Pembuatan Dan Karakterisasi Gigi Tiruan Berbahan Dasar Komposit Resin Akrilik No.3 Dengan Penambahan Serat Kaca

SKRIPSI

YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR

080801044

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN

DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN

PENAMBAHAN SERAT KACA

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR

080801044

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN

DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN

PENAMBAHAN SERAT KACA

Oleh :

NIM : 080801044 Yosephin Romania Sinabutar

Disetujui Oleh,

Pembimbing I

NIP : 195607261984032003 Dr. Zuriah Sitorus, MS

Pembimbing II

NIP. 196506171993031003 Dr. Syahrul Humaidi, M.Sc

Diketahui Oleh :

Ketua Departemen Fisika

NIP : 195510301980031003 Dr. Marhaposan Situmorang

PERSETUJUAN

Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI

TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT

RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN

PENAMBAHAN SERAT KACA.

Kategori : SKRIPSI

Nama : YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

Diluluskan di Medan, Agustus 2012

Diketahui/Disetujui oleh

Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

NIP. 195510301980131003 Dr. Marhaposan Situmorang

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Zuriah Sitorus, MS

NIP. 195607261984032003 NIP. 196506171993031003

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN

DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN

PENAMBAHAN SERAT KACA.

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2012

Yosephin Romania Sinabutar

080801044

PENGHARGAAN

Puji Syukur senantiasa penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

dan rahmat – Nya yang berlimpah, penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini

dengan baik. Skripsi ini merupakan hasil penelitian selama tiga bulan yang mana

ditujukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna memperoleh gelar Sarjana

Sains.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc., selaku Dekan Fakultas MIPA yang telah membantu penulis dalam semua perijinan.

2. Bapak Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen, serta para staff Departemen Fisika USU yang telah membantu penulis didalam melengkapi administrasi.

3. Ibu Dr. Zuriah Sitorus, MS dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu saya dalam penelitian dan penyusunan skripsi.

4. Bapak Drs. Fauzi, M.Si, selaku dosen PA yang telah memberikan banyak bimbingan kepada penulis saat masa kuliah berlangsung.

5. Orang tua saya R. Marbun yang telah memberikan dukungan baik secara moral maupun materil yang sangat besar kepada penulis, sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

6. Orang tua (wali) saya W. Sibagariang dan B. br. Sinabutar yang juga telah memberikan dukungan dalam penyusunan skripsi ini.

7. Ibu Prof. Haslinda. Z. tamin, drg., M.Kes., Sp. Pros (K) sebagai koordinator dan manager unit UJI dental FKG USU dan Siti Wahyuni, drg selaku staff unit UJI dental FKG USU.

8. Kepada bang Yudhi, dkk yang telah memberikan ilmu dalam membantu proses penelitian penulis.

9. Kepada rekan saya Nyta Ef Helzen stambuk 2008 yang menjadi rekan seperjuangan dalam melaksanakan penelitian ini.

Semoga saudara sekalian dilimpahi berkat dan karunia dari Tuhan Yang Maha Esa.Penulis tidak dapat mengucapkan apa-apa selain terima kasih banyak karena telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat memberikan sumbangan ilmu yang bermanfaat bagi kita semua.

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

HALAMAN PERSETUJUAN iii

PERNYATAAN iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 4

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gigi Tiruan 6

2.2 Basis Protesa 7

2.3 Elemen Gigi Resin Akrilik 8

2.4 Karakterisasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas 15

2.5 Serat Kaca 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian 22

3.2. Tempat Penelitian 22

3.3. Variabel Penelitian 22

3.4. Peralatan dan Bahan-Bahan 24

3.5 Tempat dan Waktu Penelitian 25

3.7 Prosedur Penelitian 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Densitas (Density) 34

4.2 Porositas (Porosity) 36

4.3 Kekuatan Tekan (Compressive Strength) 37 4.4 Kekerasan Vickers (Vickers Hardness) 38 4.5 Kekuatan Tarik (Tensile Strength) 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 42

5.2 Saran 43

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Gigi Tiruan Lepasan 7

Gambar 2.2 Resin Akrilik 12

Gambar 2.3 Serat kaca potongan panjang akan dipotong menjadi 19

serta kaca potongan pendek.

Gambar 4.1 Grafik hubungan densitas terhadap komposisi resin akrilik 35

polimerisasi panas

Gambar 4.2 Grafik hubungan porositas terhadap komposisi resin akrilik 37

polimerisasi panas.

Gambar 4.3 Grafik hubungan Kekuatan tekan terhadap komposisi 38

Gambar 4.4 Grafik hubungan kekerasan Vickers terhadap Komposisi 40

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN

BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK

NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA

ABSTRAK

Resin akrilik biasanya digunakan sebagai bahan dasar pembuatan gigi tiruan, karena bersifat biocompatibel, flexibel, dan bahannya mudah diperoleh dan harganya murah. Bahan ini mudah patah dan dapat menimbulkan pori akibat adanya penguapan monomer yang tidak bereaksi dengan polimer. Kelebihan bahan ini menyerupai gigi asli, sesuai estetika dan dapat diperkuat dengan penambahan serat kaca. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan gigi tiruan yang berbahan dasar resin akrilik polimerisasi panas no.3 dengan penambahan variasi serat kaca. Resin akrilik yang dipilih no.3 karena warna dari resin ini sesuai dengan warna gigi asli manusia. Serat kaca (fiberglass) adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Penambahan serat kaca pada gigi tiruan ini berfungsi meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya serta dapat beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat. Komposisi resin akrilik, minyak gigi dan serat kaca dibuat dengan perbandingan 10 gr : 4,5 mL : 0,13 gr yang merupakan perbandingan yang paling tepat untuk mendapatkan 3 buah sampel yang sesuai dengan model induk. Ukuran panjang serat kaca yang digunakan adalah 4 mm, 6 mm, dan 8 mm sebagai variable bebas dari penelitian ini. Pengujian yang dilakukan yaitu, pengujian fisis yang terdiri dari pengujian porositas dan densitas yang gunanya untuk mengetahui apakah gigi itu memiliki struktur yang baik yang mencakup susunan atom yang rapat atau renggang ataupun kristal dan amorf. Pengujian mekanik yaitu, kuat tekan, kuat tarik dan kekerasan Vickers gunanya untuk mengetahui bagaimana kekuatan dari gigi tiruan tersebut.. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm merupakan kondisi optimum, dimana gigi tiruan merupakan gigi yang baik untuk digunakan, dimana diperoleh : densitas 1,2256 g/cm3, porositas 1,846 %, kekuatan tekan 76,623 MPa, kekuatan tarik 71,207 MPa, dan kekerasan Vickers 16,997 kg/mm2.

Kata kunci : Resin Akrilik, serat kaca, sifat fisis, sifat mekanis.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF A DENTURE

MATERIALS BASED ON ACRYLIC RESIN COMPOSITE NO.3

WITH THE ADDITION OF GLASS FIBERS

ABSTRACT

Acrylic resins usually used as a base for the manufacture of artificial teeth, because it is biocompatibel, flexible, and easily available material and cheap. This material is brittle and can cause pores due to evaporation of unreacted monomers to polymers. The advantages of this material resembles the original tooth, fit and aesthetics can be strengthened with the addition of glass fibers. In this research, the manufacture of denture acrylic resin-based thermal polymerization no.3 with the addition of glass fiber variation. Acrylic resin selected no.3 because of the color of the resin is in accordance with the color of human teeth. Glass fiber (fiberglass) is a fiber that can be added to the acrylic resin to improve the physical and mechanical properties of acrylic resin. The addition of glass fibers in denture serves enchance physical and mechanical properties and can adhesi with acrylic resin in the polymer matrix that has the power of a good bond with acrylic resin, glass fiber therefore be an option to be added to the acrylic resin as reinforcing material. Acrylic resin composition, gear oil and fiber glass is made with a ratio of 10 g: 4.5 mL: 0.13 g which is the most appropriate comparison to get 3 pieces of samples according to the model parent. Length of the glass fiber used was 4 mm, 6 mm, and 8 mm as the independent variable of the study. Tests were carried out , physical examination consisting of tests is density and porosity testing point to see if the tooth has a good structure that includes the arrangement of atoms or loose or dense crystalline and amorphous. Namely mechanical testing, compressive strength, tensile strength and Vickers hardness point to know how the power of the denture . The results showed that the addition of acrylic resin with glass fiber size 6 mm is the optimum condition, which is an artificial tooth gear to good use, which is obtained: density 1.2256 g/cm3, porosity 1.846%, compressive strength 76.623 MPa, tensile strength 71.207 MPa and Vickers hardness 16.997 kg/mm2.

