KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK SELF CURE
YANG DIRENDAM DIDALAM AIR SELAMA PROSES
POLIMERISASI
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi
syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh :
SAFIAH BINTI AZMI NIM : 060600151
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK SELF CURE
YANG DIRENDAM DIDALAM AIR SELAMA PROSES
POLIMERISASI
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi
syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh :
SAFIAH BINTI AZMI NIM : 0606001
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan
di hadapan tim penguji skripsi pada tanggal
21 December 2010
Medan,
Pembimbing : Tanda tangan
1. Hj. Lasminda Syafiar, drg., M.Kes ...
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji
pada tanggal 21 December 2010
TIM PENGUJI
KETUA : Hj. Lasminda Syafiar, drg., M.Kes
ANGGOTA : 1. Sumadhi S, drg., Ph.D
Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Ilmu Material Dan
Teknologi Kedokteran Gigi
Tahun 2010
Safiah binti Azmi
KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK SELF CURE YANG
DIRENDAM DIDALAM AIR SELAMA PROSES POLIMERISASI.
X + 32 halaman
Resin akrilik self cure digunakan secara luas didalam kedokteran gigi untuk
pelbagai kegunaan, antara lain sebagai basis gigi tiruan dan peranti lepas ortodonti.
Akan tetapi, piranti yang dibuat menggunakan resin akrilik self cure mudah patah.
Penelitian ini bertujuan untuk melihat ada atau tidak peningkatan kekuatan
transversal pada resin akrilik self cure yang direndam didalam air selama
polimerisasi.
Pada penelitian ini, terdapat 2 kelompok penelitian yaitu kelompok kontrol
dan kelompok perlakuan. Setiap kelompok mempunyai 20 sampel dengan ukuran 65
mm x 10 mm x 3 mm yang dibuat dari resin akrilik self cure. Sampel dibuat dengan
menggunakan teknik compression moulding. Kelompok perlakuan direndam didalam
sampel diuji kekuatan transversal dengan menggunakan Torsee’s Electronic System
Universal Testing Machine.
Hasil penelitian memunjukkan kekuatan transversal kelompok yang direndam
didalam air selama polimerisasi lebih tinggi dibandingkan terhadap yang tidak
direndam. Uji statistik dengan menggunakan uji t tidak berpasangan menunjukkan
terdapat perbedaan yang signifikan pada α=0.05 (p = 0.0001) antara kelompok yang
direndam didalam air selama polimerisasi dengan kelompok yang tidak direndam
didalam air selama polimerisasi.
Resin akrilik self cure yang direndam didalam air selama proses polimerisasi
mengalami peningkatan kekuatan transversal secara signifikan. Pengaruh air selama
proses polimerisasi membawa perubahan yang berarti terhadap kekuatan transversal
resin akrilik self cure.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Allah Subahannahuwataala Tuhan sekalian alam,
shalawat dan salam kepada Rasulullah Sollallahualaihiwasallam beserta keluarganya
yang telah menuntun umatnya untuk selalu berpegang pada jalan yang lurus dan
benar, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang merupakan
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana kedokteran gigi pada Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih yang tidak terhingga kepada kedua orang tua tercinta yaitu Azmi
bin Abidin dan Asiah binti Omar dan juga saudara-saudara penulis yang selalu
mendoakan dan memberikan dukungan moril maupun materil selama ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Hj Lasminda Syafiar,
drg., M.Kes selaku pembimbing dan penguji dan Ketua Departemen Ilmu Material
dan Teknologi Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah banyak
mendapat bimbingan dan pengarahan yang sangat berguna dalam meningkatkan
semangat, motivasi untuk penyelesaian skripsi ini.
Pada kesempatan ini, dengan rasa rendah hati penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Shaukat Osmani Hasbi, drg., Sp.BM selaku dosen wali yang telah banyak
2. Pak Aman di Laboratorium Penelitian di Fakultas MIPA yang telah
menjelaskan dan membantu menguji sampel yang digunakan untuk
menyelesaikan penulisan skripsi ini.
3. Pak Jalil di Fakultas Kesehatan Masyarakat atas bantuan didalam analisa
statistik.
4. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Ilmu Material dan Teknologi
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara atas bimbingan, saran
dan motivasi penulis sewaktu mengerjakan skripsi ini.
5. Teman-teman penulis yang selalu menerangi hari-hari penulis dengan
kegembiraan Nurin, Faiz, Seha, Ima, Hidir, Sara, Mamut, Aimaan, Zul,Nisha,
Qurot, Din ,Ubai, Daus dan seluruh teman-teman mahasiswa FKG angkatan
2006.
Semoga skripsi ini dapat memberikan menfaat yang berguna bagi ilmu
pengetahuan, khususnya bidang kedokteran gigi.
Medan, 21 December 2010 Penulis,
3.1 RANCANGAN PENELITIAN……… 13
3.2 TEMPAT PENELITIAN……… 13
3.3 POPULASI DAN BESAR SAMPEL………. 13
3.4 VARIABEL……… 14
3.5 DEFINISI OPERASIONAL……… 14
DAFTAR TABEL
TABEL 1 : KEKUATAN TRANSVERSAL SELF CURE AKRILIK…………. ..23
TABEL 2 : RERATA BEBAN DAN KEKUATAN TRANSVERSAL KELOMPOK
DAN B………24
TABEL 3 : ANALISIS STATISTIK KEKUATAN TRANSVERSAL KELOMPOK
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1 : GAMBARAN STRUKTUR KIMIA METAL METAKRILAT
DAN POLI(METIL METAKRILAT)……..………..6
GAMBAR 2 : GAMBARAN STRUKTUR KIMIA METIL METAKRILAT….….7
GAMBAR 3 : REAKSI POLIMERISASI RESIN AKRILIK………...9
GAMBAR 4 : CARA INISIASI RADIKAL BEBAS UNTUK INDUKSI
POLIMERISASI RESIN AKRILIK……….….10
GAMBAR 5 : MASTER PLAT YANG DIBUAT DARI ALUMINIUM…………16
GAMBAR 6 : MOLD YANG SUDAH TERSEDIA……….17
GAMBAR 7 : PENGADUKAN MONOMER DAN POLIMER RESIN AKRILIK
DIDALAM POT PORCELAIN……….17
GAMBAR 8 : KUVET YANG TELAH DIISI DENGAN RESIN AKRILIK…...18
GAMBAR 9 : KUVET DIBERI TEKANAN DENGAN CLAMPS……….18
GAMBAR 10 : TORSEE’S ELECTRONIC SYSTEM UNIVERSAL TESTING
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 : KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS
Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Ilmu Material Dan
Teknologi Kedokteran Gigi
Tahun 2010
Safiah binti Azmi
KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK SELF CURE YANG
DIRENDAM DIDALAM AIR SELAMA PROSES POLIMERISASI.
