : ethyleneglycol dimethylacrylate
3. Inhibitor : hydroquinone
2.3.2 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas dapat diproses dalam sebuah kuvet dengan menggunakan teknik pressure-moulding. Perbandingan polimer (bubuk) dan monomer (cairan) yang ideal adalah 3:1 berdasarkan volume dan 2,5:1 berdasarkan berat. Pada saat pemanipulasian bubuk dan cairan akan melewati empat tahap (stage) yaitu:3,33,34,37
1. Tahap pertama: Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang meyerupai pasir basah.
2. Tahap kedua: Sticky stage adalah saat bahan akan melekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik.
3. Tahap ketiga: Dough stage adalah tahap dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak melekat lagi serta merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam mold dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit.3,37
4. Tahap empat: Rubber hard stage adalah berwujud seperti karet dan tidak dapat dibentuk dengan tekanan konvensional.
Setelah adonan resin akrilik mencapai dough stage, adonan diisi dalam mold gips. Setelah pengisian adonan, dilakukan tekanan pres pertama sebesar 1000 psi untuk mencapai mold terisi dengan padat dan kelebihan resin dibuang. Kemudian dilakukan tekanan press terakhir mencapai 2200 psi lalu kuvet dikunci. Proses pembuatan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam waterbath terbagi menjadi dua teknik. Teknik pertama adalah kuvet dibiarkan pada suhu 60°C – 70 0C selama 9 jam (siklus panjang), teknik kedua adalah kuvet dipanaskan pada suhu 70°C
selama 90 menit, kemudian suhu dinaikkan menjadi 100°C dan dipertahankan selama 30 menit.3,19,33,34,41
Setelah prosedur polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas selesai, kuvet dibiarkan mendingin secara perlahan sehingga mencapai suhu kamar. Pelepasan
internal stress yang cukup dapat meminimalkan perubahan bentuk basis gigitiruan. Selanjutnya dilakukan pemisahan kuvet dengan hati-hati untuk menghindari terjadi fraktur atau distorsi pada basis gigitiruan. Setelah itu, basis gigitiruan resin akrilik diproses akhir dan dipolis mengunakan bur stone hijau, carbide bur,silicone bur, rag wheel danserbuk pumice basah.3,14,33,34,37
2.3.3 Sifat
Sifat bahan basis gigitiruan terbagi atas sifat fisis, sifat biologis, sifat kemis dan sifat mekanis.
2.3.3.1 Sifat Fisis
Pada saat monomer metil metakrilat terpolimerisasi untuk membentuk polimetil metakrilat, kepadatan resin akrilik berubah dari 0,94 gram/cm3 menjadi 1.19 gram/cm3. Perubahan kepadatan ini mengakibatkan terjadinya penyusutan volemetrik sebanyak 21%.3
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. Sifat brittle resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan melalui adanya pemanasan. Hal ini mengakibatkan gigitiruan menjadi rapuh sehingga mudah terjadi fraktur.5,33,38
Sifat lainya adalah terjadi porositas pada gigitiruan, baik pada bagian permukaan maupun di dalam resin akrilik, lazimnya cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas dapat disebabkan oleh udara terjebak di dalam resin, proses pengadukan bubuk dan cairan resin akrilik yang kurang homogen dan kurangnya pengepresan. Selain itu, porositas juga disebababkan oleh volatilisasi monomer ketika suhu resin akrilik melebihi titik didih monomer (100,80C). Ada dua
jenis porositas yang dapat ditemukan pada basis gigitiruan, yaitu gaseous porosity
dan kontraksi porositas. Porositas dapat mempengaruhi kekuatan, kebersihan dan penampilan basis gigitiruan.3,5,11,33,34
Stabilitas dimensi adalah suatu hal yang memegang peranan penting dalam memperoleh adaptasi yang baik antara jaringan pendukung rongga mulut dengan gigitiruan. Stabilitas dimensi resin akrilik polimerisasi panas dipengaruh oleh beberapa faktor, diantaranya adalah ekspansi termal dari adonan akrilik, ekspansi mold sewaktu pengisian resin akrilik, pengerutan yang terjadi sewaktu proses polimerisasi, pengerutan termal yang terjadi sewaktu proses pendinginan dan penyerapan air terjadi pada saat proses pembersihan gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Perubahan dimensi yang terjadi harus diusahakan seminimal mungkin karena akan mempengaruhi retensi dan stabilitas gigitiruan. Kestabilan dimensi resin akrilik polimerisasi panas berhubungan dengan absorbsi air yang dapat menyebabkan ekspansi resin akrilik dan merubah dimensi resin akrilik. Absorbsi air seharusnya tidak boleh lebih dari 0,8 mg/cm2 karena hal ini dapat mempengaruhi dimensi dan stabilitas basis gigitiruan.28,34,42,45