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN

BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK

NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA

ABSTRAK

Resin akrilik biasanya digunakan sebagai bahan dasar pembuatan gigi tiruan, karena bersifat biocompatibel, flexibel, dan bahannya mudah diperoleh dan harganya murah. Bahan ini mudah patah dan dapat menimbulkan pori akibat adanya penguapan monomer yang tidak bereaksi dengan polimer. Kelebihan bahan ini menyerupai gigi asli, sesuai estetika dan dapat diperkuat dengan penambahan serat kaca. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan gigi tiruan yang berbahan dasar resin akrilik polimerisasi panas no.3 dengan penambahan variasi serat kaca. Resin akrilik yang dipilih no.3 karena warna dari resin ini sesuai dengan warna gigi asli manusia. Serat kaca (fiberglass) adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Penambahan serat kaca pada gigi tiruan ini berfungsi meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya serta dapat beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat. Komposisi resin akrilik, minyak gigi dan serat kaca dibuat dengan perbandingan 10 gr : 4,5 mL : 0,13 gr yang merupakan perbandingan yang paling tepat untuk mendapatkan 3 buah sampel yang sesuai dengan model induk. Ukuran panjang serat kaca yang digunakan adalah 4 mm, 6 mm, dan 8 mm sebagai variable bebas dari penelitian ini. Pengujian yang dilakukan yaitu, pengujian fisis yang terdiri dari pengujian porositas dan densitas yang gunanya untuk mengetahui apakah gigi itu memiliki struktur yang baik yang mencakup susunan atom yang rapat atau renggang ataupun kristal dan amorf. Pengujian mekanik yaitu, kuat tekan, kuat tarik dan kekerasan Vickers gunanya untuk mengetahui bagaimana kekuatan dari gigi tiruan tersebut.. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm merupakan kondisi optimum, dimana gigi tiruan merupakan gigi yang baik untuk digunakan, dimana diperoleh : densitas 1,2256 g/cm3, porositas 1,846 %, kekuatan tekan 76,623 MPa, kekuatan tarik 71,207 MPa, dan kekerasan Vickers 16,997 kg/mm2.

Kata kunci : Resin Akrilik, serat kaca, sifat fisis, sifat mekanis.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF A DENTURE

MATERIALS BASED ON ACRYLIC RESIN COMPOSITE NO.3

WITH THE ADDITION OF GLASS FIBERS

ABSTRACT

Acrylic resins usually used as a base for the manufacture of artificial teeth, because it is biocompatibel, flexible, and easily available material and cheap. This material is brittle and can cause pores due to evaporation of unreacted monomers to polymers. The advantages of this material resembles the original tooth, fit and aesthetics can be strengthened with the addition of glass fibers. In this research, the manufacture of denture acrylic resin-based thermal polymerization no.3 with the addition of glass fiber variation. Acrylic resin selected no.3 because of the color of the resin is in accordance with the color of human teeth. Glass fiber (fiberglass) is a fiber that can be added to the acrylic resin to improve the physical and mechanical properties of acrylic resin. The addition of glass fibers in denture serves enchance physical and mechanical properties and can adhesi with acrylic resin in the polymer matrix that has the power of a good bond with acrylic resin, glass fiber therefore be an option to be added to the acrylic resin as reinforcing material. Acrylic resin composition, gear oil and fiber glass is made with a ratio of 10 g: 4.5 mL: 0.13 g which is the most appropriate comparison to get 3 pieces of samples according to the model parent. Length of the glass fiber used was 4 mm, 6 mm, and 8 mm as the independent variable of the study. Tests were carried out , physical examination consisting of tests is density and porosity testing point to see if the tooth has a good structure that includes the arrangement of atoms or loose or dense crystalline and amorphous. Namely mechanical testing, compressive strength, tensile strength and Vickers hardness point to know how the power of the denture . The results showed that the addition of acrylic resin with glass fiber size 6 mm is the optimum condition, which is an artificial tooth gear to good use, which is obtained: density 1.2256 g/cm3, porosity 1.846%, compressive strength 76.623 MPa, tensile strength 71.207 MPa and Vickers hardness 16.997 kg/mm2.

1.1 Latar Belakang

Gigi Palsu pertama kali dikenal pada tahun

palsu masih terbuat dari

semacam kawat yang terbuat dari

Gigi palsu yang murah dan nyaman baru mulai diciptakan pada tahun

Selain itu hingga bahan

masih terus digunakan sebagai bahan gigi palsu. Gigi tiruan akrilik merupakan gigi

tiruan yang paling sering dan umum dibuat pada saat ini, baik untuk kehilangan satu

atau seluruh gigi. Gigi tiruan ini mudah dipasang dan dilepas oleh pasien. Bahan akrilik

merupakan campuran bahan sejenis plastik yang manipulasinya mudah, murah, ringan

dan bisa diwarnai sesuai dengan warna gigi dan warna gusi.

Resin akrilik merupakan salah satu bahan kedokteran gigi yang telah banyak

aplikasikan untuk pembuatan anasir dan basis gigi tiruan, pelat ortodonsi, sendok cetak

khusus, serta restorasi mahkota dan jembatan dengan hasil memuaskan, baik dalam hal

estetik maupun dalam hal fungsinya.

Resin akrilik adalah jenis resin termoplastik, di mana merupakan senyawa

kompon non-metalik yang dibuat secara sintesis dari bahan bahan organik. Resin akrilik

dapat dibentuk selama masih dalam keadaan plastis, dan mengeras apabila dipanaskan.

Pengerasan terjadi oleh karena terjadinya reaksi polimerisasi adisi antara polimer dan

monomer. Acrylic berasal dari asam acrolain atau gliserin aldehid. Secara kimia dinamakan polymethyl methacrylate yang terbuat dari minyak bumi, gas bumi atau

arang batu. Bahan ini disediakan dalam kedokteran gigi berupa ciaran (monomer) mono

methyl methacrylate dan dalam bentuk bubuk (polymer) polymthtyl methacrylate.

Akan tetapi, gigi tiruan dari bahan akrilik ini memiliki kekurangan yaitu, mudah

menyerap cairan dan juga mudah kehilangan komponen airnya. Sehingga bila tidak

dipakai, gigi tiruan akrilik harus direndam dengan air dingin supaya tidak mengalami

perubahan bentuk. Gigi akrilik pun mudah terpengaruh perubahan warna. Akrilik juga

mudah mengalami keausan, sehingga dengan pemakaian normal pun, dalam beberapa

tahun gigi tiruan jenis ini harus diganti.

Serat kaca diakui dapat meningkatkan sifat fisis dan mekanik dari resin akrilik

terutama untuk memperkuat gigi tiruan, namun penggunaannya belum umum di bidang

kedokteran gigi. Serat yang ditambah harus dapat menyatu kepada bahan gigi tiruan.

Spesifikasi serat kaca yaitu cukup kuat dalam menahan gaya vertikal, memiliki bentuk

yang ramping sehingga memudahkan dalam pengemasan dan distribusinya dan tidak

menggandung racun karena tidak menggunakan cairan kimia berbahaya.

Hasil penelitian Rohani (2010) yang menggunakan resin akrilik polimerisasi

panas yang ditambah dengan serat kaca potongan kecil dapat mempengaruhi analisa

dari basis gigi tiruan tersebut sehingga dapat membuat terobosan baru dari basis gigi

tiruan dalam dunia kedokteran gigi.

Oleh sebab itu penulis ingin menambahkan serat kaca ke dalam bahan gigi

tiruan, untuk mengetahui apakah serat kaca juga akan mempengaruhi sifat fisis dan

mekanis gigi tiruan seperti pada basis gigi tiruan, serta bagaimana sifat gigi tiruan yang

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah bagaimana pengaruh panjang yang

berbeda-beda dari bahan serat kaca yang ditambahkan ke dalam bahan gigi tiruan yang

dibuat dengan resin akrilik polimerisasi panas, serta mengetahui kualitas bahan gigi

tiruan yang ditentukan berdasarkan sifat fisis dan mekanik.

1.3 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal, maka penulis perlu membatasi

masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Penambahan serat kaca dengan panjang yang berbeda-beda.

2. Pengujian bahan melalui pengujian fisis dan mekanik, yaitu:

 Uji Porositas

 Uji Densitas

 Uji Kekerasan (Hardness Vickers)

 Uji Tekan (Compressive Strength)

 Uji Tarik (Tensile strength)

1.4 Tujuan penelitian

Adapun tujuan utama penelitian ini :

1. Mengetahui teknik pembuatan gigi tiruan dengan bahan resin akrilik no.3

dengan tambahan bahan serat kaca.

2. Mengetahui pengaruh panjang penambahan bahan serat kaca terhadap sifat fisis

dan mekanis gigi tiruan.

