Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas dengan Penambahan 0,3% , 0,6% dan 0,9% Serat Polietilen

(1)

Lampiran 1

Skema Alur Penelitian

KEKUATAN IMPAK RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS DENGAN PENAMBAHAN 0,3% , 0,6% DAN 0,9% SERAT

POLIETILEN

Master cast dari logam

Penanaman dalam kuvet

Mold

RAPP tanpa serat RAPP + PE 0,3% RAPP + PE 0,6% RAPP + PE 0,9%

Pengisian RAPP pada mold

Kuvet ditekan dengan pres

Kuring

Polishing

Uji kekuatan impak

Data

Analisis data

(2)

Analisis Statistik

*. This is a lower bound of the true significance.

ONE WAY ANOVA

Tanpaserat 10 .0054000 .00071880 .00022730 .0048858 .0059142 .00450 .00650 SeratPolietilen 0,3% 10 .0059500 .00068516 .00021667 .0054599 .0064401 .00450 .00700 SeratPolietilen 0,6% 10 .0071500 .00045947 .00014530 .0068213 .0074787 .00650 .00800 SeratPolietilen 0,9% 10 .0080500 .00043780 .00013844 .0077368 .0083632 .00725 .00850

(3)

ANOVA nilai

Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups .000 3 .000 40.914 .000 Within Groups .000 36 .000

Total .000 39

Test of Homogeneity of Variances nilai

Levene

Statistic df1 df2 Sig.

(4)

Post Hoc Tests

Multiple Comparisons nilai

LSD

(I) Kelompok (J) Kelompok

Mean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

(5)

(6)

Lampiran 3

(7)

(8)

DAFTAR PUSTAKA

1. Power JM, Sakaguchi RL. Craig’s restorative dental materials. 12th Ed. Missouri: Mosby Company., 2006: 514-9.

2. Mowade TK, Dange SP, Thakre MB, Kamble VD. Effect of fiber reinforcement

on impact strength of heat polymerized polymethyl methacrylate denture base

resin : in vitro study and SEM analysis. J Adv Prosthodont 2012; 4: 30-6.

3. Noort R. Introduction to dental materials. 3rd Ed. London: Mosby Elsevier., 2007: 216-22.

Philadelphia: Lippincott Wiliams and Walkins., 2001: 262-5.

7. Craig RG, Powers JM, Watana JC. Dental material: properties and manipulation.

7th Ed. India: Mosby., 2000: 257-67.

8. Nirwana I. Kekuatan transversa resin akrilik hybrid setelah penambahan glass

fiber dengan metode berbeda. Dent J 2005; 38(1): 16-9.

9. Narva KK, Valittu PK, Helenius H, Yli-Upro A. Clinical survey of acrylic resin

removable denture repairs with glass fiber reinforcement. Int J Prosthodont 2001;

14(3): 219-24.

10. Combe, EC. Sari dental material. Alih Bahasa. Slamat T, Jakarta: Balai Pustaka,

1992: 267-81.

11. Uzun G, Keyf F. The effect of woven, chopped and longitudinal glass fiber

reinforcement on the transverse strength of a repair resin. J Biomater Appl 2001;

15: 351-6.

12. Uzun G, Hersek N, Tincer T. Effect of five woven fiber reinforcements on the

(9)

13. Mccabe JF. Applied Dental Materials. 7th Ed. London: Blackwell., 1990: 88-90. 14. Vodjani M, Khaledi AAR. Transverse strength of reinforced denture base resin

with metal wire and e-glass fiber. Dent J 2006; 3(4): 167-71.

15. Matthews FL, Rawlings RD. Composite materials: engineering and science.

London, Woodhead Publishing Limited, 1999: 35-45.

16. Soekobagiono, Santoso WA, Salim S. Kekuatan transversa resin akrilik heat

cured yang ditambah ultra high molecular weight polyethylene fiber. J of

Prosthodont 2012; 3(2): 6-11.

17. Bae JM, Yu SH, Lee Y, OH S, Cho HW, Oda Y. Reinforcing effects of different

fibers on denture base resin based on the fiber type, concentration, and

combination. Dent Mater J 2012; 31(6): 1039-46.

18. Alla RK, Sajjan S, Alluri RV, Ginjupalli K, Upadhya N. Influence of fiber

reinforcement on the properties of denture base resins. J Biomater and

Nanobiotechnology 2013; 4:91-7.

19. Watri D. Pengaruh penambahan serat kaca pada bahan basis gigitiruan resin

akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan impak dan transversal.

http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/21739.(7 Juli 2013).

20. Goguta L, Marsavina L, Bratu D, Topala F. Impact strength of acrylic heat curing

denture base resin reinforced woth e-glass fibers. J Timisoara Medical 2006;

56(1): 88-92.

21. Prasad H, Kalavathy, Mohammed HS. Effect of glass fiber and silane treated

glass fiber reinforcement on impact strength of maxillary complete denture.

Annals and Essences of Dentistry J 2011; 3(4): 7-12.

22. Stipho HD. Repair of acrylic resin denture base reinforced with glass fiber. J

Prosthet Dent 1998; 80(5): 546-50.

23. Tacir IH, Kama JD, Zortuk M, Eskimez S. Flexural properties of glass fiber

reinforced acrylic resin polymers. Australian Dental J 2006; 51(1): 52-6.

24. Zarb GA, Bolender CL, Eckert SE, et al. Prostodontic treatment for edentulous

patient: complete dentures and implant-supported prostheses. India: Elsevier.,

(10)

25. Walls AWG, Mccabe JF. Applied Dental Materials. 9th Ed. Munksgaard: Blackwell.,2008: 110-23.

26. Sadamori S, Ishii T, Hamada T, Razak A. A comparison of three dimensional

change in maxillary complete denture conventional heat polymerizing and

microwave polymerizing techniques. Dent J 2007; 40(1): 6-10.

27. Salim S. Different curing methods on transverse strength of acrylic resin. Dent J

2010; 43(1): 40-3.

28. Mahalistiyani R, Ratwati DF. Pengaruh bahan penguat serat gelas terhadap

kekuatan transversal lempeng akrilik. Maj Ked Gig 2006; 21(4): 140-5.

29. Pirez de Souza F, Panzeri H, Vieira MA, Garcia L, Consani S. Impact and

fracture resistance of an experimental acrylic polymer with elastomer in different

proportions. Mater Res J 2009; 12(4): 415-8.

30. Faot F, Panza LHV, Garcia RCMR, Cury AADB. Impact and flexural strength,

and fracture morphology of acrylic resins with impact modifiers. Dent J 2009; 3:

137-43.

31. Bashi TK, Nema LM. Evaluation of some mechanical properties of reinforced

acrylic resin denture base material an in vitro study. Al-Rafidain Dent J 2009;

1(9): 57-65.

32. Nicholas B. Artificial fibers-polymeric fibers, other synthetic fibers.

<http://science.jrank.org/pages/532/Artificial-Fibers.html> (12 Juli 2013).

33. Kevlar, Spectra. Polymeric reinforcing fibers. Brent Strong/Brigham Young

University. 1-15.

34. Sharma KG. Easily processable ultra high molecular weight polyethylene with

narrow molecular weight distribution. Thesis. Belanda: Universiteit Eindhoven,

2005: 1-33.