X + 32 halaman
Resin akrilik self cure digunakan secara luas didalam kedokteran gigi untuk
pelbagai kegunaan, antara lain sebagai basis gigi tiruan dan peranti lepas ortodonti.
Akan tetapi, piranti yang dibuat menggunakan resin akrilik self cure mudah patah.
Penelitian ini bertujuan untuk melihat ada atau tidak peningkatan kekuatan
transversal pada resin akrilik self cure yang direndam didalam air selama
polimerisasi.
Pada penelitian ini, terdapat 2 kelompok penelitian yaitu kelompok kontrol
dan kelompok perlakuan. Setiap kelompok mempunyai 20 sampel dengan ukuran 65
mm x 10 mm x 3 mm yang dibuat dari resin akrilik self cure. Sampel dibuat dengan
menggunakan teknik compression moulding. Kelompok perlakuan direndam didalam
sampel diuji kekuatan transversal dengan menggunakan Torsee’s Electronic System
Universal Testing Machine.
Hasil penelitian memunjukkan kekuatan transversal kelompok yang direndam
didalam air selama polimerisasi lebih tinggi dibandingkan terhadap yang tidak
direndam. Uji statistik dengan menggunakan uji t tidak berpasangan menunjukkan
terdapat perbedaan yang signifikan pada α=0.05 (p = 0.0001) antara kelompok yang
direndam didalam air selama polimerisasi dengan kelompok yang tidak direndam
didalam air selama polimerisasi.
Resin akrilik self cure yang direndam didalam air selama proses polimerisasi
mengalami peningkatan kekuatan transversal secara signifikan. Pengaruh air selama
proses polimerisasi membawa perubahan yang berarti terhadap kekuatan transversal
resin akrilik self cure.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Akrilik adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan di bidang
kedokteran gigi terutama dalam bidang prostodonsia.Akrilik dipilih karena sifatnya
yang cukup elastik dan cukup rigid atau keras terhadap tekanan kunyah, stabil dalam
cairan mulut, biokompatibel, warna menyerupai warna gusi, mudah direstorasi bila
patah tanpa mengalami distorsi, mudah dibersihkan sendiri oleh pasien, mudah
dimanipulasikan dalam masa yang relatif singkat, serta harga yang cukup murah dan
tahan lama. 1,2
Akrilik dapat menimbulkan bermacam-macam porositas sehingga mudah
patah, mudah distorsi jika disimpan dalam keadaan kering, toleransi pasien kurang
dan juga dapat menimbulkan alergi pada pasien yang hipersensitif. Mojan et al
menjumpai bahwa shrinkage polimerisasi dari self cure akrilik adalah 6.5% pada 2
menit dan 7.9% pada 24 jam pada udara3.
Fraktur protesa dan alat piranti ortodonti dapat terjadi atas beberapa sebab.
Antaranya adalah, kesalahan operator sewaktu pembuatan atau pemanipulasian self
cure akrilik. Pemanipulasian yang salah akan menyebabkan terjadinya porositas pada
pengunyahan. Ratio fraktur antara protesa rahang atas dengan rahang bawah adalah 2:
11,4. Oleh karena itu, sering dilakukan prosedur perbaikan basis protesa dengan
menggunakan self cure akrilik yang dapat diselesaikan dalam jangka masa yang
singkat dan hanya sekali kunjungan. Perbaikan protesa juga harus mempunyai
kekuatan yang memadai, warna yang sama dengan bahan asal, mampu mengekalkan
akurasi dimensi dan mengembalikan kekuatan asal protesa untuk mengelakkan
fraktur di masa hadapan1.
Self cure akrilik juga digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan
sendok cetak fisiologis dan peranti ortodonti lepasan karena sifatnya yang mudah
dimanipulasi dan biokompatibel dalam cairan mulut2,5. Pemanipulasian yang mudah
memungkinkan operator mendapatkan hasil akhir yang akurat seperti yang
diinginkan. Diperlukan stabilitas dimensi yang baik pada akrilik agar hasil akhir
cocok dengan rongga mulut pasien dan tidak menimbulkan iritasi pada jaringan. 5
Proses polimerisasi akrilik adalah sangat eksotermik yang mengeluarkan
panas yang dapat meningkatkan suhu sekitarnya2,6. Chirtoc et al menyatakan bahwa
nilai panas yang dikeluarkan oleh akrilik yang digunakan untuk perbaikan dan ekstra
oral adalah 2.3K4. Nilai panas ini sangat besar sehingga ia dapat menyebabkan
porositas dalam hasil akhir2,6. Panas ini harus dipindahkan ke medium yang lain
untuk mendapatkan hasil yang homogen6 dan kurang porous. Vergani et al
menyatakan bahwa plat akrilik yang mempunyai kadar residual monomer terendah
mempunyai kekuatan flexural tertinggi7. Menurut Harrison et al kadar residual
1.2 Perumusan Masalah
Apakah perendaman plat dari self cure akrilik didalam air selama proses
polimerisasi untuk mengelakkan ekspansi dan mengurangkan porositas mempunyai
pengaruh terhadap kekuatan transversal plat self cure akrilik tersebut.