3. Mengetahui bagaimana hasil dari penelitian, apakah sesuai dengan standard

yang ada.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian ini adalah :

1. Menghasilkan bahan gigi tiruan yang lebih baik berdasarkan sifat fisis dan

mekanik.

2. Menambah kualitas bahan gigi tiruan yang telah ada.

3. Sebagai studi lanjut penelitian tentang gigi tiruan.

1.6 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan Skripsi ini adalah :

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan

masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan

BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk

proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang rancangan penelitian, tempat dan waktu

penelitian, peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian,

pembuatan sampel dan pengujian sampel.

BAB IV Hasil dan Pembahasan Penelitian

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang

diperoleh dari penelitian.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan

memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gigi Tiruan

Gigi tiruan lengkap dapat didefinisikan sebagai protesa gigi lepasan yang dimaksudkan

untuk menggantikan permukaan pengunyahan dan struktur-struktur yang menyertainya

dari suatu lengkung gigi rahang atas dan rahang bawah. Protesa tersebut terdiri dari

gigi-gigi tiruan yang dilekatkan pada basis protesa. Basis protesa memperoleh dukungan

melalui kontak yang erat dengan jaringan mulut dibawahnya.

Meskipun basis protesa individual dapat dibuat dari logam atau campuran

logam, kebanyakan basis protesa dibuat menggunakan polimer. Polimer tersebut dipilih

berdasarkan keberadaannya, kestabilan dimensi, karakteristik penanganan, warna, dan

kekompakan dengan jaringan mulut. Selain itu harus dapat juga memperbaiki ketepatan

dan kestabilan dimensi dari protesa gigi lengkap. (Kenneth, 2003)

Gigi tiruan lepasan dibuat untuk mereka yang memerlukan gigi pengganti gigi yang hilang/ompong sebagian maupun seluruh gigi dalam mulut. Bahan pembuat gigi

dapat dari Valplast yaitu bahan yang lentur dan kuat untuk estetika, dari bahan metal

untuk gigi rahang bawah yang ditujukan untuk kekuatan fungsi kunyah dan yang

ekonomis yaitu dari bahan akrilik. Pembuatan gigi palsu lepasan bisa disesuaikan

dengan kebutuhan tiap pasien sehingga memberikan solusi yang optimal.

Didalam kedokteran gigi istilah gigi tiruan/ dental prothetis meliputi :

• Gigi tiruan sebagian lepasan/partial denture

• Gigi tiruan cekat/Fixed denture

• Gigi tiruan lengkap/Full denture

Gambar 2.1. Gigi Tiruan Lepasan

2.2 Basis Protesa

Sejak pertengahan tahun 1940-an, kebanyakan basis protesa dibuat dengan

menggunakan resin poli(metal metakrilat). Resin-resin tersebut merupakan plastik

lentur yang dibentuk dengan menggabungkan molekul-molekul metal metakrilat

multipel. Poli(metal metakrilat) murni adalah tidak berwarna, transparan dan padat.

Untuk mempermudah penggunaannya dalam kedokteran gigi, polimer diwarnai untuk

mendapatkan warna dan derajat kebeningan. Warna serta sifat optik tetap stabil di

bawah kondisi mulut yang normal; dan sifat-sifat fisiknya telah terbukti sesuai untuk

aplikasi kedokteran gigi.

Satu keuntungan poli(metal metakrilat) sebagai bahan basis protesa adalah

relatif mudah pengerjaannya. Bahan basis protesa poli(metal metakrilat) biasanya

dikemas dalam sistem bubuk-cairan. Cairan mengandung metal metakrilat tidak

terpolimer dan bubuk mengandung resin poli(metal metakrilat) pra-polimerisasi dalam

bentuk butir-butir kecil. Bila cairan dan bubuk diaduk dengan proporsi yang tepat,

diperoleh massa yang dapat dibentuk. Kemudian bahan dimasukkan ke dalam mould (rongga cetakan) dari bentuk yang diinginkan serta dipolimerisasi. Setelah proses

polimerisasi selesai, hasil protesa dikeluarkan dan dipersiapkan untuk dipasangkan pada

pasien.

2.3 Elemen Gigi Resin Akrilik

Lebih dari 60% elemen gigi tiruan yang sudah jadi yang dijual di Amerika Serikat

dibuat dari resin akrilik atau resin vinil akrilik. Seperti diduga, kebanyakan elemen gigi

tiruan resin memiliki basis dengan susunan linier poli(metal metakrilat).

Resin akrilik merupakan salah satu bahan kedokteran gigi yang telah banyak

diaplikasikan untuk pembuatan anasir dan basis gigi tiruan, pelat ortodonsi, sendok

cetak khusus, serta restorasi mahkota dan jembatan dengan hasil memuaskan, baik

dalam hal estetik maupun dalam hal fungsinya. Resin akrilik adalah jenis resin

termoplastik, di mana merupakan senyawa kompon non metalik yang dibuat secara

sintesis dari bahan-bahan organik. Resin akrilik dapat dibentuk selama masih dalam

keadaan plastis, dan mengeras apabila dipanaskan. Pengerasan terjadi oleh karena

adanya reaksi polimerisasi adisi antara polimer dan monomer.

Akrilik berasal dari bahasa latin yaitu acrolain yang berarti bau yang tajam. Bahan ini berasal dari Asam Acrolain atau gliserin aldehida. Secara kimia dinamakan

polymetil metakrilat yang terbuat dari minyak bumi, gas bumi atau arang batu. Bahan

ini disediakan untuk kedokteran gigi berupa cairan (monomer) monometil metakrilat dan biasanya bahan ini di kemas dalam bentuk bubuk (polimer) polimetil metakrilat. Penggunaan resin akrilik ini biasa dipakai sebagai bahan denture base, landasan pesawat orthodontik (orthodontik base), basis gigi tiruan, pembuatan anasir gigi tiruan

(artificial teeth) dan sebagai bahan restorasi untuk mengganti gigi yang rusak.

Resin akrilik adalah resin termoplastis, merupakan persenyawaan kompon non

metalik yang dibuat secara sintetis dari bahan-bahan organik. Resin ini dapat dibentuk

selama masih dalam keadaan plastis dan mengeras apabila dipanaskan karena tejadi

reaksi polimerisasi adisi antara polimer dan monomer. Berdasarkan polimerisasinya,

resin akrilik dibedakan menjadi tiga, yaitu Heat Cured Acrylic, Self Cured Acrylic dan

Light Cured Acrylic Resin, yang akan dipakai dalam penelitian ini adalah Heat Cured

2.3.1 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin jenis poli(metil) metakrilat yang

polimerisasinya dengan pemanasan. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi

bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan pemanasan air atau iradiasi

gelombang mikro. Resin akrilik polimerisasi panas dengan pemanasan air dilakukan

dengan dua cara, yaitu pemanasan air menggunakan kompor atau waterbath. Contoh resin akrilik dapat dilihat pada Gambar di bawah ini :

Gambar 2.2. Resin Akrilik

Syarat-syarat yang dibutuhkan resin akrilik, yaitu:

a. Tidak toxis dan tidak mengiritasi.

b. Tidak terpengaruh cairan rongga mulut.

c. Mempunyai modulus elastisitas tinggi sehingga cukup kaku pada bagian yang tipis.

d. Mempunyai limit proporsionalitas yang tinggi, sehingga jika terkena stress tidak

mudah mengalami perubahan bentuk yang permanen.

e. Mempunyai kekuatan impak tinggi, sehingga tidak mudah patah atau pecah jika

terbentur atau terjatuh.

f. Mempunyai fatigue strength (ketahanan) yang tinggi, sehingga akrilik dapat dipakai sebagai bahan restorasi yang tahan lama.

g. Keras dan memiliki daya tahan yang baik terhadap abrasi.

h. Estetis cukup baik, hendaknya transparan atau translusen dan mudah di pigmen.

Warna yang diperoleh hendaknya tidak luntur.

i. Radio-Opacity, memungkinkan bahan untuk dideteksi dengan sinar-X apabila tertelan.

j. Mudah direparasi jika patah.

k. Mempunyai densitas rendah untuk memudahkan retensinya di dalam mulut.

l. Mudah dibersihkan.

2.3.2 Struktur Resin Akrilik

2.3.2.1 Partikel bahan pengisi

Penambahan partikel bahan pengisi kedalam resin matriks secara signifikan

meningkatkan sifatnya. Seperti berkurangnya pengerutan karena jumlah resin sedikit,

berkurangnya penyerapan air dan ekspansi koefisien panas, dan meningkatkan sifat

mekanis seperti kekuatan, kekakuan, kekerasan, dan ketahanan abrasi. Faktor-faktor

penting lainnya yang menentukan sifat dan aplikasi klinis komposit adalah jumlah

bahan pengisi yang ditambahkan, ukuran partikel dan distribusinya dan kekerasan.