35. Fu J, Ghali BW, Lozynsky AJ, Oral E, Muratoglu OK. Ultra high molecular

weight polyethylene with improved plasticity and toughness by high temperature

melting. Elsevier: J Polymer 2010; 51: 2721-31.

(11)

37. Kamble VD, Parkhedkar RD. The effect of different fiber reinforcement on

flexural strength of provisional restorative resins: in a-vitro study. J Adv Prost

2012; 4: 1-6.

38. Cheng JJ. Mechanical and chemical properties of high density polyethylene:

Effect of microstructure on creep characteristics. Thesis. University of Waterloo,

2008: 1-43.

39. Galiano R. Polymer Materials. <http://njscuba.net/zzz_artifacts/polymer

moleculepolyethylene.gif> (18 Juli 2013).

40. Anonymous. <http://french.alibaba.com/product-gs/polyethylene-fiber47830874

7.html> (22 Juli 2013).

41. Narva K, Lassila LV, Vallittu PK. The static strength and modulus of fiber

reinforced denture base polymer. Dent Mater J 2005; 21: 421-8.

42. Rahamneh A. Impact strength of acrylic resin denture base material after the

addition of different fibres. Pakistan Oral & Dent J 2009; 29(1): 181-3.

43. Hanafiah KA. Rancangan percobaan: teori dan aplikasi. Edisi 3. Jakarta: PT Raja

Grafindo Persada., 2011: 9-10.

44. Faot F, Costa MA, Cury ADB, Garcia RCM. Impact strength and fracture

(12)

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian: Eksperimental laboratorium.

3.2 Desain Penelitian: Post test only with control group design.

3.3 Tempat dan Waktu Penelitian

3.3.1 Tempat Pembuatan Sampel

Laboratorium Ilmu Material dan Teknologi Kedokteran Gigi, Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

3.3.2 Tempat Pengujian Sampel

Laboratorium Ilmu Dasar dan Umum FMIPA USU.

3.3.3 Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Juli 2013 - Januari 2014

3.4 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

3.4.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas tanpa

penambahan serat, resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat

polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9%. Master cast yang akan digunakan berukuran 80

mm x 10 mm x 4 mm sesuai dengan Internasional Standards Organization No 806

104 377514 (sitasi dari Goguta L, dkk. Impact Strength of acrylic heat curing denture

base resin reinforced with e-glass fibers. 2006; 56(1): 89) untuk uji kekuatan impak,

(13)

3.4.2 Besar Sampel Penelitian

Perhitungan besar sampel dilakukan dengan menggunakan Rumus Frederer

berikut:

Keterangan:

t: Jumlah perlakuan

r: Jumlah ulangan

Dalam penelitian ini akan digunakan t = 4 karena jumlah perlakuan sebanyak

empat perlakuan, yaitu resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, resin

akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat polietilen 0,3% , 0,6% dan

0,9%. Jumlah ( r ) tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut:43 ( t - 1) ( r - 1) ≥ 15

( 4 - 1) ( r - 1) ≥ 15

4 ( r –1) ≥ 15

4r –4 ≥ 15

4r ≥ 19

r ≥ 4,75, r = 5

Berdasarkan hasil perhitungan sampel untuk tiap kelompok sampel adalah

minimal 5 buah, maka peneliti mengambil besar sampel 10 buah untuk tiap

kelompok sampel.

80mm

10mm 4 mm

Gambar 3. Ukuran sampel uji kekuatan impak

(14)

3.5 Kriteria Inklusi dan Kriteria Eksklusi

3.5.1 Kriteria inklusi

Sampel dengan ukuran sesuai (80 mm x 10 mm x 4 mm).

3.5.2 Kriteria eksklusi Sampel yang poreus.

3.6 Variabel Penelitian

3.6.1 Variabel Bebas

Resin akrilik polimerisasi panas yang penambahan serat polietilen dengan

konsentrasi berbeda (0,3% , 0,6% dan 0,9%).

3.6.2 Variabel Terikat Kekuatan Impak

3.6.3 Variabel Terkendali

1. Ukuran sampel 80 mm x 10 mm x 4 mm (Gambar 3).

2. Perbandingan adonan resin akrilik polimerisasi panas adalah perbandingan

polimer : monomer yaitu 3 gr : 1,5 ml.

3. Bentuk, ukuran dan berat serat polietilen adalah serat polietilen yang

berbentuk potongan kecil ukuran 1 mm yang bermassa molekul sangat tinggi

(UHMWPE) dengan berat 0,3% , 0,6% dan 0,9% dari total berat polimer.

4. Suhu dan waktu kuring.

3.6.4 Variabel Tidak Terkendali

1. Kecepatan pengadukan selama proses pencampuran monomer dan

(15)

3. Penyebaran serat polietilen.

4. Temperatur kamar.

5. Tekanan pengepresan.

6. Teknik pemolisan.

3.7 Definisi Operasional

1. Master cast yang akan digunakan berukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk pembuatan sampel.

2. Sampel pada penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas tanpa

penambahan serat dan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat

polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9% berbentuk potongan kecil bermassa molekul sangat

tinggi (UHMWPE).

3. Teknik penambahan serat polietilen adalah serat polietilen dicampur

dengan polimer dan monomer secara bersamaan, lalu diaduk sehingga homogen.

4. Kekuatan impak adalah kekuatan yang diperlukan untuk mematahkan

suatu bahan dengan gaya benturan. Satuan kekuatan impak adalah J/mm2. Alat ukur

yang digunakan Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany.

3.8 Bahan dan Alat Penelitian

3.8.1 Bahan Penelitian

1. Resin akrilik polimerisasi panas (QC 20,Dentsply Internasional Inc.,

Chicago, USA)

(16)

2. Serat polietilen bentuk potongan kecil ukuran 1 mm (Ribbond, Seattle, Washington USA)

3. Gips keras (Moldano, Germany)

4. Aquadest

5. Vaselin

6. Cold Mould Seal (QC 20, Dentsply Internasional Inc., Chicago, USA) 7. Plastik selopan

8. Kertas pasir waterproof (Atlas) no.600

3.8.2 Alat Penelitian

1. Master cast dari logam ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm sebanyak 3 buah.

2. Kuvet besar untuk menanam model (Smic, China).

3. Rubber Bowl dan spatula.

4. Alat pengaduk resin akrilik dan pot pengaduk porselen.

5. Gelas ukur.

6. Timbangan digital (Electronic Digital Scale).

7. Vibrator. 8. Pres.

9. Waterbath (Memmert, Schwabach W-Germany). Gambar 6. Master Cast

(17)

10. Bur fraser.

11. Stopwatch.

12. Lekron (Smic, China).

13. Alat uji kekuatan impak (Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany).

3.9 Cara penelitian

3.9.1 Pembuatan Master Cast

Master cast dari logam stainless steel yang di tempah dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm (Gambar 6).

Gambar 7. Unit kuring waterbath (Memmert, Schwabach W-Germany).

Gambar 8. Alat uji kekuatan impak (Amslerotto Walpret Werke GMBH

(18)

3.9.2 Pembuatan Sampel

Sampel yang dibuat sebanyak 40 buah :

1. Bahan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat polietilen

sebanyak 10 buah.

2. Bahan resin akrilik polimerisasi panas ditambah serat polietilen 0,3%

sebanyak 10 buah.