1.3Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk melihat American Dental Association atau tidak
perbedaan kekuatan transversal pada hasil akrilik self cure yang direndam dalam
larutan air selama polimerisasi terjadi dengan yang tidak direndam.
Penelitian ini juga dapat mengetahui efek perendaman pada hasil akrilik yang
direndam dalam air selama proses polimerisasi.
1.4Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai panduan untuk mendapatkan
kekuatan transversal terbesar dari self cure akrilik. Ia juga dapat digunakan untuk
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
Akrilik merupakan derivat dari etilen dan mengandung grup vinyl
(-C=C-) dalam formula strukturalnya2,5,6. Akrilik resin atau resin akrilik telah tersedia
di beberapa variasi dan bentuk yang terbagi atas 3 yaitu2 :
1. Powder-Liquid.
2. Gels
3. Sheet
Penggunaan powder liquid dalam bentuk bubuk atau cairan pada saat ini
merupakan tipe yang paling popular8. Ini karena penggunaannya cukup sederhana
dalam hal prosedur maupun prosesnya, dan suatu basis gigi tiruan selesai diproses
didalam dental laboratorium dengan menggunakan peralatan yang sederhana. Bubuk
polimer dilarutkan di dalam cairan monomer untuk membentuk suatu dough lalu
dibentuk sesuai kegunaannya sebelum polimerisasi selesai. 9
Resin akrilik yang digunakan sebagai basis gigi tiruan diklasifikasi menurut
spesifikasi American Dental Association No. 12 (ISO 1567) untuk Resin Basis Gigi
Tiruan. Pada umumnya plastik yang dilapisi oleh beberapa spesifikasi termasuk
asetil, akrilik, karbonat, ester asam dimetakrilat, styrene, sulfonat dan vinil polimer.
Terdapat lima jenis resin basis gigi tiruan berdasarkan cara polimerisasinya
yaitu2,5:
1) Tipe I : Heat-polymerizable polymers / Heat Cured Acrylic (Class 1,
Powder dan Liquid ; Class 2, Plastic Cake)
2) Tipe II : Autopolymerizable polymers / Self Cured Acrylic (Class 1, Powder
dan Liquid ; Class 2, Powder dan Liquid pour- tipe resin)
3) Tipe III : Thermoplastic blank or powder
4) Tipe IV : Light activated materials / Visible Light Cured
5) Tipe V : Microwave-cured materials
2.2 Komposisi Akrilik Self Cure
Akrilik ini terdiri dari 2 bagian yaitu bubuk polimer dan cairan monomer.
Komposisi bubuk polimer adalah poli( metil metakrilat ), organic peroxide initiator,
agen titanium dioksida dan pigmen inorganik ( untuk warna ). 2,5,6
Bubuk polimer yaitu poli( metil metakrilat ) adalah resin transparan yang
dapat menyalurkan cahaya dalam range ultraviolet hingga yang mempunyai
wavelength 250nm. Ia mempunyai kekerasan dari 18 hingga 20 Knoop Number.
Kekuatan tensilnya dianggarkan dalam 60 Mpa, ketumpatannya adalah 1.19 g/cm2
dan modulus elasticity dianggarkan 2.4 Gpa (2400 Mpa). 2,5,6
Polimer ini sangat stabil. Ia tidak mengalami diskolorisasi dalam cahaya
ultraviolet, secara kimiawi stabil dalam panas dan melembut pada 125°C dan dapat
125°C dan 200°C. Sekitar suhu 450°C, 90% polimer telah terdepolimerisasi
membentuk monomer. 2,5,6
Poli (metil metakrilat) mempunyai kecenderungan untuk meresap air melalui
proses imbibisi. Ini karena, struktur non-kristalinnya mempunyai tenaga internal yang
tinggi. Jadi, diffusi molekul dapat terjadi dengan mudah karena tidak memerlukan
tenaga aktivasi yang banyak. Disebabkan poli (metil metakrilat) adalah polimer yang
linear seperti yang ditunjukkan oleh gambar 1, ia dapat larut dalam beberapa pelarut
organik seperti kloroform dan aseton. 2,5,6
Gambar 1 : Gambaran struktur kimia metil metakrilat dan poli(metil metakrilat).
(From : Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th
Ed.Missouri : Mosby Inc 2002 : 272)
Komposisi cairan monomer adalah metil metakrilat, hidroquinon inhibitor
untuk mencegah polimerisasi spontan, dimethacrylate atau agen cross linked, organic
amine accelerator dan dyed synthetic fibers ( untuk estetik). Agen cross linked
ditambahkan pada monomer agar terjadi ikatan kovalen antara 2 rantai ketika
Cross linked polimer akrilik adalah lebih kaku, lebih tahan terhadap
perubahan suhu dan lebih tahan larut dibandingkan dengan polimer yang non cross
linked. Cross linked polimer juga lebih tahan terhadap surface cracking atau crazing
didalam mulut dan tahan terhadap keterlarutan dalam pelarut organik seperti etanol10.
Ia juga lebih mudah digrind dan dipolish2.
Cairan monomer adalah metil metakrilat yaitu suatu cairan bening pada suhu
ruangan yang mempunyai sifat fisikal berikut2,5,6 :
a. Berat molekul : 100 u
b. Suhu lebur : - 48°C
c. Suhu didih : 100.8°C
d. Ketumpatan : 0.945 g/mL pada 20°C
e. Tenaga polimerisasi : 12.9 kcal/mol
Metil metakrilat menunjukkan tekanan uap yang tinggi dan merupakan pelarut
organik yang baik2,5,6. Struktur molekul metil metakrilat ditunjukkan oleh gambar 2.