2.3.2.2 Bahan Pengikat

Bahan pengikat berfungsi untuk mengikat partikel bahan pengisi dengan resin matriks.

Adapun kegunaannya yaitu untuk meningkatkan sifat mekanis dan fisik resin, dan untuk

menstabilkan hidrolitik dengan pencegahan air. Ikatan ini akan berkurang ketika

komposit menyerap air dari penetrasi bahan pengisi resin. Bahan pengikat yang paling

sering digunakan adalah organosilanes (3-metoksi-profil-trimetoksi silane).

O OCH 3 ║ │

CH2=C–C–O–CH2CH2CH2–Si–OCH 3 │ │

CH3 OCH3

Gambar 2.3 Ikatan kimia bahan pengikat resin akrilik polimerisasi panas

3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

2.3.3 Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan satu molekul (monomer) menjadi molekul

yang berantai panjang (polimer). Polimerisasi dapat terjadi karena panas, cahaya,

oksigen, dan zat kimia. Resin akrilik dapat berpolimerisasi oleh karena panas atau

cahaya.

Polimerisasi merupakan proses yang lama dan sesungguhnya tidak pernah

selesai. Polimerisasi pada suhu tinggi menghasilkan berat jenis yang lebih rendah

daripada bahan yang dihasilkan polimerisasi pada suhu rendah. Ada dua tipe atau jenis

Bila molekul sejenis bergabung menjadi ikatan yang lebih panjang, maka disebut

polimerisasi adisi. Tipe ini banyak dipakai pada kedokteran gigi, misal: resin akrilik

Bila molekul yang berlainan bergabung dan membentuk molekul ketiga yang

sama sekali berbeda pada keadaan awal, disebut polimerisasi kondensasi

Polimerisasi sempurna terjadi dalam empat tahap:

a. Initiation (permulaan) : tahap pembentukan molekul monomer aktif oleh bahan

initiator benzoil peroxide yang dibantu dengan activator (zat kimia, sinar ultraviolet,atau

pemanasan).

b. Propagation (perambatan) : tahap terbentuknya rantai polimer.

c. Termination (perhentian) : tahap pembentukan polimer dimana reaksinya terhenti,

yang ditandai dengan pertukaran sebuah atom hidrogen dari satu rantai yang terbentuk

pada rantai lain.

d. Chain Transfer (transfer rantai) : proses dimana pertumbuhan rantai menjadi aktif

kembali untuk pertumbuhan selanjutnya.

2.3.4 Komposisi

Resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari :

1. Polimer:

a. Poli(metil metakrilat)

b. Initiator: berupa 0.2 - 0.5% benzoil peroksida

c. Pigmen: merkuri sulfit, cadmium sulfit, cadmium selenit, ferric oxide. d. Plasticizer: dibutil pthalat

e. Opacifiers: zinc atau titanium oxide

f. Serat sintetis/organik : serat nilon atau serat akrilik

g. Partikel inorganik, seperti serat kaca, zirkonium silikat.

2. Monomer: a. Metil metakrilat

b. Stabilizer terdapat sekitar 0.003 – 0.1% metil ether hydroquinone untuk mencegah

terjadinya proses polimerisasi selama penyimpanan.

c. Plasticizer: dibutil pthalat

d. Bahan untuk memacu ikatan silang (cross-linking agent) seperti etilen glikol dimetakrilat (EGDMA). Bahan ini berpengaruh pada sifat fisik polimer dimana polimer

yang memiliki ikatan silang bersifat lebih keras dan tahan terhadap pelarut.

2.3.5 Sifat-Sifat Resin Akrilik Polimerisasi panas

Beberapa sifat-sifat resin akrilik polimerisasi panas adalah:

a. Berat molekul

Resin akrilik polimerisasi panas memiliki berat molekul polimer yang tinggi yaitu

500.000 – 1.000.000 dan berat molekul monomernya yaitu 100. Berat molekul polimer

ini akan bertambah hingga mencapai angka 1.200.000 setelah berpolimerisasi dengan

benar. Rantai polimer dihubungkan antara satu dengan lainnya oleh gaya Van der Waals

dan ikatan antar rantai molekul. Bahan yang memiliki berat molekul tinggi mempunyai

ikatan rantai molekul yang lebih banyak dan mempunyai kekakuan yang besar

dibandingkan polimer yang memiliki berat molekul yang lebih rendah.

b. Monomer sisa

Monomer sisa berpengaruh pada berat molekul rata-rata. Polimerisasi pada suhu yang

terlalu rendah dan dalam waktu singkat menghasilkan monomer sisa lebih tinggi.

Monomer sisa yang tinggi berpotensi untuk menyebabkan iritasi jaringan mulut,

inflamasi dan alergi, selain itu juga dapat mempengaruhi sifat fisik resin akrilik yang

dihasilkan karena monomer sisa akan bertindak sebagai plasticizer yang menyebabkan resin akrilik menjadi fleksibel dan kekuatannya menurun. Pada akrilik yang telah

berpolimerisasi secara benar, masih terdapat monomer sisa sebesar 0.2 sampai 0.5%.

Proses kuring yang kuat pada temperatur tinggi sangat direkomendasikan untuk

mengurangi ketidaknyamanan pasien yang diketahui memiliki riwayat alergi terhadap

MMA (Metil Metakrilat).

c. Porositas

Porositas dapat memberikan pengaruh yang tidak menguntungkan pada kekuatan resin

shrinkage porosity dan gaseous porosity. Shrinkage porosity kelihatan sebagai gelembung yang tidak beraturan bentuk di seluruh permukaan gigi tiruan sedangkan

gaseous porosity terlihat berupa gelembung kecil halus yang uniform, biasanya terjadi

terutama pada protesa yang tebal dan di bagian yang lebih jauh dari sumber panas.

d. Absorbsi air

Resin akrilik polimerisasi panas relatif menyerap air lebih sedikit pada lingkungan yang

basah. Nilai absorbsi air oleh resin akrilik yaitu 0.69% mg/cm2. Absorbsi air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi, dimana molekul air dapat diabsorbsi pada permukaan

polimer yang padat dan beberapa lagi dapat menempati posisi di antara rantai polimer.

Hal inilah yang menyebabkan rantai polimer mengalami ekspansi. Setiap kenaikan berat

akrilik sebesar 1% yang disebabkan oleh absorbsi air menyebabkan terjadinya ekspansi

linear sebesar 0.23%. Sebaliknya pengeringan bahan ini akan disertai oleh timbulnya

kontraksi.

e. Retak

Pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak. Hal ini diduga karena adanya tekanan

tarik (tensile stress) yang menyebabkan terpisahnya molekul-molekul polimer. Keretakan seperti ini dapat terjadi oleh karena stress mekanik, stress akibat perbedaan

ekspansi termis dan kerja bahan pelarut. Adanya crazing (retak kecil) dapat memperlemah gigi tiruan.

f. Ketepatan dimensional

Beberapa hal yang dapat mempengaruhi ketepatan dimensional resin akrilik adalah

ekspansi mould sewaktu pengisian resin akrilik, ekspansi termal resin akrilik, kontraksi sewaktu polimerisasi, kontraksi termis sewaktu pendinginan dan hilangnya stress yang

terjadi sewaktu pemolesan basis gigi tiruan resin akrilik.

g. Kestabilan dimensional

Kestabilan dimensional berhubungan dengan absorbsi air oleh resin akrilik. Absorbsi air

dapat menyebabkan ekspansi pada resin akrilik. Pada resin akrilik dapat terjadi

hilangnya internal stress selama pemakaian gigi tiruan. Pengaruh ini sangat kecil dan secara klinis tidak bermakna.

h. Resisten terhadap asam, basa, dan pelarut organik

Resistensi resin akrilik terhadap larutan yang mengandung asam atau basa lemah adalah

baik. Penggunaan alkohol dapat menyebabkan retaknya protesa. Ethanol juga berfungsi

sebagai plasticizer dan dapat mengurangi temperatur transisi kaca. Oleh karena itu, larutan yang mengandung alkohol sebaiknya tidak digunakan untuk membersihkan

protesa.

Resin poli(metal metakrilat) yang digunakan dalam pembuatan elemen gigi

tiruan adalah serupa dengan yang digunakan untuk pembuatan basis protesa. Namun,

besarnya ikatan silang dalam elemen gigi tiruan adalah lebih besar dibandingkan dengan

basis protesa yang terpolimerisasi. Peningkatan ini diperoleh dengan meningkatkan

jumlah ikatan silang dalam cairan basis protesa, yaitu monomer. Polimer hasilnya

menunjukkan peningkatan stabilitas dan sifat klinis yang disempurnakan.