3.9.2.1Pembuatan Mold

1. Gips keras dicampur dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90 ml air

untuk pengisian satu kuvet bawah.

2. Adonan gips keras diaduk dengan spatula selama 15 menit.

3. Adonan gips keras dimasukkan ke dalam kuvet bawah yang telah

disiapkan di atas vibrator yang digetarkan.

4. Master cast dari logam dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm diolesi dengan vaselin.

5. Master cast dibenamkan pada kuvet bawah sampai ± setengah tebal master cast permukaan adonan gips keras, satu kuvet berisi 3 buah master cast dan gips keras dirapikan (Gambar 9).

6. Didiamkan selama 15 menit sampai mengeras.

7. Permukaan gips keras diolesi vaselin dan kuvet atas disatukan dengan

kuvet bawah dan diisi adonan gips keras dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90

ml air di atas vibrator yang digetarkan.

8. Kuvet atas dan kuvet bawah di pres sampai bertemu.

9. Setelah adonan gips keras, kuvet dibuka dan master cast dikeluarkan dari

(19)

Gambar 9. Penanaman master cast pada kuvet

3.9.2.2 Pengisian Akrilik Pada Mold

Permukaan gips keras diolesi dengan cold mould seal.

a. Resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat polietilen. 1. Polimer dicampurkan ke dalam monomer yang telah disiapkan di dalam

pot porselen dengan perbandingan 3 gr bubuk : 1,5 ml cairan, lalu diaduk

perlahan-lahan.

2. Setelah adonan mencapai dough stage kemudian adonan dimasukkan ke

dalam mould.

3. Resin akrilik polimerisasi panas ditutup dengan plastik selopan kemudian

kuvet atas dipasangkan, kuvet ditekan perlahan-lahan sehingga besi kuvet bawah dan

atas bertemu, lalu kuvet dibuka. Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron.

4. Kuvet atas ditutup kembali, kemudian dilakukan penekanan pres kembali

sampai kuvet bawah dan atas bertemu.

5. Baut kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah

agar beradaptasi dengan baik.

b. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat polietilen 0,3%.

1. Serat polietilen 0,3% dengan ukuran 1 mm, ditimbang sebanyak 0,009 gr

dari berat polimer.

Gips Stone

Master Cast

(20)

2. Serat polietilen sebanyak 0,009 gr dicampur dengan polimer dan monomer

ditutup dengan plastik selopan kemudian kuvet atas dipasangkan, kuvet ditekan

perlahan-lahan sehingga besi kuvet bawah dan atas bertemu, lalu kuvet dibuka.

Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron.

5. Kuvet atas ditutup kembali, kemudian dilakukan penekanan pres kembali

agar beradaptasi dengan baik.

c. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat polietilen 0,6%.

dari berat polimer.

dengan perbandingan serat : polimer : monomer = 0,018 gr : 3 gr : 1,5 ml, lalu

diaduk perlahan-lahan.

3. Setelah adonan mencapai dough stage kemudian adonan dimasukkan ke

dalam mold.

4. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat polietilen 0,6%

Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron.

(21)

d. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat polietilen 0,9%.

dari berat polimer.

dengan perbandingan serat : polimer : monomer = 0,027 gr : 3 gr : 1,5 ml, lalu

diaduk perlahan-lahan.

3. Setelah adonan mencapai dough stage kemudian adonan dimasukkan ke

dalam mold.

4. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat polietilen 0,9%

Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron.

3.9.2.3 Kuring

Proses kuring dilakukan memakai waterbath (Gambar 7). Pengontrolan waktu

dan suhu dilakukan selama kuring yaitu kuvet dimasukkan ke dalam waterbath yang

berisi air dan dipanaskan dari suhu kamar sampai suhu 70°C dan dibiarkan selama 90

menit. Kemudian temperatur dinaikkan sampai 100°C dan dibiarkan selama 30

menit. Setelah itu temperatur diturunkan, kuvet dibiarkan di dalam waterbath selama

30 menit untuk proses pendinginan. Kemudian kuvet diletakkan di bawah air

(22)

3.9.2.4 Pemolisan Sampel

Sampel dikeluarkan dari kuvet, lalu kelebihan akrilik dibuang dan dirapikan

dengan bur fraser untuk menghilangkan bagian yang tajam dan dihaluskan dengan

kertas pasir waterproof nomor 600 sampai diperoleh ukuran yang diinginkan

(Gambar 10).

Gambar 10. Sampel akrilik yang telah dihaluskan dengan kertas pasir (a)Kelompok

kontrol (b)Kelompok serat polietilen 0,3% (c)Kelompok serat polietilen 0,6%

(d)Kelompok serat polietilen 0,9%

3.9.3 Pengukuran Kekuatan Impak

Pengukuran kekuatan impak dengan alat penguji kekuatan impak (Amslerotto

Walpret Werke GMBH, Germany). Sampel diberi nomor pada kedua ujungnya dan

ditempatkan dengan posisi horizontal bertumpu pada kedua ujung alat penguji

kemudian lengan pemukul pada alat penguji dikunci (Gambar 11). Setelah itu, kunci

lengan pemukul dilepaskan dan lengan pemukul membentur sampel hingga patah

(Gambar 13). Energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan

(23)

(a) (b)

Gambar 11. (a) Alat uji kekuatan impak tampak samping (b)Sampel akrilik yang

telah diberi nomor dan akan diuji kekuatan impak

(a) (b) (c) (d)

Gambar 12. Patahan sampel akrilik setelah diuji kekuatan impak (a)Kelompok

kontrol (b)Kelompok serat polietilen 0,3% (c)Kelompok serat polietilen 0,6%

(d)Kelompok serat polietilen 0,9%

3.10 Analisa Data

Data nilai uji kekuatan impak akan diuji dengan menggunakan uji One way Anova

dengan tingkat kemaknaan (α = 0,05).

(24)

BAB 4

HASIL PENELITIAN

4.1 Kekuatan Impak

Dari hasil penelitian nilai kekuatan impak yang terjadi pada kontrol (tanpa

penambahan serat polietilen), dengan penambahan serat polietilen 0,3%, 0,6% dan

0,9% dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas Tanpa Penambahan Serat

dan dengan Penambahan Serat Polietilen (J/mm2)

No

Kekuatan Impak (x 10-3 J/mm2 )

Kontrol Serat Polietilen

0,3% 0,6% 0,9% standar deviasi kekuatan impak kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,3%

adalah 5,95 x 10-3 J/mm2 dan 0,68 x 10-3 J/mm2. Rata-rata dan standar deviasi kekuatan impak kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,6% adalah 7,15 x

(25)

Pada penelitian ini terlihat bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik

polimerisasi panas setelah penambahan serat polietilen dengan konsentrasi yang

berbeda 0,3%, 0,6% dan 0,9% mengalami peningkatan dibanding kekuatan impak

resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, seperti terlihat pada gambar

13.

4.2 Analisis Statistik

Dari uji normalitas dan homogenitas data didapatkan bahwa data terdistribusi

normal dan homogen. Oleh karena itu data dapat dianalisis secara statistik dengan uji

One Way Anova dengan derajat kemaknaan (p ≤ 0,05) untuk melihat kesignifikanan hasil penelitian.