Gigitiruan juga mengalami crazing, yaitu pembentukan retakan kecil pada permukaan basis gigitiruan resin akrilik. Retakan tersebut dapat mengakibatkan terjadinya perubahan dimensi tetapi perubahan ini umumnya tidak menyebabkan kesulitan klinis. Crazing pada resin akrilik bersifat transparan menimbulkan penampilan berkabut atau tidak terang. Crazing dapat mempengaruhi estetis dan kekuatan gigitiruan yang dapat mengakibatkan gigitiruan lebih mudah mengalami fraktur. Crazing dapat terjadi disebabkan adanya tekanan mekanis ataupun efek
solvent.3,5,37,38
2.3.3.2 Sifat Biologis
Dalam bahan kedokteran gigi sifat biologis merupakan suatu ketentuan utama harus diperhatikan agar tidak membahayakan pasien. Resin akrilik yang telah mengalami proses polimerisasi harus biokompatibel dengan jaringan di sekitar rongga mulut. Namun, sering muncul beberapa kasus dimana pasien menunjukkan
terjadinya reaksi alergi terhadap resin akrilik.5,11 Hal ini karena adanya monomer sisa, berkisar 0,2- 0,5 % dari basis gigitiruan.1,11,34
Kemampuan basis gigitiruan untuk menyerap cairan berhubungan dengan kemampuan mikroorganisme misalnya Candida albicans yang dapat berkolonisasi pada permukaan gigitiruan, terutama pada pasien dengan kebersihan rongga mulut yang buruk.5,11,38
2.3.3.3 Sifat Kemis
Polimetil metakrilat dapat menyerap air, nilai penyerapan adalah sebesar 0,69 mg/cm2. Penyerapan dipengaruhi oleh polaritas dari molekul polimetil metakrilat dan mekanisme difusi. Koefisin difusi resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 0,011 x 10-6 cm3/detik pada suhu 370C. Suhu dapat mempengaruhi daya absorbsi resin akrilik polimerisasi panas. Molekul air penetrasi ke dalam resin akrilik dan menepati posisi di antara rantai polimer sehingga memisahkan ikatan rantai polimer. Setiap kenaikan berat akrilik sebesar 1% yang disebabkan oleh absorbsi air akan menyebabkan terjadinya ekspansi linear sebesar 0.23%.3,34
Bahan resin akrilik tidak larut di dalam air dan cairan rongga mulut. Resin akrilik hanya larut dalam keton, ester dan hidrokarbon aromatis, seperti kloroform dan aseton.3,34
2.3.3.4 Sifat Mekanis
Sifat-sifat mekanis merupakan respon yang terukur, baik elastik yaitu dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan (reversible) maupun plastis yaitu tidak dapat kembali ke bentuk semula (ireversibel) bila terkena distribusi tekanan atau gaya. Kekurangan yang dapat timbul akibat bahan basis gigitiruan resin akrilik dengan sifat mekanis yang rendah adalah:3,39
a. Fraktur: benturan atau lebih dikenal sebagai impact misalnya terjatuh pada permukaan yang kasar dapat menyebabkan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas mengalami fraktur. Kekuatan transversal yang diterima basis gigitiruan selama proses pengunyahan dan basis gigitiruan yang mengalami pembengkokan yang
berulang-ulang selama pemakaian dapat menyebabkan terjadi fatique. Fatique
merupakan salah satu penyebab terjadi frakur pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.34,41
b. Retak: adanya efek tekanan tarik pada permukaan resin akrilik dapat menyebabkan terpisahnya molekul-molekul primer yang dapat menyebabkan terjadi retak pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.3,44
Sifat mekanis bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terdiri atas kekuatan transversal, kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan fatique dan crazing. Kekuatan tarik dapat ditentukan dengan uji kekuatan tarik satu sumbu dengan memanjangkan bahan. Kekuatan impak merupakan energi dari gaya benturan yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan.34,40,43 Kekuatan fatique adalah patahnya suatu bahan yang disebabkan oleh beban berulang di bawah batas tahanan bahan tersebut. Kekuatan transversal adalah uji kekuatan pada batang yang terdukung pada kedua unjungnya kemudian diberi beban secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah.34,39,40,43Crazing berupa kumpulan retakan yang terbentuk pada permukaan gigitiruan resin akrilik yang dapat melemahkan basis gigitiruan.3,34
2.3.4 Keuntungan
Berikut adalah keuntungan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas:2,5,33
a. Mudah diproses dan dimanipulasi.
b. Proses pengerjaannya mudah dan menggunakan peralatan yang sederhana.
c. Harga relatif murah.
d. Stabilisasi warna stabil dan menyerupai ginggiva. e. Tidak toksik.
f. Tidak mudah larut dalam cairan mulut. g. Perubahan dimensinya kecil.
h. Mudah direparasi. i. Mudah dipoles.
2.3.5 Kerugian
Berikut adalah kerugian basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas:2,5,33 a. Daya penghantar termal rendah.
b. Mudah terjadi fraktur.
c. Ketahanan terhadap abrasi rendah.
d. Kekuatan terhadap benturan (impact) rendah. e. Memiliki porositas dan perubahan dimensi. f. Mengandung monomer sisa.
2.4 Perubahan Dimensi