Penggunaan retensi mekanik merupakan cara utama untuk melekatkan elemen

gigi tiruan resin pada resin basis protesa yang diaktifkan secara kimia. Ikatan kimia juga

dapat digunakan untuk melekatkan resin ini. Cara ini menghasilkan pelunakan resin dan

mempermudah ikatan kimia selama polimerisasi basis protesa. Kekuatan ikatan yang

dihasilkan adalah serupa dengan yang diperoleh antara elemen gigi protesa dan resin

basis protesa yang diaktifkan dengan panas.

Selain elemen gigi resin, gigi tiruan juga dapat dibuat dengan menggunakan

porselen. Oleh karena itu, perbandingan antara elemen gigi resin diuraikan pula untuk

kelengkapan. Elemen gigi resin menunjukkan ketahanan yang lebih besar terhadap

fraktur dibandingkan elemen gigi porselen . Akibatnya kecenderungan gigi resin untuk

fraktur atau gumpil bila ada benturan kecil, seperti bila protesa jatuh. Selain itu elemen

gigi resin lebih mudah disesuaikan dan menunjukkan ketahanan terhadap perubahan

termal yang lebih besar. Sebagai perbandingan, elemen gigi porselen menunjukkan

kestabilan dimensi yang lebih baik dan ketahanan aus yang tinggi. Sayangnya, elemen

gigi porselen, khususnya apabila permukaan kontak dikasarkan, seringkali

karena itu, elemen gigi porselen tidak boleh berantagonis dengan permukaan tersebut,

dan bila digunakan, elemen gigi porselen harus dipoles secara berkala untuk

mengurangi kerusakan pengikisan.

Sebagai catatan, elemen gigi resin dapat berikatan kimia dengan resin basis

protesa yang biasa digunakan. Elemen gigi porselen tidak membentuk ikatan kimia

dengan resin basis protesa, maka harus ditahan dengan cara lain seperti undercut

mekanik dan silanisasi. (Martanto, 1982).

2.4 Karakterisasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Beberapa karakterisasi resin akrilik, antara lain:

1. Kekuatan Tarik (Tensile Strength)

Kekuatan tensil resin akrilik polimerisasi panas berdasarkan ASTM D 638.

adalah 55 MPa. Kekuatan tensil yang rendah ini merupakan salah satu kekurangan

utama resin akrilik. (Polyzois GL, 1996)

�

=

�

� . �

(2.1)

dengan : σ = kekuatan tarik (MPa)

F = gaya / beban (N) l = lebar batang uji (mm) t = tebal batang uji (mm)

2. Kekuatan Impak (Impact strength)

Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas adalah 1 kg/cm3. Resin akrilik memiliki kekuatan impak yang relatif rendah dan apabila terjatuh ke permukaan yang

keras, maka akan terjadi fraktur. (El Sheikh AM, 2006)

Kekuatan impak = �

� . �

(2.2)

dengan : E = energi (J)

b = lebar batang uji (mm) d = tebal batang uji (mm)

3. Kekerasan (Hardness Vickers)

Nilai kekerasan resin akrilik polimerisasi panas adalah 20 VHN atau 15 kg/mm2 (ASTM E18 – 20). Nilai kekerasan tersebut menunjukkan bahwa resin akrilik relatif

lunak dan mengakibatkan resin akrilik cenderung menipis. (Norman E, 1999)

HV = 1,854 �

�1 . �₂

(2.3)

dengan : F = Beban (kgf)

: d1= panjang diagonal 1 (mm)

: d2= panjang diagonal 2 (mm)

4. Porositas (Porosity)

Porositas dinyatakan dalam persen (%) rongga fraksi volume dari suatu rongga yang

ada. Besarnya porositas pada suatu material bervariasi mulai dari 0% sampai 90%

tergantung dari jenis dan aplikasinya. (ASTM C 373)

Porositas terjadi akibat penguapan monomer yang tidak bereaksi serta polimer

berberat molekul rendah bila temperatur resin mencapai atau melebihi titik didih

bahan tersebut. Hal ini mengakibatkan timbulnya gelembung permukaan dan

dibawah permukaan yang dapat mempengaruhi sifat dan kebersihan gigi tiruan.

Porositas juga dapat berasal dari pengadukan yang tidak tepat antara komponen

bubuk dan cairan dan karena tekanan yang tidak cukup saat polimerisasi. (Craig RG,

2000).

�= _� ��−��

�−(��−��)�100% (2.4)

dengan : P = porositas (%)

m0 = massa awal sampel setelah dikeringkan (g)

mb = massa setelah direbus dalam air (g)

mg = massa digantung dalam air (g)

5. Densitas (density)

Densitas merupakan ukuran kepadatan dari suatu material atau sering didefinisikan

sebagai perbandingan antara massa dengan volume (MM. Ristic, 1979).

Resin akrilik memiliki massa jenis yaitu sekitar 0,9975 g/cm3 (ISO 1183). Hal ini disebabkan resin akrilik terdiri dari kumpulan atom-atom ringan, seperti karbon,

oksigen dan hidrogen.

(Polat TN, 2003)

�

=

�

�

(2.5)

dengan : ρ = densitas (g/cm3) m = massa sampel (gr)

V = volume sampel (cm3)

6. Kekuatan Tekan (Compressive strength)

Kuat tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan

beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Resin ini memiliki

sifat strength yang khas. Compressive strengthnya adalah 75 MPa (ASTM D 638).

Secara umum bahan resin ini memiliki strength yang rendah. Efek yang

mempengaruhi kekuatan antara lain : komposisi, teknik pemprosesan, absorpsi air.

(Norman E, 1999)

�

=

�

�

(2.6)

dengan : T = kuat tekan (MPa) F = beban maksimum (N)

A = luas bidang permukaan (mm2)

7. Stabilitas warna

Stabilitas warna adalah kemampuan suatu bahan mempertahankan warna atau

perubahan sedikit warna dari warna asalnya. Lebih sedikit perubahan yang terjadi

pada suatu bahan maka semakin baik pula stabilitas warna bahan tersebut. Warna

merupakan salah satu sifat bahan yang cukup penting. Resin akrilik polimerisasi

panas menunjukkan stabilitas warna yang baik. (Yulin Lai dkk, 2003)

2.5 Serat Kaca

Plastik berserat kaca (glass-reinforced plastic – GRP), yang juga dikenal sebagai plastik yang diperkuat oleh serat kaca (glass fiber-reinforced plastic – GFRP), merupakan suatu polimer yang diperkuat. Polimer ini terbuat dari bahan plastik yang diperkuat oleh

serat-serat halus yang terbuat dari kaca. Bahan ini juga dikenal dengan nama GFK yang

merupakan kepanjangan dari Glasfaserverstärkter Kunststoff, atau yang biasanya lebih akrab dikenal oleh serat kaca yang digunakan dalam proses penguatannya, yang dalam

bahasa inggrisnya disebut fiberglass.

Serat kaca (fiberglass) adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Serat kaca dapat

beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan

ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk

ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat. Serat kaca yang akan

dipakai biasanya adalah potongan panjang yang akan dipotong menjadi potongan

[image:32.595.191.354.441.569.2]

pendek, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.4 Serat kaca bentuk potongan panjang yang akan dipotong menjadi serta kaca

potongan pendek.

2.5.1 Sifat Serat kaca

Setiap helai serat kaca yang terstruktur memiliki sifat kaku dan kuat dalam proses

perengangan dan saat melalui proses kompresi atau pemberian tekanan di sepanjang

sumbunya. Walaupun pada umumnya diasumsikan bahwa serat sebenarnya lemah

dibawah proses kompresi atau penekanan, sebenarnya asumsi ini lebih didasarkan oleh

rasio penampilan dari serat itu sendiri. Dalam artian; oleh karena bentuk serat tersebut

tipis dan panjang, maka serat dianggap dapat bengkok dengan mudah. Disisi lain, serat

Oleh karena itu, jika sekumpulan serat dapat diatur arahnya secara permanen sesuai

dengan yang diinginkan di dalam suatu material, dan jika serat-serat tersebut dapat

dicegah dari pembengkokan saat dalam tekanan, maka material tersebut akan menjadi

sangat kuat sesuai dengan arah yang diinginkan untuk diperkuat.

Lebih jauh lagi dalam pembahasan ini; dengan menumpuk lebih dari satu lapisan

serat satu diatas yang lainnya, kemudian tiap lapisannya diorientasikan dalam berbagai

arah yang berbeda sesuai dengan keinginan, faktor kekakuan dan kekuatan dari

keseluruhan material dapat dikontrol dengan lebih efisien. Dalam kasus plastik berserat

kaca, adalah bahan plastik lah yang akan menampung serat kaca yang terstruktur

tersebut sesuai dengan arah yang dipilih oleh desainer produknya. Sementara pada kasus

chopped strand mat, dasar pengaturan arahnya terletak pada 2 lempengan berbentuk dua

dimensi dengan kain tenun atau lapisan yang tanpa pengaturan arah khusus. Dengan

demikian, arah dari kekakuan dan kekuatan bahan tersebut akan dapat dikontrol dengan

lebih presisi dari dalam lempengan itu sendiri.