Analisis uji One Way Anova menunjukkan bahwa nilai kekuatan impak

menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan p = 0,0001 (p < 0,05) antar

kelompok kontrol dan kelompok penambahan serat polietilen 0,3%, 0,6% dan 0,9%.

Terlihat signifikansi diperoleh nilai p value = 0,000, dengan demikian hasil yang

diperoleh p < 0,05, maka Ho (hipotesa) ditolak. Sehingga kesimpulan yang diperoleh

5,00

Nilai Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas

(26)

terdapat perbedaan kekuatan impak pada tiap rata-rata kelompok perlakuan yaitu

kelompok kontrol, kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,3%, 0,6% dan

0,9% (Lampiran 2).

Untuk mengetahui lebih lanjut perbedaan antar kelompok perlakuan maka

dilakukan uji lanjut menggunakan Least Significant Difference (LSD). Hasil uji LSD

dapat dilihat pada (Tabel 2).

Tabel 2. Nilai signifikansi perbedaan kekuatan impak antara kelompok

kontrol dengan kelompok penambahan serat setelah dilakukan uji One Way Anova

dengan Post Hoc LSD (p ≤ 0,05)

Kelompok Mean

Difference p Tanpa serat dengan Serat Polietilen 0,3% 0,00055000 0,044* Tanpa serat dengan Serat Polietilen 0,6% 0,00175000 0,0001* Tanpa serat dengan Serat Polietilen 0,9% 0,00265000 0,0001* Serat Polietilen 0,3% dengan Serat Polietilen 0,6% 0,00120000 0,0001* Serat Polietilen 0,3% dengan Serat Polietilen 0,9% 0,00210000 0,0001* Serat Polietilen 0,6% dengan Serat Polietilen 0,9% 0,00090000 0,002* *ada perbedaan yang signifikan dengan uji One Way Anova dengan Post Hoc LSD

(p ≤ 0,05)

Pada tabel 2 dapat dilihat dari hasil perhitungan uji One Way Anova

dengan Post Hoc LSD didapatkan perbedaan rata-rata antar kelompok kontrol

dengan kelompok serat polietilen 0,3% adalah 0,00055% dan nilai p = 0,044 (p ≤

0,05) dimana Ho ditolak yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara

kelompok kontrol dengan kelompok serat polietilen 0,3%.

Dari hasil perhitungan uji One Way Anova dengan Post Hoc LSD

didapatkan perbedaan rata-rata antar kelompok kontrol dengan kelompok serat

polietilen 0,6% adalah 0,00175% dan nilai p = 0,0001 (p ≤ 0,05) dimana Ho ditolak

yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok kontrol dengan

(27)

didapatkan perbedaan rata-rata antar kelompok kontrol dengan kelompok serat

yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok kontrol dengan

kelompok serat polietilen 0,9%.

didapatkan perbedaan rata-rata antar kelompok serat polietilen 0,3% dengan

kelompok serat polietilen 0,6% adalah 0,0012% dan nilai p = 0,0001 (p ≤ 0,05)

dimana Ho ditolak yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok

serat polietilen 0,3% dengan kelompok serat polietilen 0,6%.

didapatkan perbedaan rata-rata antar kelompok serat polietilen 0,3% dengan

kelompok serat polietilen 0,9% adalah 0,0021% dan nilai p = 0,0001 (p ≤ 0,05)

dimana Ho ditolak yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok

serat polietilen 0,3% dengan kelompok serat polietilen 0,9%.

Dari hasil perhitungan uji One Way Anova dengan Post Hoc LSD didapatkan

perbedaan rata-rata antar kelompok serat polietilen 0,6% dengan kelompok serat

yang artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok serat polietilen

(28)

BAB 5 PEMBAHASAN

Kekuatan impak didapatkan dengan cara memberikan energi impak yang

menyebabkan patahnya batang resin akrilik polimerisasi panas dengan bandul yang

berkekuatan 4 Joule yang diayunkan bebas tanpa beban.

Berdasarkan data hasil penelitian pada tabel 1 didapatkan rata-rata dan

standar deviasi kekuatan impak pada kelompok kontrol yaitu 5,40±0,71 x10-3 J/mm2. Rata-rata dan standar deviasi kekuatan impak kelompok dengan penambahan serat

polietilen 0,3% yaitu 5,95±0,68 x10-3 J/mm2. Rata-rata dan standar deviasi kekuatan impak kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,6% yaitu 7,15±0,45 x10-3 J/mm2. Rata-rata dan standar deviasi kekuatan impak kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,9% yaitu 8,05±0,43 x10-3 J/mm2. Dari data tersebut didapatkan rata-rata kekuatan impak yang tertinggi adalah pada kelompok dengan penambahan serat

polietilen 0,9% yaitu 8,05 x 10-3 J/mm2 dan yang terendah yaitu pada kelompok kontrol sebesar 5,40 x 10-3 J/mm2.

Nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas memiliki nilai yang

berbeda setelah penambahan serat polietilen 0,3%, 0,6% dan 0,9%, terlihat pada

penelitian ini, nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas (QC-20,Dentsply

Internasional Inc.,Chicago,USA) yang diperoleh pada kelompok kontrol sebesar 5,40 x 10-3 J/mm2, dimana nilai ini hampir sama dengan nilai resin akrilik polimerisasi panas (Dentsply Internasional Inc.,Chicago,USA) pada penelitian yang dilakukan

oleh Faot F. dkk, (2009) sebesar 5,0 x 10-3 J/mm2 karena proses polimerisasi dilakukan selama 20 menit dengan 100°C dan ukuran sampel yang berbeda 50 mm x

6 mm x 4 mm.30 Namun, Faot F. dkk, (2006) mendapatkan nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas (Lucitone-550, Dentsply Intl, York, Pa) sebesar 3,95

x 10-3 J/mm2.44

Dari hasil pengamatan di atas didapat bahwa terdapat perbedaan kekuatan

(29)

yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (Trevalon, Dentsply Ltd,

Weybridge, UK) dan serat polietilen (Dyneema, DSM High Performance Fiber BV., Heerlen, Holand) bentuk anyaman dengan konsentrasi 3,1% menunjukkan adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan kelompok

kontrolsebesar 18,87 x 10-3 J/mm2.12 Mowade, dkk (2012) menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas (Trevalon, Dentsply, Germany) yang ditambahkan dengan

serat polietilen (Lotus Polytwist P Ltd, Daman, India) bentuk potongan kecil

sebanyak 2% terjadi peningkatan kekuatan impak yang signifikan sebesar 7,58 x 10-3 J/mm2.2

Rahamneh A, (2009) menyatakan bahwa adanya peningkatan kekuatan impak

yang dihasilkan pada resin akrilik polimerisasi panas (Minacry, Minerva Dental Ltd,

Cardif, England) yang ditambah dengan serat polietilen (Connect, SdsKerr, Peterborough, UK) sebesar 19,92 x 10-3 J/mm2.42 Kamble, dkk (2012), Cheng JJ (2008) menyatakan bahwa adanya peningkatan kekuatan impak yang dihasilkan pada

resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah dengan serat polietilen. Hal ini

disebabkan karena adanya transfer beban antara serat polietilen dengan matriks

polimer saat beban diaplikasikan. Transfer beban terjadi melalui adhesi antara

permukaan serat polietilen dengan matriks polimer resin akrilik polimerisasi panas,

dimana serat polietilen di dalam resin akrilik polimerisasi panas menyerap beban

tersebut sehingga meningkatkan kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dan

(30)

BAB 6

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil penelitian ini antara lain:

1. Nilai rata-rata kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas tanpa

penambahan serat adalah 5,40 x 10-3 J/mm2, dengan penambahan serat polietilen 0,3% adalah 5,95 x 10-3 J/mm2, dengan penambahan serat polietilen 0,6% adalah 7,15 x 10-3 J/mm2, dengan penambahan serat polietilen 0,9% adalah 8,05 x 10-3 J/mm2.

