BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.3 Sifat-sifat
Sifat bahan basis gigitiruan terbagi atas sifat mekanis, sifat kemis dan biologis, serta sifat fisis.3
2.2.3.1 Sifat Mekanis
Sifat mekanis adalah respons yang terukur, baik elastis maupun plastis, dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan.15 Sifat mekanis bahan basis gigitiruan terdiri atas kekuatan tensil, kekuatan impak, fatique, crazing dan kekerasan.
a. Kekuatan Tensil
3
Kekuatan tensil resin akrilik polimerisasi panas adalah 55 MPa.4,20 Kekuatan tensil resin akrilik yang rendah ini merupakan salah satu kekurangan utama resin akrilik.16
b. Kekuatan Impak
Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas adalah 1 cm kg/cm.4,20 Resin akrilik memiliki kekuatan impak yang relatif rendah dan apabila gigitiruan akrilik jatuh ke atas permukaan yang keras kemungkinan besar akan terjadi fraktur.3
c. Fatique
Resin akrilik memiliki ketahanan yang relatif buruk terhadap fraktur akibat fatique. Fatique merupakan akibat dari pemakaian gigitiruan yang tidak didesain dengan baik sehingga basis gigitiruan melengkung setiap menerima tekanan pengunyahan.3 Kekuatan fatique basis resin akrilik polimerisasi panas adalah 1,5 juta lengkungan sebelum patah dengan beban 2500 lb/in2 pada stress maksimum 17 MPa.
d. Crazing 20
Crazing kadang-kadang muncul berupa kumpulan retakan pada permukaan gigitiruan resin akrilik yang dapat melemahkan basis gigitiruan. Retakan-retakan ini dapat timbul akibat salah satu dari tiga mekanisme berikut. Pertama, apabila pasien memiliki kebiasaan sering mengeluarkan gigitiruannya dan membiarkannya kering, siklus penyerapan air yang konstan diikuti pengeringan sehingga dapat menimbulkan stress tensil pada permukaan dan mengakibatkan terjadinya crazing. Kedua, penggunaan anasir gigitiruan porselen juga dapat menyebabkan crazing pada basis di daerah sekitar leher anasir gigitiruan yang diakibatkan perbedaan koefisien ekspansi termal antara porselen dan resin akrilik. Ketiga, crazing dapat terjadi selama
perbaikan gigitiruan ketika monomer metil metakrilat berkontak dengan resin akrilik yang telah mengeras dari potongan yang sedang diperbaiki. Tingkat crazing ini dapat dikurangi oleh cross-linking agent yang berfungsi mengikat rantai-rantai polimer.
e. Kekerasan
3
Nilai kekerasan resin akrilik polimerisasi panas adalah 20 VHN atau 15 kg/mm2.3,20 Nilai kekerasan tersebut menunjukkan bahwa resin akrilik relatif lunak dibandingkan dengan logam dan mengakibatkan basis resin akrilik cenderung menipis. Penipisan tersebut disebabkan makanan yang abrasif dan terutama pasta gigi pembersih yang abrasif, namun penipisan basis resin akrilik ini bukan suatu masalah besar.3
Kekurangan utama dari resin akrilik adalah mudah frakturnya gigitiruan, hal ini berhubungan erat dengan sifat-sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas, yaitu kekuatan tensil, lentur, fatique dan impak yang rendah serta sifat notch sensitivity yang tinggi.5,16
2.2.3.2 Sifat Kemis dan Biologis
Sifat kemis adalah sifat suatu bahan yang dapat mengubah sifat dasar bahan tersebut, seperti penyerapan air dan stabilitas warna. Sifat biologis adalah sifat suatu bahan dalam interaksinya dengan makhluk hidup, seperti pembentukan koloni bakteri dan biokompatibilitas.
a. Penyerapan Air 3
Resin akrilik menyerap air secara perlahan, biasanya melalui difusi, dan mencapai titik keseimbangan sekitar 2 % setelah periode beberapa hari atau minggu
tergantung pada ketebalan gigitiruan. Penyerapan air selalu terjadi pada resin akrilik dengan tingkat yang lebih besar pada bahan yang lebih kasar.13 Penyerapan air menyebabkan perubahan dimensi, meskipun tidak signifikan.3,5 Penelitian Cheng Yi-Yung (1994) menemukan bahwa penambahan berbagai serat pada resin akrilik menunjukkan perubahan dimensi yang lebih kecil selama perendaman dalam air.
b. Pembentukan Koloni Bakteri
21
Kemampuan organisme tertentu untuk berkembang pada permukaan gigitiruan resin akrilik berkaitan dengan penyerapan air, energi bebas permukaan, kekerasan permukaan, dan kekasaran permukaan.3,22 Berbagai penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki penyerapan air yang rendah, permukaan yang halus, kekerasan permukaan yang lebih tinggi dibandingkan nilon dan sudut kontak permukaan dengan air yang cukup besar sehingga apabila diproses dengan baik dan sering dibersihkan maka perlekatan bakteri tidak akan muda h terjadi.10,16,23 Pembersihan dan perendaman gigitiruan dalam pembersih kemis secara teratur umumnya sudah cukup untuk mengurangi masalah perlekatan bakteri.