Komponen dari plastik berserat kaca pada dasarnya terbuat dari konstruksi

“kulit” tipis, kadang bagian dalamnya diisi dengan busa struktural, seperti dalam kasus

pembuatan papan selancar. Komponennya bisa juga dibuat dengan bentuk yang hampir

serampangan tetapi masih didalam batas kerumitan dan toleransi bentuk cetakan yang

digunakan untuk memproduksi kulit luar tersebut.

Serat kaca mengandung beberapa bahan kimia sebagai komposisinya yaitu :

• SiO2 : 55,2 %

• Al2O3 : 14,8 %

• B2O3 : 7,3 %

• MgO : 3,3 %

• CaO : 18,7%

• K2O : 0,2 %

• Na2O3, Fe2O3, F2: 0,3% (HM. Hyer,1998)

ditambahkan pada resin akrilik dapat mempengaruhi kekuatan resin akrilik. Stipho, dkk

(1998) menyimpulkan bahwa penambahan serat kaca pada bahan basis gigi tiruan

sebesar 1% dapat meningkatkan kekuatan transversal basis gigitiruan tetapi bila

konsentrasi yang diberikan lebih dari 1% dapat melemahkan kekuatan transversal basis

gigi tiruan.

Pemakaian serat kaca berbentuk potongan kecil telah banyak dilakukan dalam

beberapa penelitian. Kelebihan serat kaca berbentuk potongan kecil yaitu lebih praktis

dan lebih tersebar merata pada resin akrilik (Uzun G,1999 ; Lee dkk 2001). Lee, dkk

(2007) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil berukuran 3 mm yang

ditambahkan pada bahan basis gigitiruan resin akrilik dapat meningkatkan kekuatan

transversal. Serat kaca berbentuk potongan kecil 2% yang ditambahkan pada bahan

basis gigi tiruan dapat meningkatkan kekuatan impak dan menurunkan kekuatan

transversal (IH Tacir dkk, 2006).

Penambahan serat kaca ke dalam resin akrilik dapat menimbulkan kesulitan

dalam penyatuan serat kaca ke dalam matriks polimer, tetapi masalah ini dapat diatasi

dengan mengubah viskositas campuran antara resin akrilik dan serat kaca dengan cara

merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama

beberapa menit lalu ditiriskan sehingga serat kaca lebih mudah meresap ke dalam resin

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1.

Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratories.

3.2.

Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Uji Dental Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Penelitian FMIPA Universitas Sumatera

Utara.

3.3

Variabel Penelitian

3.3.1 Klasifikasi Variabel

3.3.1.1 Variabel Bebas

Resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahn serat kaca (control) dan resin akrilik

polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm yang

terlihat pada grafik 4.1(densitas), 4.2(porositas), 4.3(kuat tekan), 4.4(kekerasan Vickers)

dan 4.5(kuat tarik).

3.3.1.2 Variabel Terikat

Variabel terikat adalah densitas, porositas, kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan

kekerasan.

3.3.2 Definisi operasional

1. Resin Akrilik Polimerisasi panas adalah bahan resin akrilik yang

memerlukan energi panas untuk polimerisasi. Jenis resin yang digunakan

adalah GC AMERICA INC NO.3 yang proses pengadonan dan kuring

dilakukan sesuai petunjuk pabrik.

2. Serat kaca adalah material yang berbentuk serabut-serabut yang halus

yang mengandung bahan kaca. Jenis serat kaca yang digunakan pada

penelitian ini adalah serat kaca potongan kecil Taiwan, Glass Taiwan.

3. Bentuk serat kaca yang digunakan pada penelitian ini adalah serat kaca

dengan ukuran panjang 4 mm, 6 mm dan 8 mm. Sedangkan massa serat

kaca yang digunakan adalah sebanyak 0,13 gr.

4. Densitas adalah ukuran kepadatan dari suatu material atau sering

didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m) dengan volume (v).

5. Porositas atau fraksi void adalah ukuran kekosongan (yaitu, “kosong”)

spasi dalam suatu material, dan merupakan sebagian kecil dari volume

void atas volume total, antara 1, atau sebagai persentase antara

0-100%.

6. Kekuatan tekan adalah besarnya beban per satuan luas, yang

menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu

yang dihasilkan oleh mesin tekan.

7. Kekerasan Vickers adalah ukuran dari kekerasan material, dihitung

dari ukuran kesan yang dihasilkan di bawah beban indentor berbentuk

piramida.

8. Kekuatan tarik yaitu ukuran yang digunakan untuk mengetahui sampel

akan hancur apabila diberi beban dengan cara menarik kedua sisi sampel

3.4 Peralatan dan Bahan – Bahan

3.4.1. Alat Penelitian

3.4.1.1 Alat yang digunakan untuk pembuatan sampel

1. Model induk dari logam stainless steel dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm : sebagai cetakan sampel

2. Kuvet besar (Smith, China) : untuk menanam model induk 3. Mangkuk karet dan Spatula : untuk mengaduk tepung gips

4. Alat pengaduk resin aklirik dan wadah mengaduk resin aklirik dari porselen

5. Beaker glass : untuk mengukur banyaknya air yang digunakan

6. Neraca digital : untuk menimbang tepung gips dan resin akrilik

7. Masker : untuk melindungi wajah

8. Sarung tangan : untuk melindungi tangan

9. Unit kuring (Filli Manfredi, Italia) : Untuk melakukan proses kuring 10. Press hidraulik ( OL 57 Manfredi, Italia) : untuk mem-press sampel 11. Press Manual : untuk mem-press ketika sampel dikuring

12. Vibrator : untuk mengaduk tepung gips agar tercampur rata

13. Plastik selopan : untuk menutup sampel ketika akan di press

3.4.1.2 Alat yang digunakan untuk mengukur Densitas 1. Oven : untuk mengeringkan sampel

2. Neraca digital : untuk menimbang massa sampel

3. Beaker glass : untuk mengukur volume air

3.4.1.3 Alat yang digunakan untuk mengukur Porositas 1. Oven : untuk mengeringkan sampel

2. Wadah : sebagai tempat sampel

3. Kawat/statif : untuk menggantungkan sampel

4. Beaker glass : tempat merendam sampel saat digantung

5. Neraca digital : untuk menimbang massa sampel dalam air

3.4.1.4 Alat yang digunakan untuk mengukur Kekuatan Tekan

1. America Standard Testing Machine (ASTM-638) : menguji kuat tekan sampel

3.4.1.5 Alat yang digunakan untuk mengukur Kekuatan Tarik

1. America Standard Testing Machine (ASTM-638) : menguji kuat tarik sampel

3.4.1.6 Alat yang digunakan untuk mengukur Kekerasan Vickers

1. Microhardness Tester tipe MXT - 50 (Matsuzawa) : menguji kekerasan

vickers sampel

3.4.2. Bahan – Bahan Penelitian

1. Tepung Putih No.3 ( Resin Akrilik Polimerisasi Panas, GC,AMERICA INC) 2. Minyak gigi ( Heat – cure acrylic)

3. Tepung Gips putih (Moldano)

4. Serat kaca potongan kecil ukuran panjang 4 mm, 6 mm, dan 8 mm (Taiwan, Glass Taiwan)

5. Air

6. Kertas pasir waterproff (Global. No 300 dan 600) 7. Vaselin

8. Cold Mould Seal (GC,AMERICA INC)

3.5 Tempat dan Waktu Penelitian

3.5.1 Tempat Pembuatan sampel

Tempat pembuatan sampel dilakukan di Laboratorium UJI Dental Fakultas Kedokteran

Gigi, Universitas Sumatera Utara.

3.5.2 Tempat Pengujian Sampel

Tempat pengujian sampel dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakulatas MIPA,

Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Kimia Polimer Fakultas MIPA Universitas

Sumatera Utara dan dan Laboratorium Penelitian di Tanjung Morawa.