2. Ada perbedaan kekuatan impak yang signifikan antara kelompok dengan

penambahan serat polietilen 0,3% dan kelompok dengan penambahan serat polietilen

0,6% p = 0,0001 (p < 0,05), kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,3% dan

kelompok dengan penambahan serat polietilen 0,9% p = 0,0001 (p < 0,05), kelompok

dengan penambahan serat polietilen 0,6% dan kelompok dengan penambahan serat

polietilen 0,9% p = 0,002 (p < 0,05). Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah

dengan penambahan serat polietilen 0,3%, 0,6%, dan 0,9% pada bahan resin akrilik

polimerisasi panas akan terjadi peningkatan kekuatan impak yang seimbang sehingga

bahan resin akrilik polimerisasi panas menjadi lebih kuat.

6.2 Saran

Saran yang dapat diberikan oleh peneliti untuk penelitian selanjutnya yaitu:

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh penambahan

serat polietilen terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan lainnya.

serat polietilen terhadap sifat mekanis lainnya pada bahan resin akrilik polimerisasi

panas.

(31)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Resin Akrilik

2.1.1 Pengertian

Resin akrilik adalah bahan termoplastik yang padat, keras, dan transparan.

Resin akrilik merupakan bahan yang mengandung resin poli (metil metakrilat).1,4 Pada tahun 1937, resin akrilik dengan cepat menggantikan bahan basis gigitiruan

sebelumnya yang terbuat dari vulkanit, nitroselulosa, fenol formaldehid, dan

porselen.1

2.1.2 Jenis Resin Akrilik

Menurut Combe (1992) dan Philips (2003), resin akrilik dapat dibedakan atas

tiga jenis, yaitu resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi panas, dan

resin akrilik polimerisasi sinar.4,10

Resin akrilik swapolimerisasi (resin akrilik cold curing atau self curing

autopolymeryzing) adalah resin akrilik yang mengandung aminetersier atau dimetil-para-toluidin di dalam monomernya sebagai akselerator kimiawi dalam proses polimerisasi. Bila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas, resin akrilik

swapolimerisasi memiliki lebih banyak porositas dan monomer sisa, kekuatan

transversal yang lebih rendah, stabilitas dimensi yang kurang baik dan stabilitas

warna yang buruk.4,6,10

Resin akrilik polimerisasi sinar (light cured resin) adalah resin akrilik dalam

bentuk lembaran dan benang atau pasta yang dibungkus dalam wadah kedap cahaya

dan sebagai inisiator polimerisasi ditambah camphoroquinone. Penyinaran resin ini

dilakukan selama 5 menit dengan gelombang cahaya sebesar 400-500 nm sehingga

memerlukan unit kuring khusus yang menggunakan empat buah lampu halogen

(32)

akrilik polimerisasi sinar memiliki kekuatan yang lebih rendah dan permukaan

yang lebih kasar.4,6,10

Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured resin acrylic) adalah resin akrilik

yang menggunakan proses pemanasan untuk polimerisasi.4,6,10

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan

polimer yang paling banyak digunakan saat ini dan proses polimerisasinya dengan

pengaplikasian panas. Energi termal (panas) yang diperlukan untuk polimerisasi

bahan tersebut dengan menggunakan pemanasan air di dalam waterbath atau dapat

juga menggunakan pemanasan dalam oven gelombang mikro.4,5

2.2.1 Komposisi

Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan.

Unsur-unsur yang terkandung dalam resin akrilik polimerisasi panas antara

lain:1,3,5,10,24

a. Bubuk

Polimer : butiran atau granul polimetil metakrilat

Inisiator : benzoyl peroxide

Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi atau pigmen organik

b. Cairan

Monomer : metil metakrilat

Cross-linking agent : ethyleneglycol dimethylacrylate Inhibitor : hydroquinone

2.2.2 Manipulasi

Beberapa hal yang perlu diperhatikan saat manipulasi resin akrilik

(33)

a) Perbandingan bubuk dan cairan

Pencampuran bubuk dan cairan menggunakan perbandingan volume 3 : 1

atau perbandingan berat 2 : 1.3,25

b) Proses pencampuran bubuk dan cairan

Bubuk dan cairan dalam perbandingan yang benar dicampur di dalam tempat

yang tertutup lalu dibiarkan hingga mencapai dough stage.5,10 Pada saat pencampuran ada lima stages yang terjadi yaitu:5,10,26

1. Wet sand stage

Polimer secara bertahap bercampur dengan monomer membentuk endapan.

2. Sticky stage

Monomer berpenetrasi ke dalam polimer dan membentuk massa yang lengket

dan berserat ketika disentuh atau ditarik.

3. Dough atau gel stage

Setelah monomer berdifusi ke dalam polimer, terbentuk massa yang halus dan

seperti adonan. Massa ini homogen dan tidak melekat pada dinding wadah sehingga

dapat dimasukkan ke dalam mold.

4. Rubbery stage

Monomer sudah tidak terdapat lagi dalam tahapan ini karena telah menyatu

seluruhnya dengan polimer atau mengalami evaporasi. Massa yang terbentuk pada

tahap ini berbentuk seperti plastik dan tidak dapat lagi dimasukkan ke dalam mold.

5. Stiff stage

Pada tahap ini massa sudah kaku.

c) Pengisian

Sebelum pengisian, dinding mold diberi bahan separator (Cold Mould Seal)

untuk mencegah merembesnya adonan akrilik ke dinding mold sehingga

menghasilkan permukaan yang kasar, merekat dengan bahan tanam (gips) dan

mencegah air dari gips masuk ke dalam resin akrilik.7

Mold dalam kuvet harus diisi dengan cepat pada saat polimerisasi. Untuk

mencegah kelebihan dan kekurangan pengisian, mold diisi secara bertahap. Setelah

(34)

agar mold terisi dengan padat. Kuvet dilepaskan dari alat tekan dan dibuka agar

kelebihan resin dapat dibuang kemudian dilakukan tekanan terakhir sampai kuvet

atas dan bawah bertemu, lalu kuvet dikunci.27 d) Kuring

Kuvet dimasukkan ke dalam waterbath yang berisi air dan dipanaskan dari

suhu kamar sampai suhu mencapai 70°C dan dibiarkan selama 90 menit lalu suhu

dinaikkan sampai 100°C dan dibiarkan selama 30 menit.28 e) Pendinginan

Setelah pemanasan, kuvet dibiarkan di dalam waterbath selama 30 menit

untuk proses pendinginan. Setelah itu kuvet dialiri air selama 15 menit dan dibiarkan

dingin hingga mencapai suhu kamar.5,10

2.2.3 Sifat Resin Akrilik Polimerisasi Panas

2.2.3.1Sifat 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 ppm/°C.3,7

2.2.3.2Sifat Kemis

Sifat kemis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah

penyerapan air sebesar 0,69 mg/cm2.5

2.2.3.3Sifat Biologis

Sifat biologis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah

biokompatibel yaitu bahan basis gigitiruan resin akrilik panas dapat beradaptasi

dengan baik dengan mukosa rongga mulut, tidak beracun dan tidak larut dalam

saliva. Spesifikasi ADA No. 12 menyatakan bahwa kelarutan bahan basis resin

(35)