c. Stabilitas Warna
5
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.4 Beberapa penulis juga menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki stabilitas warna yang baik.4,16,20
d. Biokompatibilitas
Secara umum, resin akrilik polimerisasi panas sangat biokompatibel. Walaupun demikian, beberapa pasien mungkin menunjukkan reaksi alergi yang disebabkan monomer sisa metil metakrilat atau benzoic acid pada basis gigitiruan. Pasien yang tidak alergi juga dapat mengalami iritasi apabila terdapat jumlah monomer yang tinggi pada basis gigitiruan yang tidak dikuring dengan baik. Batas maksimal konsentrasi monomer sisa untuk resin akrilik polimerisasi panas menurut standar ISO adalah 2,2 %.2,3
2.2.3.3 Sifat Fisis
Sifat fisis adalah sifat suatu bahan yang diukur tanpa diberikan tekanan atau gaya dan tidak mengubah sifat kimia dari bahan tersebut. Sifat fisis terdiri atas massa jenis, ekspansi termal, porositas dan kekasaran permukaan.
a. Massa Jenis
3
Resin akrilik memiliki massa jenis yang relatif rendah yaitu sekitar 1,2 g/cm3. Hal ini disebabkan resin akrilik terdiri dari kumpulan atom-atom ringan, seperti karbon, oksigen dan hidrogen.
b. Ekspansi Termal 3
Koefisien ekspansi termal resin akrilik polimerisasi panas adalah sekitar 80 ppm/oC. Nilai ini merupakan angka yang cukup tinggi dari kelompok resin. Umumnya hal ini tidak menimbulkan masalah, namun terdapat kemungkinan bahwa anasir gigitiruan porselen yang tersusun pada basis gigitiruan dapat menjadi longgar dan lepas akibat perbedaan ekspansi dan kontraksi.2
c. Porositas
Adanya gelembung atau porositas di permukaan dan di bawah permukaan dapat mempengaruhi sifat fisis, estetik dan kebersihan basis gigitiruan. (Gambar 4) Porositas cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas
dapat diakibatkan penguapan monomer yang tidak bereaksi dan berat molekul polimer yang rendah, disertai temperatur resin akrilik selama kuring mencapai atau melebihi titik didih bahan tersebut.15
a b c d
Gambar 4 : Porositas di permukaan dan di dalam basis gigitiruan24 a : porositas di permukaan basis gigitiruan
b : porositas di permukaan basis gigitiruan dilihat dengan mikroskop elektron
c : porositas di dalam basis gigitiruan
d : porositas di dalam basis gigitiruan dilihat dengan mikroskop elektron
Porositas juga dapat berasal dari pengadukan komponen bubuk dan cairan yang tidak tepat. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin akrilik yang homogen, penggunaan perbandingan polimer dan monomer yang tepat, prosedur pengadukan yang terkontrol dengan baik, serta waktu pengisian bahan ke dalam mould yang tepat.
d. Kekasaran Permukaan 15
Beberapa peneliti menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki permukaan yang halus dan mampu mempertahankan pemolesan yang baik selama jangka waktu pemakaian yang panjang.16 Kekasaran permukaan dari bahan
kedokteran gigi yang dipertimbangkan ideal oleh Quirynen dkk. dan Bollen dkk. adalah mendekati 0,2 µ m atau kurang. Untuk resin akrilik, sedikit perbedaan dari 0,2 µ m dapat diabaikan. Hal ini disebabkan resin akrilik mengandung monomer sisa yang memiliki efek sitotoksik terhadap sejumlah bakteri sehingga dapat mengurangi perlekatan bakteri pada permukaan resin akrilik.22
Pemolesan gigitiruan akrilik dapat dilakukan dengan pemolesan mekanis, atau dengan pemolesan kemis merendam akrilik dalam larutan pemolesan kemis yang telah dipanaskan. Pemolesan kemis memiliki keuntungan yaitu waktu yang dibutuhkan lebih singkat. Selain pemolesan mekanis dan kemis, juga dapat digunakan sealant yang diaktivasi dengan sinar ultraviolet untuk pemolesan. Sofou dkk. (2001) menyatakan bahwa kekasaran permukaan yang dihasilkan dengan bahan ini sama dengan yang dihasilkan oleh pemolesan mekanis. Cara ini juga cukup hemat waktu seperti pemolesan kemis dan Valittu (1996) menemukan bahwa sealant ini menurunkan tingkat monomer sisa.25 Pfeiffer dan Rosenbauer (2004) serta Valittu (1996) menyatakan bahwa resin akrilik yang dipoles dengan baik menunjukkan penurunan pelepasan monomer yang signifikan dibandingkan dengan yang tidak dipoles.14