Gambar 2 : Gambaran struktur kimia metil metakrilat. (From : Powers JM, Wataha
JC. Dental Materials Properties and Manipulation. 9th Ed. Missouri :
2.3 Proses Polimerisasi Akrilik
Resin akrilik berpolimerisasi melalui reaksi polimerisasi tambahan. Pada
reaksi ini, tidak terjadi perubahan komposisi tetapi menghasilkan molekul raksasa
dalam ukuran yang hampir tidak terbatas. Proses polimerisasi jenis ini terdiri dari 4
tahap seperti yang dapat dilihat pada gambar 3 yaitu2,5,6,9,10:
a) Aktivasi (Induksi) : Untuk memulai proses polimerisasi tambahan,
haruslah terdapat radikal bebas. Radikal bebas dapat dihasilkan dengan
mengaktifkan molekul monomer dengan sinar UV, sinar biasa, panas, atau
pengalihan energi dan komposisi lain yang bertindak sebagai radikal bebas.
b) Inisiasi (Penyebaran) : Reaksi rantai harus berlanjut dengan terbentuknya
panas, sampai semua monomer telah diubah menjadi polimer. Meskipun
demikian, reaksi polimerisasi tidak pernah sempurna.
c) Propagasi (Pengalihan rantai) : Reaksi rantai dapat diakhiri dengan baik
dengan cara penggabungan langsung atau pertukaran atom hidrogen dari satu
rantai yang tumbuh ke rantai yang lain.
d) Terminasi (Pengakhiran) : Keadaan aktif diubah dari satu radikal aktif
menjadi suatu molekul tidak aktif, dan tercipta molekul baru untuk
pertumbuhan selanjutnya.
Masa yang diperlukan untuk campuran resin akrilik mencapai konsistensi
dough-like dinamakan dough forming time.Spesifikasi American Dental Association
No.12 menyatakan bahwa konsistensi ini harus dicapai kurang dari 40 menit setelah
10 menit. Minimum masa yang diambil untuk resin akrilik self cure berpolimerisasi
adalah 30 menit. 5
Gambar 3 : Reaksi polimerisasi resin akrilik. (From: Powers JM, Wataha JC. Dental
Terdapat beberapa sifat fisik polimer yang dapat dipengaruhi oleh perubahan
dalam temperatur dan lingkungan serta komposisi, struktur, dan berat molekul suatu
polimer5 :
1. Makin tinggi temperatur, polimer makin lunak dan lemah
2. Makin tinggi berat molekul, makin tinggi sifat fisikomekanik suatu polimer
Self cure resin akrilik diaktivasi oleh bahan kimia penurun (reducing agent)
yang disebut initiator yang ditambahkan pada cairan monomer. Bahan kimia ini yang
selalu digunakan adalah tertiary aromatic anime.5 Reducing agent ini bereaksi
dengan benzoyl peroxide pada suhu kamar untuk menghasilkan radikal bebas
peroksida, yang akan menginisiasi proses polimerisasi monomer5. Cara inisiasi
radikal bebas untuk ketiga – tiga jenis resin akrilik ditunjukkan oleh gambar 4.
Gambar 4 : Cara inisiasi radikal bebas untuk induksi polimerisasi resin akrilik.
(From: Powers JM, Wataha JC. Dental Materials Properties and
Perbedaan paling jelas antara self cure dan heat cure akrilik adalah pada
proses aktivasi (induksi) polimerisasi. Heat cure diaktivasi oleh panas, sedangkan
self cure diaktivasi oleh bahan kimia5.
2.4 Kekuatan Transversal
Kekuatan transversal atau flexural adalah beban yang diberikan pada sebuah
benda berbentuk batang yang ditumpu pada kedua ujungnya dan beban tesebut
diberikan di tengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat
secara beraturan dan berenti ketika batang uji patah. 10
Uji kekuatan transversal dapat memberikan gambaran tentang ketahanan
benda dalam menerima beban pada waktu pengunyahan. Sifat fisik dan mekanik
bahan mempengaruhi kenyamanan pemakai gigi tiruan dan alat piranti ortodonsia
pada saat pengunyahan. Uji kekuatan transversal lebih banyak digunakan daripada uji
kekuatan tarik, karena uji kekuatan transversal dapat mewakili tipe – tipe kekuatan
yang diterima alat dalam mulut selama pengunyahan.10
Pengukuran kekuatan transversal ini merupakan sekumpulan pengukuran
tekanan tarik, kompresi dan geseran secara simultan. Bila beban diberikan, bahan
akan melengkung. Regangan yang dihasilkan diwakili oleh berkurangnya panjang
permukaan atas ( regangan kompresi) dari batangan contoh ( penurunan diameter
lempeng) dan kenaikan panjang atau diameter permukaan bawah ( regangan tarik ).
Akibatnya, tekanan utama pada permukaan atas adalah kompresi, sedangkan pada
Kekuatan transversal dari resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai faktor
seperti berat molekul, ukuran partikel polimer, residual monomer, komposisi
plasticizer, jumlah dari cross-linking agent, porositas dan ketebalan dari bahan12. Suatu basis gigi tiruan haruslah mempunyai kekuatan transversal yang cukup
adekuat untuk menahan tekanan mastikasi dan tekanan lain dari dalam rongga mulut.
Akan tetapi, basis juga haruslah dapat dibuat setipis mungkin untuk memberi
kenyamanan dan estetik pada pasien.12
Terdapat 2 jenis penyebab fraktur prostesa yaitu 1,4,6:
1. Dari luar mulut : disebabkan daya impak ( high stress rate)
2. Dari dalam mulut : akibat fungsi ( fenomena fatigue : stress yang
rendah tetapi berterusan)
Faktor yang paling penting dalam kekuatan resin adalah derajat polimerisasi
yang ditunjukkan oleh akrilik tersebut. Lebih tinggi derajat polimerisasi, lebih tinggi
kekuatan akrilik2,5,9. Self cure akrilik biasanya menunjukkan kekuatan yang kurang
dibandingkan dengan heat cure akrilik karena ia mempunyai level residual monomer
yang lebih tinggi2,5,9.