3.5.3 Waktu Penelitian

3.6 Diagram Alir

…

Gipps + Air (200 gr : 70 mL)

Pengadukan dengan spatula agar tercampur dengan rata

Variasi panjang serat kaca

4 mm; 6 mm dan 8 mm

(0,13 gr) Pencetakkan mould

Penanaman model induk

Pelepasan model induk (sampel yang akan dibuat)

Pencampuran resin akrilik(tepung gigi) +

minyak gigi (10 gr : 4,5 mL) tanpa serat

Pengadukan dengan mixer

Pencetakan ke dalam gipps (mould)

Penekanan press hidrolik I sebesar 500 psi selama 5 menit II sebesar 1000 psi selama 5 menit

Penghalusan dengan kertas pasir

selama 60 menit

Perendaman dalam air selama 48 jam untuk mengoptimalkan keadan sampel

Analisis

Uji Fisis Uji Mekanik

Densitas (ISO 1183)

Porositas (ASTM C 373)

Kuat Tekan (ASTM D-638)

Kekerasan (ASTM E18-20)

Kuat Tarik (ASTM D-638)

Pengamatan

Pengumpulan Data

Pengolahan Data

3.7 Prosedur Penelitian

3.7.1 Pembuatan

3.7.1.1 Pembuatan Mould

1. Gips keras dicampur air dalam mangkok karet dengan perbandingan 200 gram :

70 ml.

2. Adonan gips keras diaduk dengan spatula selama 15 detik, dilanjutkan dengan

vibrator selama 30 detik.

3. Adonan dituang ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator

4. Model induk dari logam ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm dibenamkan setinggi

permukaan adonan gips keras yang telah diolesi dengan vaselin, satu kuvet

berisi 3 buah model induk.

5. Setelah mengering gips didiamkan 60 menit.

6. Permukaan gips keras diolesi vaselin dan kuvet atas disatukan dan diisi adonan

gips keras dengan perbandingan 200 gram : 70 ml air di atas vibrator.

7. Ditutup kuvet atas dengan penutupnya, kemudian di press secara manual dan

ditunggu hingga 60 menit.

8. Dilepaskan press manual dan model induk dikeluarkan dari dalam kuvet.

9. Mould disiram dengan air panas sampai bersih untuk membuang sisa vaselin

kemudian dikeringkan. Setelah kering permukaan gips keras diolesi dengan

could mould seal, dan dibiarkan selama 20 menit.

3.7.1.2 Proses Pembuatan Gigi

3.7.1.2.1 Tanpa Serat kaca (kontrol = komposisi 1)

1. Dimasukkan tepung gigi dan minyak gigi ke dalam wadah porselen dengan

perbandingan 10 gr : 4,5 mL

2. Dicampurkan adonan tersebut hingga tercampur dengan rata.

3. Setelah adonan tercampur dengan rata, ditunggu adonan sampai mencapai fase

dough maka dimasukkan ke dalam cetakan gipps (mould) yang telah kering.

4. Diratakan adonan yang sudah masuk ke dalam cetakan gipps.

5. Ditutup adonan dengan plastik selopan, kemudian kuvet atas dipasangkan, dan

dipress (hidrolik) mencapai tekanan 500 psi selama 5 menit, lalu dibuka,

adonan yang berlebihan dipotong.

6. Ditutup kembali adonan dengan kuvet atas, dan di press (hidrolik) kembali

dengan tekanan 1000 psi selama 5 menit.

7. Dikeluarkan kuvet dari press hidrolik, dan dimasukkan ke dalam press manual.

3.7.1.2.2 Serat kaca 4 mm (komposisi 2)

1. Dipotong-potong serat kaca dengan ukuran 4 mm. Direndam ke dalam 2 mL

monomer selama 1 menit, lalu ditiriskan.

2. Dicampur ke dalam adonan tepung gigi dan minyak gigi yang telah disiapkan

di wadah porselen lalu diaduk perlahan-lahan.

3. Setelah adonan telah mencapai fase dough kemudian dimasukkan ke dalam

cetakan gigi (mould).

4. Ditutup adonan dengan plastik selopan, kemudian kuvet atas dipasang, dan

ditekan secara perlahan-lahan dengan press hidrolik mencapai tekanan 500 psi

selama 5 menit, lalu dibuka. Dipotong adonan yang berlebih.

5. Dipasang kembali kuvet atas, dan dilakukan press (hidrolik) kembali dengan

tekanan 1000 psi selama 5 menit.

6. Dikeluarkan kuvet dari press hidrolik, dan dimasukkan ke dalam press manual.

3.7.1.2.3 Serat kaca dengan panjang 6 mm dan 8 mm

Prosedur pengisian adonan pada mould untuk komposisi 3 dan 4 sama dengan prosedur

pengisian akrilik pada komposisi 2. Pada masing-masing komposisi ini serat kaca yang

3.7.1.2.4 Kuring (Proses Pemasakan/Perebusan)

1. Dimasukkan air ke dalam panci sebanyak 5 liter.

2. Dimasukkan kuvet yang berada pada press manual.

3. Dimasak diatas kompor sampai mendidih.

4. Pada saat mendidih, dimasak selama 60 menit.

5. Setelah 60 menit, dimatikan kompor dan ditunggu sampai dingin.

6. Dikeluarkan press manual dari panci, dan direndam ke dalam air selama 48

jam.

3.7.1.2.5 Penyelesaian

Dikeluarkan sampel dari kuvet, lalu kelebihan akrilik dirapikan dengan bor

khusus untuk menghilangkan bagian yang tajam dan dihaluskan dengan

kertas pasir nomor 300 dan 600

3.7.2 Pengujian

3.7.2.1 Densitas (Density)

Pengukuran densitas yang dilakukan adalah untuk mendapatkan hasil resin akrilik

polimerisasi panas yang memiliki densitas 0,9975 g/cm3 (ISO 1183).

Pengukuran densitas pada resin akrilik polimerisasi panas dilakukan dengan

menggunakan prinsip Archimedes.

Pengukuran densitas :

1. Disiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.

2. Sampel yang akan diuji, dikeringkan di dalam oven dengan suhu 100oC selama 1 jam.

3. Sampel yang telah dikeringkan kemudian ditimbang massanya dengan

menggunakan neraca digital (m).

4. Diisi air sebanyak 15 mL (v) ke dalam gelas ukur 25 mL.

5. Dimasukkan sampel ke dalam gelas ukur yang telah diisi air.

6. Diukur pertambahan volume air pada gelas ukur.

Dengan mengetahui besaran-besaran tersebut, maka densitas dapat ditentukan dengan

menggunakan Persamaan (2.5).

3.7.2.2 Porositas (Porosity)

Tujuan dari pengukuran porositas adalah untuk mengetahui apakah resin akrilik

polimerisasi panas memiliki porositas sesuai dengan yang diharapkan dan pengujian

porositas mengacu pada standart ASTM C 373.

1. Disiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.

2. Sampel yang akan diuji , dikeringkan di dalam oven dengan suhu 100oC selama 1 jam.

3. Sampel yang telah dikeringkan kemudian ditimbang massanya dengan

menggunakan neraca digital (mk).

4. Sampel yang telah ditimbang kemudian direndam di dalam air selama 24 jam,

bertujuan untuk mengoptimalkan penetrasi air terhadap sampel uji.

5. Sampel yang telah direndam air selama 24 jam tersebut di lap terlebih dahulu

dengan kain halus (tissue).

6. sampel yang telah di lap kemudian ditimbang massanya dengan menggunakan

neraca digital (mb).

7. Ditimbang massa kawat penggantung.

8. Sampel yang telah di lap kemudian digantung di dalam air menggunakan kawat

dan statif kemudian ditimbang massanya menggunakan neraca digital (mg).

Dengan mengetahui besaran-besaran tersebut, maka porositas dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan:

�

=

��−��

3.7.2.3 Kuat Tekan (Compressive Strength)

Pengujian kekuatan tekan adalah mengukur kekuatan tekan bahan (sampel uji) terhadap

tekanan mekanisnya. Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal

Testing Machines (UTM) yang mengacu pada standard ASTM D 638.

1. Sampel yang akan diuji diukur luas penampangnya.

2. sampel diletakkan diantara tumpuan (lempengan) penekan.

3. Sebelum pengujian berlangsung, alat terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum

penunjuk tepat pada angka nol.

4. Dihidupkan alat, kemudian dicatat angka yang ditunjukkan oleh pengukuran

pada alat sebagai nilai F setelah sampel menjadi hancur.

Dengan mengetahui besaran tersebut, maka nilai kekuatan tekan dapat

ditentukan dengan menggunakan Persamaan (2.6).

3.7.2.4 Kuat Tarik (Tensile Strength)

Pengujian kekuatan tarik adalah mengukur kekuatan tarik bahan (sampel uji) terhadap

tekanan mekanisnya. Alat yang digunakan untuk menguji kuat tarik adalah Universal

Testing Machines (UTM) yang mengacu pada standard ASTM D 638.

1. Sampel yang akan diuji diukur luas penampangnya.

2. sampel diletakkan diantara tumpuan (lempengan) penarik.

3. Sebelum pengujian berlangsung, alat terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum

penunjuk tepat pada angka nol.

4. Dihidupkan alat, kemudian dicatat angka yang ditunjukkan oleh pengukuran

pada alat sebagai nilai F setelah sampel menjadi hancur.