2.2.3.4Sifat Mekanis

Sifat mekanis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah:4

2.2.3.4.1 Kekuatan Fatique

Kekuatan fatique adalah ukuran kekuatan suatu bahan yang mengalami stress

berulang di atas batas proporsional yang menyebabkan terjadinya patah pada bahan

tersebut.4

2.2.3.4.2 Kekuatan Transversal

Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah

benda berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya dan beban tersebut

diberikan ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat

secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil diperoleh akan

dimasukkan dalam rumus kekuatan transversal. Kekuatan transversal resin akrilik

polimerisasi panas sebesar 85,47 Mpa.4,29

2.2.3.4.3 Kekuatan Impak

Kekuatan impak adalah ukuran energi yang diabsorpsi sebuah benda ketika

benda tersebut patah atau pecah akibat adanya tekanan secara tiba-tiba.1,3,4 Terdapat dua tipe alat pengujian kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji Charpy. Pada alat

penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya, sedangkan pada

alat penguji Charpy kedua ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal.10,20

Kekuatan impak yang diperlukan bahan resin akrilik polimerisasi panas

berdasarkan ISO 1567:1999 adalah 2 x 10-3 J/mm2.26 Hasil penelitian Mowade TK, dkk (2012) menyatakan bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas

(Trevalon, Dentsply, Germany) adalah 4,24 x 10-3 J/mm2.2 Prasad H, dkk (2011) dalam penelitiannya menyatakan bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik

polimerisasi panas (Trevalon, Dentsply, Germany) adalah 7,52 x 10-3 J/mm2.21 Goguta L, dkk (2006) dalam penelitiannya menyatakan bahwa nilai kekuatan impak

(36)

Germany) adalah 4,73 x 10-3 J/mm2.20 Souza F, dkk (2009) menyatakan bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas (Lucitone-550, Dentsply, RJ, Brazil)

adalah 2,88 x 10-3 J/mm2.29 Faot F (2009) menyatakan bahwa kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas (QC-20,Dentsply Internasional Inc.,Chicago,USA) sebesar

5,0 x 10-3 J/mm2.30

Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang

diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul

tersebut kemudian diayun dan membentur sampel hingga patah selanjutnya energi

(E) yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan

(37)

2.2.5 Kerugian

Kerugian bahan resin akrilik polimerisasi panas adalah:3,8,27 1. Tidak tahan terhadap abrasi

2. Konduktivitas termal rendah

3. Monomer sisa dapat menyebabkan reaksi alergi

4. Kekuatan impak (resistensi terhadap benturan) rendah

2.3 Penguatan Resin Akrilik

Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang paling sering

digunakan dalam pembuatan basis gigitiruan karena memiliki banyak kelebihan.

Namun resin akrilik polimerisasi panas memiliki kekurangan yaitu mudah patah. Hal

ini berhubungan dengan rendahnya kekuatan impak dan kekuatan transversal yang

dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas. Kekuatan impak resin akrilik

polimerisasi panas hanya sekitar 0,26 (charpy, Nm). Salah satu usaha yang dapat

dilakukan untuk mencegah kepatahan dan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan

adalah dengan penambahan serat.3,14,20 Penambahan serat dapat dilakukan dengan

penambahan :

2.3.1 Serat Kaca

Serat kaca adalah bahan anorganik yang dapat ditambahkan ke dalam bahan

basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Serat kaca merupakan material yang

terbuat dari serabut-serabut yang halus dari kaca. Komposisi utama serat kaca adalah

silikon dioksida (SiO2) yang memiliki sifat kaku sehingga dapat berfungsi sebagai penguat dan digolongkan ke dalam serat penguat yang dominan karena memiliki sifat

mekanis yang baik, tahan terhadap bahan kimia dan memiliki titik leleh yang tinggi.

Namun, serat kaca merupakan bahan yang hidrofobik secara alami dan

memiliki energi permukaan yang relatif rendah. Hal ini menyebabkan serat kaca sulit

beradhesi dengan matriks polimer karena serat kaca sulit menyerap monomer resin

(38)

2.3.2 Serat Carbon

Serat carbon dapat memperkuat resin akrilik polimerisasi panas, tetapi saat

ini sudah jarang digunakan karena serat carbon sulit untuk dipolis, estetik yang tidak

baik karena seratnya berwarna hitam dan bersifat toksik.18

2.3.3 Serat Aramid

Nama lain dari serat aramid adalah Kevlar. Serat aramid dapat memperkuat

modulus elastisitas pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Serat

aramid sudah jarang digunakan, karena mempunyai permukaan yang kasar sehingga sulit untuk di polish, adhesi yang kurang baik antara serat dengan resin akrilik.18

2.3.4 Serat Nilon

Serat nilon terbentuk melalui reaksi polimerisasi molekul-molekul kecil

sehingga terbentuk molekul yang besar atau disebut makromolekul, hal tersebut

menyebabkan bahan ini mempunyai berat molekul yang tinggi. Penggunaan serat

nilon pertama kali di kedokteran gigi tidak begitu memuaskan oleh karena memiliki

sifat penyerapan air yang tinggi.

Namun, bahan ini mempunyai fleksibilitas yang tinggi sehingga dapat

meneruskan tekanan yang diterima. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan

dari serat nilon sehingga memiliki ketahanan yang tinggi terhadap fraktur.18

2.3.5 Serat Polietilen

Serat polietilen adalah bahan termoplastik yang kuat dan memiliki banyak

kelebihan yaitu mempunyai gaya intramolekul yang kuat, kekuatan mekanis yang

tinggi, temperatur lebur yang tinggi 280°C - 320°C, tahan terhadap bahan kimia serta

penyerapan air yang rendah.2,16,32-35

Selama dua dekade terakhir serat polietilen yang memiliki warna yang alami

dan biokompatibilitas yang tinggi, digunakan sebagai penguatan di basis gigitiruan

(39)

a. High density / HDPE (Polietilen berdensitas tinggi) yaitu polietilen dengan densitas yang melebihi atau sama dengan 0,94 – 0,965 g/cm3. Polietilen jenis ini memiliki sedikit percabangan dalam struktur molekulnya.

b. Low density / LDPE (Polietilen berdensitas rendah) yaitu polietilen dengan densitas 0,915 – 0,935 g/cm3. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan pada struktur molekulnya dan memiliki kekuatan yang rendah.

c. Linear low density / LLDPE (Polietilen linear berdensitas rendah) yaitu polietilen dengan densitas 0,91 – 0,94 g/cm3. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan namun memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari LDPE.

d. Very low density / VLDPE (Polietilen berdensitas sangat rendah) yaitu polietilen dengan densitas 0,88 – 0,89 g/cm3. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan dan memiliki kekuatan yang sangat rendah.

e. Ultra high molecular weight / UHMWPE (Polietilen bermassa molekul sangat tinggi) yaitu polietilen dengan massa molekul sangat tinggi yaitu

50.000-300.000g/mol. Tingginya massa molekul membuat polietilen jenis ini sangat kuat

dan memiliki aplikasi yang luas.