Kekuatan transversal ditentukan melalui formula : S = 3Wl/2bd2 ,dimana13 :
W = fracture load
l = jarak antara 2 penyokong
b = lebar sampel
d = ketebalan sampel
Nilai yang diperoleh dalam kg/mm2 ditukarkan ke megapascals (MPa) melalui
BAB 3
METODE PENELITIAN
1. Rancangan Penelitian
1.1 Jenis Penelitian : Eksperimental Laboratorium
1.2 Desain Penelitian : Post test Only Kontrol Group Desain
2. Tempat Penelitian
2.1 Tempat Penelitian : Penelitian dilakukan di Department Ilmu Material dan
Teknologi Fakultas Kedokteran Gigi USU dan Laboratorium Penelitian Fakultas Ilmu
Matematika Dasar.
3. Sampel dan besar sampel
3.1 Sampel : Plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung dan plat akrilik yang direndam dalam
air selama proses polimerisasi berlangsung dengan ukuran
65mm x 10 mm x 3 mm (American Dental Association No
12)14
3.2 Besar Sampel : Sampel yang dibuat sebesar 20 buah untuk setiap
4. Variabel Penelitian. 4.1 Variabel bebas :
- Perendaman plat akrilik di dalam air
4.2 Variabel Tergantung
- Kekuatan transversal plat akrilik yang direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung.
- Kekuatan transversal plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung.
4.3 Variabel Terkendali
- Ratio monomer dan polimer semasa pengadukan
- Besar plat
- Suhu air
- Lamanya perendaman
4.4 Variabel Tidak terkendali
- Peningkatan suhu air selama proses polimerisasi
- Perubahan dimensi akrilik
- Keseragaman pengadukan polimer dan monomer
- Porositas akrilik
5. Definisi Operasioanal
- Kekuatan transversal adalah kemampuan suatu bahan menahan beban yang
- Perbandingan adonan gips : perbandingan adonan gips dan air pada kuvet
bawah 200 gr : 100 ml dan kuvet atas atas 250 gr : 150 ml
- Perbandingan adonan resin akrilik self cure untuk setiap batang uji :
perbandingan polimer dan monomer yang dipakai adalah 4 gr : 2 ml
- Ukuran batang uji : 65 mmx 10 mm x 3 mm
6. Alat dan bahan penelitian 6.1 Alat :
- Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’,
SC-2-DE, Tokyo – Japan)
- Semen spatel
- Pot akrilik dan penutup
- Kuvet
- Clamps
- Acuan plat yang diperbuat dari aluminium dengan ukuran 65 x 10 x 3 mm3
6.2 Bahan Penelitian :
- Resin akrilik self cure (powder dan liquid) [Vertex, Holland]
- Gips
- Vaselin (sebagai separating medium)
7. Prosedur Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Dibuat master plat dari besi dengan panjang 65mm, lebar 10mm dan tinggi
3mm mengikut American Dental Association spesifikasi No 12 untuk
pengujian resin akrilik basis denture.14
Gambar 5 : Master plat yang dibuat dari aluminium
2. Sampel yang dibuat terdiri dari 2 kelompok, yaitu kelompok sampel resin
akrilik self cure yang tidak direndam didalam air selama polimerisasi
(Kelompok A) dan sampel resin akrilik self cure yang direndam didalam air
selama proses polimerisasi (Kelompok B).
3. Cara kerja pembuatan sampel Kelompok A
a. Kuvet diisi dengan gips lalu diletakkan master plat dari besi dan dibiarkan
sampai dingin.
b. Setelah gips dingin, master plat dikeluarkan dari kuvet dan didapatkan
Gambar 6 : Mold yang sudah tersedia
c. Mold diolesi dengan vaselin sebagai separating medium.
d. Monomer dan polimer resin akrilik diaduk didalam pot porcelain
Gambar 7 : Pengadukan monomer dan polimer resin akrilik didalam pot percelain
Gambar 8 : Kuvet yang telah diisi dengan resin akrilik
f. Kuvet ditutup rapat dan ditekan dengan clamps selama 10 minit.
g. Setelah 10 menit, kuvet antagonis dibuka dan resin akrilik dibiarkan
berpolimerisasi diudara selama 30 menit.5
h. Setelah itu, sampel dikeluarkan dari mold lalu diukur kekuatan
transversalnya.
4. Cara kerja untuk pembuatan Kelompok B adalah sama dengan Kelompok A
tapi bedanya adalah setelah kuvet antagonis dibuka, resin akrilik direndam
didalam air selama 30 menit lalu dikeluarkan dari air dan dilakukan
pengukuran kekuatan transversalnya.
5. Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat
Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’,
SC-2-DE, Tokyo-Japan) dengan kelajuan tekan 1/10 mm per detik. Jarak antara
kedua penyangga adalah 50 mm. Setiap batang uji diberi nomor dan dibuat
garis tengah. Batang uji ditempatkan pada alat sehingga alat menekan batang
Kekuatan transversal ditentukan melalui formula13 :
S = 3Wl
2bd2
Keterangan :
W = fracture load
l = jarak antara 2 penyokong
b = lebar sampel
d = ketebalan sampel
Nilai yang diperoleh dalam kg/mm2 ditukarkan ke megapascals (MPa) melalui
perkalian dengan 9.813.
8. Analisa data
Untuk membedakan kekuatan transversal antara plat akrilik yang direndam dalam air
selama proses polimerisasi dengan yang plat akrilik tidak direndam dalam air
BAB 3
METODE PENELITIAN
1. Rancangan Penelitian
1.1 Jenis Penelitian : Eksperimental Laboratorium
1.2 Desain Penelitian : Post test Only Kontrol Group Desain
2. Tempat Penelitian
2.1 Tempat Penelitian : Penelitian dilakukan di Department Ilmu Material dan
Teknologi Fakultas Kedokteran Gigi USU dan Laboratorium Penelitian Fakultas Ilmu
Matematika Dasar.