Dengan mengetahui besaran tersebut, maka nilai kekuatan tarik dapat

ditentukan dengan menggunakan persamaan (2.1).

3.7.2.5 Kekerasan (Hardness Vickers)

Pengujian kekerasan adalah mengukur kekerasan suatu material dengan mengalami

tekanan standard. Alat yang digunakan adalah Microhardness Tester Matsuzawa MXT–

50, dengan penumpu berupa diamond pyramid dan pengujian ini mengacu pada

standard ASTM E18 – 20.

Prosedur uji kekerasan ini sebagai berikut :

1. Pastikan permukaan benda uji benar-benar halus dan rata.

2. Atur posisi pembebanan yang diinginkan (100 kgf) dan set waktu identifikasi

secukupnya 5 detik.

3. Pilih permukaan yang akan diamati, permkaan yang benar-benar datar dan

dalam kondisi fokus. Dalam pengujian ini dilakukan sebanyak 2 kali.

4. Ukur panjang masing-masing diagonal dari hasil penekanan tersebut (berbentuk

diamond), sehingga nilai kekerasan yang terukur dapat dibaca di salam monitor

microhardness tester.

Dengan mengetahui besaran tersebut, maka nilai kekerasan dapat ditentukan

4.1 Densitas (Density)

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai densitas dapat ditentukan dengan

persamaan (2.5). Nilai untuk komposisi 1 yaitu 1,155 gr/cm3, komposisi 2 yaitu 1,187 gr/cm3, komposisi 3 yaitu 1,226 gr/cm3 dan komposisi 4 yaitu 1,208 gr/cm3.

Densitas resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca sebagai

kontrol (komposisi 1), resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca

ukuran 4 mm (komposisi 2), resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat

kaca ukuran 6 mm (komposisi 3) dan resin akrilik polimerisasi panas dengan

[image:49.595.84.503.479.745.2]

penambahan serat kaca ukuran 8 mm (komposisi 4) dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik hubungan densitas terhadap panjang serat yang ditambahkan ke

dalam resin akrilik polimerisasi panas

1,155 1,187 1,226 1,208 1.150 1.160 1.170 1.180 1.190 1.200 1.210 1.220 1.230

0 2 4 6 8 10

D en si ta s ( g r/ cm 3)

Panjang Serat (mm)

Uji densitas dilakukan sebanyak tiga kali pengukuran pada masing-masing

kelompok resin akrilik polimerisasi panas. Nilai rata-rata densitas resin akrilik

polimerisasi panas berada pada interval 1,15 – 1,22 g/cm3, hal ini terlihat pada gambar 4.1. Nilai densitas pada komposisi 1 adalah 1,155 g/cm3, sedangkan komposisi 2 memiliki nilai densitas yang lebih besar dibandingkan komposisi 1, yaitu 1,187 g/cm3. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan serat kaca 0,13 gram dengan ukuran 4

mm, sehingga meningkatkan nilai densitas pada resin akrilik polimerisasi panas.

Pada komposisi 4 memiliki nilai densitas yang lebih besar dari komposisi 1 dan

2, yaitu 1,208 g/cm3. Hal ini bisa disebabkan karena adanya penambahan serat kaca dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan komposisi 2, sehingga tingkat

densitasnya lebih tinggi. Sedangkan pada komposisi 3 memiliki nilai densitas

maksimum dibandingkan komposisi yang lain, yaitu 1,2256 g/cm3, meskipun ukuran seratnya lebih kecil dari komposisi 4. Hal ini terjadi karena pada penambahan serat kaca

0,13 gram dengan ukuran 6 mm pada komposisi 3 terjadi adhesi optimal yang baik

antara serat kaca dengan matrik polimer dimana ikatan antaratom memiliki struktur

yang rapat dan kuat sehingga komposisi 3 memiliki kerapatan yang tinggi, sehingga

nilai densitasnya mencapai nilai maksimum dalam penelitian ini. Sehingga dapat

dikatakan bahwa komposisi 3 merupakan keadaan optimum karena hasilnya paling

tinggi diantara yang lain.

Sedangkan penambahan serat kaca pada komposisi 4 sebanyak 0,13 gram

dengan ukuran 8 mm, serat kaca tersebut sudah tidak lagi merekat secara sempurna pada

matrik polimer, dikarenakan ukuran serat yang lebih besar mengakibatkan proses

polimerisasi lebih lambat sehingga terbentuk kekosongan atau rongga dan proses adhesi

tidak lagi optimal. Dari hasil pengujian dapat dinyatakan bahwa ukuran serat kaca

sangat mempengaruhi densitas pada pencampuran bahan. Jika ukuran serat kaca

semakin kecil maka kerapatan (densitas) akan semakin kecil dan jika ukuran serat kaca

terlalu besar maka kerapatan (densitas) juga akan kecil. Hal ini disebabkan serat kaca

tersebut tidak lagi merekat secara sempurna pada matriks polimer sebagaimana telah

dijelaskan diatas. Dari penelitian ini diperoleh ukuran serat kaca optimum adalah 6 mm.

Dari referensi ISO 1183, resin akrilik polimerisasi panas memiliki densitas yang

Dengan penambahan serat kaca yang nilai densitasnya 2,79 g/cm3 biasanya digunakan untuk memperkuat resin akrilik polimerisasi panas yang terdiri dari atom-atom yang

ringan.

4.2 Porositas (Porosity)

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai porositas dapat ditentukan dengan

persamaan (2.4) yang mengacu pada standard pengujian ASTM C 638. Nilai porositas

[image:51.595.87.509.307.580.2]

dari masing-masing komposisi untuk bahan gigi tiruan dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik hubungan porositas terhadap panjang serat yang ditambahkan ke

dalam resin akrilik polimerisasi panas.

Uji porositas dilakukan sebanyak tiga kali pengukuran pada masing-masing

kelompok resin akrilik. Nilai rata-rata porositas resin akrilik berada pada interval 1,8 –

3,8 %, hal ini dapat dilihat pada gambar 4.2. Komposisi 1 menghasilkan nilai porositas

3,796 %. Komposisi 2 memiliki nilai porositas lebih rendah dibandingkan komposisi 1,

yaitu 2,252 %. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan serat kaca, akan

mempengaruhi rongga atau poros yang terbentuk. Komposisi 3 memiliki nilai porositas

lebih rendah dibandingkan komposisi 1 dan 2 yaitu, 1,846 %. Adanya penambahan serat

kaca dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan komposisi 2 mengakibatkan

3,796 2,252 1,846 2,316 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000

0 2 4 6 8 10

Po r o si ta s (% )

Panjang Serat (mm)

rongga yang terbentuk semakin sedikit dengan kepadatan bahan yang lebih besar yang

terlihat dari nilai densitas yang dihasilkan.

Komposisi 4 memiliki nilai porositas lebih besar dibandingkan dengan

komposisi 3, yaitu 2,316 %. Hal ini disebabkan karena pada penambahan serat kaca

ukuran 6 mm merupakan ukuran optimum, sehingga jika resin akrilik ditambahkan serat

kaca dengan ukuran yang lebih besar, yaitu ukuran 8 mm, ternyata rongga yang

terbentuk lebih banyak dan kepadatan bahannya lebih rendah dari komposisi 3.

Sehingga kesimpulannya, nilai persentase porositas minimum berada di komposisi 3.

Hubungan porositas dan densitas terhadap komposisi resin akrilik adalah nilai

densitas berbanding terbalik dengan nilai porositasnya. Semakin besar nilai densitas

pada resin akrilik maka semakin sedikit terbentuknya rongga atau poros sehingga

mempengaruhi sifat mekaniknya.

4.3 Kekuatan tekan (Compressive Strength)

Kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas komposisi 1, komposisi 2, komposisi 3,

[image:52.595.86.505.484.734.2]

dan komposisi 4 dapat dilihat dari Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Grafik hubungan Kekuatan tekan terhadap panjang serat kaca yang

ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas.

69,886 72,140 76,623 73,167 69.000 70.000 71.000 72.000 73.000 74.000 75.000 76.000 77.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

K ua t T e ka n (M P a )

Nilai kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas berada pada interval 69 –

77 MPa, hal ini terlihat pada gambar 4.3. Nilai kuat tekan komposisi 1, yaitu 69,886

MPa. Pada komposisi 2 dan 3 nilai kuat tekan semakin meningkat, yaitu 72,14 Mpa dan

76,623 MPa. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan serat kaca ukuran 4 mm

dan 6 mm yang dapat meningkatkan nilai kuat tekan resin akrilik polimerisasi panas.

Namun, pada penambahan serat kaca ukuran 8 mm nilai kuat tekannya menurun, yaitu

73,167 MPa. Komposisi 3 memiliki nilai kuat tekan paling tinggi dari komposisi yang

lain. H