2.3.5.1Komposisi

Serat polietilen merupakan bahan termoplastik yang terbuat dari polimerisasi

gas etilen yang dapat diperoleh dengan memberi hidrogen gas petroleum pada

pemecahan minyak (nafta), gas alam atau asetilen. Serat polietilen tidak mengandung

gugus kimia seperti ester, amida maupun hidroksil namun mengandung unsur

organik seperti karbon dan hidrogen, yang rumus strukturnya terlihat dalam gambar

1.36 Sifat mekanis yang tinggi yang dimiliki oleh serat polietilen berasal dari gaya intramolekulnya yang sangat kuat. Meskipun ikatan Van Der Wall intermolekul pada

serat polietilen relatif lemah namun rantai molekul-molekul pada serat polietilen

sangat panjang dan gaya intramolekulnya sangat kuat sehingga dapat menutupi

kelemahan ikatan intermolekul tersebut. Derajat kristalisasi pada polietilen bermassa

molekul sangat tinggi adalah sekitar 45-80%. Semakin tinggi derajat kristalisasi serat

(40)

2.3.5.2Bentuk

Serat polietilen yang sering digunakan memiliki tiga macam bentuk yaitu

batang, anyaman, dan potongan kecil.2,18,33 Serat polietilen bentuk batang, anyaman dan potongan kecil merupakan tipe yang berbeda. Serat polietilen bentuk anyaman

dan potongan kecil, ukuran yang biasa digunakan ± 1 - 3 mm.

2.3.5.2.1 Anyaman

Serat polietilen bentuk anyaman sesuai sebagai bahan penguat karena

memiliki berbagai macam ukuran. Selain itu, serat polietilen bentuk anyaman dapat

meningkatkan kekuatan resin akrilik polimerisasi panas. Uzun, dkk (1999) dalam

penelitiannya menyatakan bahwa pada resin akrilik polimerisasi panas (Trevalon,

Dentsply Ltd, Weybridge, U.K.) yang ditambah dengan serat polietilen (Dyneema, Gambar 1. Stuktur kimia polietilen39

(a)

(b)

(41)

peningkatan kekuatan impak.12 Narva, dkk (2005) dalam penelitiannya menyatakan bahwa pada kelompok resin akrilik swapolimerisasi (Palapress, Heraeus Kulzer

GmbH & Co. KG, Wehrheim, Germany) yang ditambah serat polietilen (Ribbond Inc., Seattle, USA) bentuk anyaman terjadi peningkatan kekuatan transversal dibandingkan kelompok kontrol.41 Rahamneh A (2009) dalam penelitiannya menyatakan bahwa pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas (Minacryl,

Minerva Dental Ltd, Cardif, England) yang ditambah dengan serat polietilen (Connect, SdsKerr, Peterborough UK) bentuk anyaman terjadi peningkatan kekuatan

impak dibandingkan kelompok kontrol.42

2.3.5.2.2Potongan Kecil

Penggunaan serat polietilen bentuk potongan kecil telah banyak dilakukan

dalam penelitian. Serat polietilen bentuk potongan kecil lebih mudah untuk

dimanipulasi dan dicampur ke dalam adonan resin akrilik polimerisasi panas

dibandingkan dengan bentuk anyaman. Ji-myung Bae, dkk (2012) menyimpulkan

bahwa penambahan serat polietilen (PE; P.E., Dong Yang Rope Mfg., Co., Ltd,

Busan, Korea) berbentuk potongan kecil pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas (Vertex RS, Dentimax, Zeist, Netherlands) sebesar 5,3% dan 7,9%

dapat meningkatkan kekuatan transversal dan flexural modulus, sementara

penambahan serat polietilen 5,3% menunjukkan kekuatan yang tertinggi.17 Kamble, dkk (2012) dalam penelitiannya menyatakan adanya peningkatan kekuatan

transversal pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas (DPI Heat cure, Mumbai,

Maharashtra, India) yang ditambahkan dengan serat polietilen (Lotus Polytwist, Daman, India) bentuk potongan kecil dibandingkan dengan kelompok kontrol.37

Penelitian yang dilakukan oleh Mowade, dkk (2012) menunjukkan bahwa

resin akrilik polimerisasi panas (Trevalon, Dentsply, Germany) yang ditambahkan

dengan serat polietilen (Lotus Polytwist P Ltd, Daman, India) bentuk potongan kecil

sebanyak 2% terjadi peningkatan kekuatan impak yang signifikan bila dibandingkan

dengan kelompok kontrol. Penelitian tersebut menyimpulkan bahwa penambahan

(42)

konsentrasi 2% karena akan menurunkan kemampuan pembasahan serat penguat oleh

monomer sehingga mempengaruhi kekuatan yang dihasilkan.2 Soekobagiono, dkk (2012) dalam penelitiannya menyatakan bahwa ada peningkatan signifikan terhadap

kekuatan transversa resin akrilik polimerisasi panas (Vertex Basiq-20, Belanda)

dengan penambahan serat polietilen (UHMWPE, Biodental Tech, Australian) bentuk

potongan kecil sebesar 6%, namun kurang signifikan terhadap penambahan serat

polietilen bentuk potongan kecil sebesar 3% dan 9%.16 Alla, dkk (2013) menyatakan bahwa resin akrilik yang ditambah dengan serat polietilen sebesar 1% dapat

meningkatkan kekuatan impak tetapi bila konsentrasi yang diberikan lebih dari 3%

pencampuran resin akrilik dengan serat tidak dapat bekerja dengan baik.18 Berdasarkan penelitian tersebut maka penelitian ini menggunakan serat polietilen

(43)

2.4 Kerangka Teori

KEKUATAN IMPAK RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS DENGAN PENAMBAHAN 0,3% , 0,6% DAN 0,9% SERAT POLIETILEN

Komposisi Manipulasi Sifat-sifat Keuntungan Kerugian

(44)

2.5 Kerangka Konsep

KEKUATAN IMPAK RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS DENGAN PENAMBAHAN 0,3% , 0,6% DAN 0,9% SERAT POLIETILEN

Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Serat Polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9%