3. Sampel dan besar sampel
3.1 Sampel : Plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung dan plat akrilik yang direndam dalam
air selama proses polimerisasi berlangsung dengan ukuran
65mm x 10 mm x 3 mm (American Dental Association No
12)14
3.2 Besar Sampel : Sampel yang dibuat sebesar 20 buah untuk setiap
4. Variabel Penelitian. 4.1 Variabel bebas :
- Perendaman plat akrilik di dalam air
4.2 Variabel Tergantung
- Kekuatan transversal plat akrilik yang direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung.
- Kekuatan transversal plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses
polimerisasi berlangsung.
4.3 Variabel Terkendali
- Ratio monomer dan polimer semasa pengadukan
- Besar plat
- Suhu air
- Lamanya perendaman
4.4 Variabel Tidak terkendali
- Peningkatan suhu air selama proses polimerisasi
- Perubahan dimensi akrilik
- Keseragaman pengadukan polimer dan monomer
- Porositas akrilik
5. Definisi Operasioanal
- Kekuatan transversal adalah kemampuan suatu bahan menahan beban yang
- Perbandingan adonan gips : perbandingan adonan gips dan air pada kuvet
bawah 200 gr : 100 ml dan kuvet atas atas 250 gr : 150 ml
- Perbandingan adonan resin akrilik self cure untuk setiap batang uji :
perbandingan polimer dan monomer yang dipakai adalah 4 gr : 2 ml
- Ukuran batang uji : 65 mmx 10 mm x 3 mm
6. Alat dan bahan penelitian 6.1 Alat :
- Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’,
SC-2-DE, Tokyo – Japan)
- Semen spatel
- Pot akrilik dan penutup
- Kuvet
- Clamps
- Acuan plat yang diperbuat dari aluminium dengan ukuran 65 x 10 x 3 mm3
6.2 Bahan Penelitian :
- Resin akrilik self cure (powder dan liquid) [Vertex, Holland]
- Gips
- Vaselin (sebagai separating medium)
7. Prosedur Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Dibuat master plat dari besi dengan panjang 65mm, lebar 10mm dan tinggi
3mm mengikut American Dental Association spesifikasi No 12 untuk
pengujian resin akrilik basis denture.14
Gambar 5 : Master plat yang dibuat dari aluminium
2. Sampel yang dibuat terdiri dari 2 kelompok, yaitu kelompok sampel resin
akrilik self cure yang tidak direndam didalam air selama polimerisasi
(Kelompok A) dan sampel resin akrilik self cure yang direndam didalam air
selama proses polimerisasi (Kelompok B).
3. Cara kerja pembuatan sampel Kelompok A
a. Kuvet diisi dengan gips lalu diletakkan master plat dari besi dan dibiarkan
sampai dingin.
b. Setelah gips dingin, master plat dikeluarkan dari kuvet dan didapatkan
Gambar 6 : Mold yang sudah tersedia
c. Mold diolesi dengan vaselin sebagai separating medium.
d. Monomer dan polimer resin akrilik diaduk didalam pot porcelain
Gambar 7 : Pengadukan monomer dan polimer resin akrilik didalam pot percelain
Gambar 8 : Kuvet yang telah diisi dengan resin akrilik
f. Kuvet ditutup rapat dan ditekan dengan clamps selama 10 minit.
g. Setelah 10 menit, kuvet antagonis dibuka dan resin akrilik dibiarkan
berpolimerisasi diudara selama 30 menit.5
h. Setelah itu, sampel dikeluarkan dari mold lalu diukur kekuatan
transversalnya.
4. Cara kerja untuk pembuatan Kelompok B adalah sama dengan Kelompok A
tapi bedanya adalah setelah kuvet antagonis dibuka, resin akrilik direndam
didalam air selama 30 menit lalu dikeluarkan dari air dan dilakukan
pengukuran kekuatan transversalnya.
5. Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat
Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’,
SC-2-DE, Tokyo-Japan) dengan kelajuan tekan 1/10 mm per detik. Jarak antara
kedua penyangga adalah 50 mm. Setiap batang uji diberi nomor dan dibuat
garis tengah. Batang uji ditempatkan pada alat sehingga alat menekan batang
Kekuatan transversal ditentukan melalui formula13 :
S = 3Wl
2bd2
Keterangan :
W = fracture load
l = jarak antara 2 penyokong
b = lebar sampel
d = ketebalan sampel
Nilai yang diperoleh dalam kg/mm2 ditukarkan ke megapascals (MPa) melalui
perkalian dengan 9.813.
8. Analisa data
Untuk membedakan kekuatan transversal antara plat akrilik yang direndam dalam air
selama proses polimerisasi dengan yang plat akrilik tidak direndam dalam air
BAB 4
HASIL PENELITIAN
4.1 Kekuatan Transversal Self Cure Akrilik Yang Tidak Direndam Didalam Air Selama Polimerisasi Dan Yang Direndam Didalam Air Selama Polimerisasi
Kekuatan transversal dari kelompok A dan kelompok B didapat dengan cara
memberikan beban sehingga batang uji akrilik patah.
Pada tabel 1 terlihat kekuatan transversal bagi kedua kelompok yang diuji.
Kelompok A adalah kelompok dimana batang uji akrilik tidak direndam didalam air
selama proses polimerisasi. Kekuatan transversal terbesar pada kelompok ini adalah
272.93 MPa. Kelompok B pula adalah kelompok uji dimana batang uji akrilik
direndam didalam air selama proses polimerisasi. Kekuatan transversal terbesar pada
Tabel 1. Kekuatan Transversal Self Cure Akrilik
No KELOMPOK A KELOMPOK B
LOAD
(kg/cm2) TRANSVERSAL STRENGTH (MPa)
LOAD
(kg/cm2) TRANSVERSAL STRENGTH (MPa)
1 20.23 165.21 47.56 388.41
Pada tabel 2 terlihat rerata beban dan kekuatan transversal pada kedua – dua
kelompok. Rerata beban yang diperlukan untuk mematahkan batang uji dan kekuatan
Tabel 2. Rerata Beban Dan Kekuatan Transversal Kelompok A Dan B
Load (kg/mm2) Kekuatan Transversal (MPa)
Kelompok A 26.84 219.21
Kelompok B 50.03 408.55
4.2 Pengaruh Perendaman Air Terhadap Kekuatan Transversal Self Cure Akrilik
Hasil dari pengukuran kekuatan transversal kedua – dua kelompok dianalisis
secara statistik dengan uji t independent untuk melihat perbedaan hasil yang
signifikan. Pada tabel 3 terlihat perbedaan kekuatan transversal yang signifikan antara
kelompok A dan kelompok B pada α = 0.05 (p=0.0001).
Tabel 3. Analisis Statistik Kekuatan Transversal Kelompok A Dan Kelompok B Menggunakan Uji T Independent.
Sampel
Kekuatan Transversal (Kg/cm2)
p
N X ± SD
A 20 219.21 ± 40.17
0.0001
BAB 5
PEMBAHASAN
5.1 Hasil Penelitian
Pada tabel 2 terlihat rata - rata load yang mampu diterima oleh batang uji
sebelum patah kelompok A (26.84 kg/cm2) lebih rendah dibandingkan dengan batang
uji pada kelompok B (50.03 kg/cm2). Hal yang sama juga terlihat pada rata - rata
kekuatan transversal kedua kelompok, dimana kekuatan transversal kelompok A
(219.21 MPa) lebih rendah dibandingkan dengan kelompok B (408.55 MPa). Ini
menunjukkan perendaman resin akrilik self cure didalam air selama proses
polimerisasi meningkatkan kekuatan transversal.
Ini mungkin disebabkan oleh pemindahan panas yang dihasilkan oleh resin
akrilik selama proses polimerisasi ke medium lain yaitu air memberi kesan bahan
polimer yang lebih homogen14. Panas yang terhasil ketika proses polimerisasi resin
akrilik sangat besar hingga ia mampu menyebabkan porositas didalam hasil akhir2.
Temperatur yang sangat tinggi dapat menyebabkan penguapan monomer,yang
menghasilkan gelembung – gelembung yang tidak diingini (porositas).10
Perendaman didalam air dapat menurunkan temperature disekitar akrilik
ketika proses polimerisasi yang dapat mengurangkan internal porosity15. Internal
porosity ini biasanya terdapat pada bagian resin akrilik yang tebal, dimana panas
yang masuk tidak dapat keluar dan menyebabkan temperatur resin meningkat diatas
– gelembung. Porositas yang terjadi dapat menurunkan kekuatan transversal resin
akrilik yang dihasilkan15.
Proses polimerisasi yang berlaku didalam air dapat menyebabkan terjadinya
penyerapan air oleh resin akrilik6. Penyerapan air ini karena polariti disebabkan oleh
adanya grup karboksil.5 Penyerapan air oleh resin akrilik akan menjadikannya lebih
fleksible dan resilient akibat dari efek plasticizing dari molekul air pada struktur
polimer7. Ini menjadikan resin akrilik mampu menahan beban yang lebih tinggi justru
meningkatkan kekuatan transversalnya.5
Resin akrilik yang merupakan material glassy adalah sensitif terhadap tekstur
permukaan. Sebarang ketidaksempuranaan pada permukaan akan menurunkan
kemampuan bahan untuk menahan fraktur.10 Jadi, permukaan resin akrilik digrind
dan dipolish untuk mengurangkan risiko fraktur.10
Hasil penelitian Patil, Chowdhary dan Mandokar (2009) menyatakan
kekuatan transversal resin akrilik self cure meningkat dengan adanya pemberian
tenaga microwave selepas polimerisasi (post-polymerization microwave treatment).
Ini karena meningkatkan derajat konversi (degree of conversion) justru
mengurangkan residual monomer. Menurut Harrison, bahan yang mengandung
residual monomer tertinggi mempunyai kekuatan transversal terendah7.
Kadar residual monomer adalah tertinggi didalam resin akrilik self cure
polimerisasi2. Kadar monomer bebas didalam resin akrilik self cure dapat
dikurangkan dengan merendamnya didalam air2.
Vallittu, et al. (1998) menyatakan bahwa peningkatan temperatur polimerisasi
untuk resin akrilik self cure dari 30°C ke 60°C, menurunkan kadar residual monomer
didalam polimer dari 4.6wt% ke 3.3 wt%6. Ogawa, et al. (2000) menjumpai kekuatan
transversal resin akrilik self cure meningkat dengan peningkatan temperatur air, dan
menyimpulkan bahwa polimerisasi didalam air hangat meningkatkan sifat mekanikal
resin akrilik tersebut 6.
Panas dapat mengaktivasi reaksi kimia antara komponen polimer dan
monomer dan menghasilkan polimerisasi yang lebih sempurna. Ini mungkin
menjelaskan kenapa resin akrilik yang dipolimerisasi didalam air panas lebih tinggi
kekuatan transversalnya6.