Penguatan Sifat Mekanis

(45)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Sejak ditemukannya resin akrilik atau lebih dikenal dengan nama polimetil

metakrilat (PMMA) pada tahun 1937, bahan ini telah menjadi pilihan utama dalam

pembuatan basis gigitiruan sampai dengan sekarang ini.1,2 Bahan basis gigitiruan dari resin akrilik dapat dibedakan atas resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik

polimerisasi panas dan resin akrilik polimerisasi sinar.3,4

Resin akrilik polimerisasi panas adalah bahan basis gigitiruan polimer yang

paling banyak digunakan saat ini. Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam

bentuk bubuk dan cairan.4-6 Bahan ini mudah dimanipulasi dan direparasi bila terjadi retak dan fraktur serta dapat memenuhi kebutuhan estetis karena sifatnya translusen

dan stabilitas warna yang cukup baik, tidak toksik, tidak larut dalam cairan mulut,

absorpsi relatif rendah dan harganya relatif murah.4-8 Namun resin akrilik mudah patah dan patahnya basis gigitiruan dapat terjadi diluar mulut yaitu jatuh pada tempat

yang keras, maupun patah yang terjadi di dalam mulut dapat disebabkan oleh karena

fatique ataupun occlusal forces.8-10 Narva, dkk (2001) menyatakan bahwa patahnya basis gigitiruan dapat disebabkan oleh adaptasi dari gigi tiruan yang tidak baik, tidak

adanya keseimbangan oklusi, fatique dan jatuh.9

Ketahanan terhadap fraktur dari bahan resin akrilik dilihat dari uji kekuatan

fatique, kekuatan transversal, dan kekuatan impak. Kekuatan impak merupakan energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan dengan gaya benturan.4,11,12 Kekuatan impak yang diperlukan bahan resin akrilik polimerisasi panas berdasarkan

ISO 1567:1999 adalah 2 x 10-3 J/mm2,13

Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya fraktur dan

meningkatkan kekuatan basis gigitiruan adalah dengan penambahan serat.2,3,11,14 Beberapa serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik antara lain serat

(46)

rapuh, tahan terhadap air dan bahan kimia, tahan terhadap abrasi dan kelembapan

serta memiliki kekuatan yang tinggi. Serat polietilen memiliki estetik yang lebih baik

dibandingkan dengan serat kaca karena serat polietilen memiliki warna yang semi

transparan yang berasal dari proses polimerisasi pembentukan serat polietilen.2,3,15-17 Namun, ikatan intramolekul yang sangat kuat pada serat polietilen menyebabkan serat

polietilen menjadi sangat sulit menyerap air dan berikatan dengan bahan lain.15,16 Berdasarkan bentuknya, serat polietilen dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu batang,

anyaman dan potongan kecil.14,18

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk melihat pengaruh penambahan serat

terhadap kekuatan bahan resin akrilik. Watri D (2011) menyatakan bahwa

penambahan serat kaca 1% dan 1,5% pada bahan resin akrilik polimerisasi panas

dapat meningkatkan kekuatan impak dan transversal, sedangkan penambahan serat

kaca 2% dapat meningkatkan kekuatan impak namun menurunkan kekuatan

transversal.19 Goguta (2006) menyatakan bahwa serat kaca yang ditambahkan pada

basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan kekuatan

impak.20 Prasad (2011) menyatakan bahwa penambahan serat kaca pada basis

gigitiruan resin akrilik dapat meningkatkan kekuatan impak basis gigitiruan.21 Nirwana (2005) dalam penelitiannya yang menggunakan dua metode dalam

pencampuran serat kaca ke dalam resin akrilik menyatakan adanya peningkatan

kekuatan transversal pada resin akrilik polimerisasi panas.8 Uzun (1999) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk batang yang ditambahkan pada basis gigitiruan dapat

meningkatkan kekuatan impak dan kekuatan transversal.12 Stipho (1998) menyatakan bahwa penambahan serat kaca pada basis gigitiruan sebesar 1% dapat meningkatkan

kekuatan transversal basis gigitiruan tetapi bila konsentrasi yang diberikan lebih dari

1% dapat melemahkan kekuatan transversal basis gigitiruan.22 Tacir (2006) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil sebanyak 2% yang

ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan impak dan

menurunkan kekuatan transversal.23

(47)

bahwa resin akrilik yang ditambah dengan serat polietilen sebesar 1% dapat

meningkatkan kekuatan impak tetapi bila konsentrasi yang diberikan lebih dari 3%

pencampuran resin akrilik dengan serat tidak dapat bekerja dengan baik.18 Mowabe, dkk (2012) menyatakan bahwa kekuatan impak yang dihasilkan dari resin akrilik

polimerisasi panas yang ditambah dengan serat polietilen konsentrasi 2% lebih besar

dari kekuatan impak yang dihasilkan dengan penambahan serat kaca.2 Ji Myung Bae, dkk (2012) menyatakan bahwa serat polietilen sebesar 5,3% dapat meningkatkan

kekuatan transversal basis gigitiruan.17 Soekobagiono, dkk (2012) menyatakan bahwa serat polietilen sebesar 6% yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat

meningkatkan kekuatan transversal.16 Oleh karena itu penelitian ini akan melihat penambahan serat polietilen dengan persentase berat dibawah 1% yaitu 0,3% , 0,6%

dan 0,9% apakah dapat meningkatkan kekuatan impak resin akrilik polimerisasi

panas.

1.2Permasalahan

Apakah ada perbedaan kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dengan

penambahan serat polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9%.

1.3Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui perbedaan kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas

dengan penambahan serat polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9%.

1.4 Hipotesis Penelitian

Ada perbedaan kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dengan

penambahan serat polietilen 0,3% , 0,6% dan 0,9%.

1.5Manfaat Penelitian

1. Sebagai tambahan wawasan dan pengetahuan di bidang Kedokteran Gigi

(48)

2. Sebagai bahan masukan untuk penelitian lebih lanjut tentang bahan resin

(49)

Tahun 2014

Ervina Angelia

Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas dengan Penambahan 0,3% , 0,6% dan 0,9% Serat Polietilen

xi + 41 halaman

Bahan basis gigitiruan yang umum digunakan adalah resin akrilik

polimerisasi panas. Bahan ini memiliki kekuatan impak yang rendah sehingga mudah

patah. Kekuatan impak dapat ditingkatkan dengan penambahan serat polietilen.

Penambahan serat polietilen pada bahan resin akrilik polimerisasi dengan konsentrasi

yang berbeda kemungkinan dapat memberikan kekuatan impak yang berbeda.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan impak dengan penambahan

serat polietilen tersebut pada resin akrilik polimerisasi panas. Rancangan penelitian

ini adalah eksperimental laboratoris. Sampel resin akrilik polimerisasi panas

dipergunakan sebanyak 10 sampel dengan ukuran sampel 80 mm x 10 mm x 4 mm

untuk setiap kelompok perlakuan yaitu kelompok kontrol, kelompok serat polietilen

0,3%, 0,6% dan 0,9%. Pengukuran kekuatan impak dilakukan pada sampel dengan

menggunakan alat uji kekuatan impak (Amslerotto Walpret Werke GMBH,

Germany). Data nilai kekuatan impak kemudian dianalisis dengan uji ANOVA satu arah. Hasil penelitian menunjukkan ada perbedaan kekuatan impak yang signifikan ( p ≤ 0,05 ) dimana terjadi peningkatan kekuatan impak pada resin akrilik polimerisasi panas setelah penambahan serat polietilen dengan 0,3% (p ≤ 0,05), penambahan serat polietilen dengan 0,6% (p < 0,05), penambahan serat polietilen dengan 0,9% (p ≤

0,05). Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penambahan serat polietilen

0,3%, 0,6% dan 0,9% pada bahan resin akrilik polimerisasi panas memberikan

peningkatan kekuatan impak sehingga resin akrilik polimerisasi panas yang

dihasilkan menjadi lebih kuat dan tidak mudah patah.

(50)

DAN 0,9% SERAT POLIETILEN

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi

syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh :

ERVINA ANGELIA

NIM: 100600114

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(51)