Derajat polimerisasi tergantung dengan keadaan polimerisasi, seperti
temperatur, metode aktivasi, jenis initiator, konsentrasi initiator dan kemurnian
bahan.5 Derajat polimerisasi self cure resin akrilik adalah lebih rendah berbanding
heat cure resin akrilik. Jadi, untuk mendapatkan derajat polimerisasi yang tinggi pada self cure resin akrilik, faktor- faktor ini perlu diperhatikan.5
Proses polimerisasi yang sesuai adalah penting untuk mengelakkan terjadinya
reaksi eksotermik yang tinggi untuk mendapatkan hasil akrilik yang bebas dari
porositas dan mempunyai nilai residual monomer yang rendah. Ini penting untuk
Terdapat perbedaan kekuatan transversal yang jelas antara kedua kelompok,
dan ini juga didukung oleh hasil analisis uji-t tidak berpasangan yang menunjukkan
pada α = 0.05 kekuatan transversal kelompok A berbeda signifikan (p=0.0001) dari
BAB 6
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Kekuatan transversal resin akrilik self cure yang direndam didalam air selama
proses polimerisasi lebih tinggi dibandingkan dengan yang dibiarkan di udara.
2. Pengaruh air selama proses polimerisasi membawa perubahan yang berarti
terhadap kekuatan transversal resin akrilik self cure.
6.2 Saran
Saran penulis dalam penelitian ini adalah :
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap faktor – faktor yang
mempengaruhi kekuatan transversal resin akrilik self cure.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap cara - cara lain yang dapat
Daftar Pustaka
1. Agarwal M, Nayak A, Hallikerimath RB. A Study to Evaluate the Transverse
Strength of Repaired Acrylic Denture Resins with Conventional Heat-Cured,
Autopolymerizing and Microwave-Cured Resins : An in vitro study. J Indian
Prosthodont Soc 2008; 8 : 36-41
2. Powers JM, Wataha JC. Dental Materials Properties and Manipulation. 9th
Ed. Missouri : Mosby Elsevier 2008 : 286 – 93, 299 - 300
3. Abdullah MA, Al Jabab AS. Storage Time Effect on Marginal Fit of Full
Crown Patterns Made of Wax, Autopolymerized and Light Polymerized Resin
Materials. Saudi Dental Journal 2005 ; 9: 113 – 5
4. Arundati R, Patil NP. An Investigation into the Transverse and Impat Strength
of a New Indegenious High-Impact Denture Base Resin, DPI-tuff and its
Comparison with Most Commonly Used Two Denture Base Resins. J Indian
Prosthodont Soc 2006 ; 6(3) : 133 – 8
5. Anusavice KJ. Phillips’ Science of Dental Materials. 11th Ed. New Delhi :
Elsevier 2003 : 75 – 9, 85 – 92, 155 – 62, 164 – 6, 734 - 6
6. Barbosa DB, de Souza RF, Pero AC, et al. Flexural Strength of Acrylic Resins
Polymerized by Different Cycles. J Appl Oral Sci 2007; 15(5): 424 - 8
7. Patil PS, Chowdhary R,Mandokar RB. Comparison of Residual Monomer
Content and Flexural Strength of Two Auto-polymerizing Reline Resins
Subjected to Microwave Post-polymerization Treatment. J Indian
8. Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th Ed. Missouri:
Mosby Inc 2002 : 21 – 3, 271 - 81
9. Dhuru VB. Contemporary Dental Materials. 1st Ed. New Delhi: Oxford
University Press 2004 : 44 – 55
10.Orsi IA, Andrade VG. Effect of Chemical Disinfectants on the Transverse
Strength of Heat-polymerized Acrylic Resins Submitted to Mechanical and
Chemical Polishing. J Prosthet Dent 2004; 92 : 382-8
11.Titi I. Pengaruh Perendaman Klorheksidin Sebagai Bahan Pembersih
Terhadap Kekuatan Transverse Basis Gigi Tiruan Lengkap Resin Akrilik
dengan Soft Liner. Majalah Kedokteran Gigi 2006; 13 : 146-9
12.Chirtoc M, Bicanic DD, Hitge ML, et al. Monitoring the Polymerization
Process of Acrylic Resins. J Prosthet Dent 1995; 8 : 259-64
13.Vojdani M, Rezaei S, Zareeian L. Effects of Chemical Surface Treatments
and Repair Material on Transverse Strength of Repaired Acrylic Denture
Resins. Indian J Dent Res 2008; 19: 2 – 5
14.http://www.odonto.unam.mx/posgrado/materiales/normas/norma_12.pdf
15.Colvenkar SS, Aras MA. In vitro Evaluation of Transverse Strength of
Repaired Heat Cured Denture Base Resins with and without Surface Chemical
Treatment. J Indian Prosthodont Soc 2008 ; 8 : 87 – 93
16.Durkan R et al. In vitro Comparison of Autoclave Polymerization on the
Transverse Strength of Denture Base Resins. Dental Material Journal 2008 ;
17.Golbidi F, Mousavi T. Transverse Strength of Repaired Denture Base
Material with Wire and Two Auto Polymerized Acrylic Resin. J Dent 2007;
4(4): 142 - 5
18.Machado C et al. Comparative Study of the Transverse Strength of Three
Denture Base Materials. J Dent 2007 ; 35 : 930 - 3
19.Marel MK, El-Sabrooty A, Ragab AY. A Study of Some Physical and
Mechanical Properties of Metal-Filled Acrylic Resin. Saudi Dental Journal
May 1994; 6 (2): 84 - 7
20.Park SE, Chao M, Raj PA. Mechanical Properties of Surface-Charged
Poly(Methyl Metacrylate) as Denture Resins. J Dent 2009; 37: 66 - 70
21.Stipho HD. Talic YF. Assery M. Transverse Strength of Various Resin Joints
Repaired with Visible Light Cured Reline Material. Saudi Dental Journal
1999; 11 (1): 251 - 6
22.Craig RG. Restorative Dental Material. 9th Ed. Philadelphia : Mosby, 1993 :
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN
Hipotesis Penelitian
Dari penjelasan tersebut, akan dijumpai bahwa adanya perbedaan kekuatan
transversal pada akrilik yang direndam dalam air selama proses polimerisasi berlaku
dengan yang tidak direndam dalam air selama proses polimerisasi berlaku. PEMBUATAN CETAKAN (6.5x1x0.3) DARI ALUMINIUM
PENCAMPURAN MONOMER DAN POLIMER
