LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL 1
Topik : Manipulasi Resin Akrilik Aktivasi Panas (Heat Cured) Grup : A2a
Tgl. Pratikum : Selasa, 20 Maret 2012 Pembimbing : Sri Yogyarti,drg., MS
Penyusun:
1. Ivan Indra Kusuma ( 020810264 ) 2. Like Aprilia Karunia S. ( 021111018 ) 3. Prevy Anirtha Savitri ( 021111019 ) 4. Maretha Siwinata P.A ( 021111020 ) 5. Aditya Dana Iswara ( 021111021 ) 6. Ririh Setyo Khrisnanthi ( 021111022 ) 7. Niken Probowati ( 021111023 ) 8. Iklima Rizkia Bahfie ( 021111025 ) 9. Annisa Fardhani ( 021111026 )
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012
1. TUJUAN
1.1 Pada akhir praktikum mahasiswa dapat memanipulasi resin akrilik aktivasi panas dengan cara dan alat yang tepat
1.2 Mahasiswa dapat mengamati tahap yang terjadi pada pencampuran polimer dan monomer yaitu sandy stage, stringy stage, dough stage, rubbery stage dan stiff stage.
2. METODE PRAKTIKUM 2.1 Bahan
a. Bubuk polimer dan cairan monomer b. Cairan CMS ( Cold Mould Seal )
2.2 Alat a. Mold b. Stopwatch c. Injeksi d. Kuas kecil e. Kuvet logam f. Timbangan g. Press kuvet h. Plastik i. Pisau malam j. Pot porselin
k. Alat untuk merebus
2.3 Cara Kerja
2.3.1 Pengisian cetakan ( mould ) dengan adonan resin akrilik ( packing ) a. Bahan resin akrilik dan peralatan untuk packing disiapkan di atas
meja praktikum.
b. Permukaan mould dan sekitarnya diolesi dengan CMS memakai kuas dan ditunggu sampai kering.
c. Cairan monomer diukur menggunakan gelas ukur sebanyak 2ml, kemudian dituangkan ke dalam pot porselin.
d. Bubuk polimer ditimbang sebanyak 4gr, kemudian dimasukkan ke dalam pot porselin secara perlahan-lahan sampai polimer terbasahi oleh monomer.
e. Awal waktu pengadukan dihitung/dicatat dengan stop watch, campuran polimer dan monomer diaduk dengan pisau malam bagian yang tumpul sampai homogen kemudian pot porselin ditutup.
f. Mengamati tahapan sandy, stringy, dough ,rubbery ,dan stiff dengan membuka tutup pot porselin.
g. Mencatat waktu masing-masing tahap
h. Pada percobaan pertama, adonan resin akrilik dimasukkan ke dalam cetakan yang ada pada kuvet bawah setelah stringy stage tercapai. Pada percobaan kedua, adonan resin akrilik dimasukkan ke dalam cetakan yang ada pada kuvet bawah setelah dough stage tercapai. Dan pada percobaan ketiga, adonan resin akrilik dimasukkan ke dalam cetakan yang ada pada kuvet bawah setelah rubbery stage tercapai. i. Permukaan adonan resin akrilik ditutup dengan plastik, kemudian
kuvet atas dipasang dan dilakukan pengepresan pada proses hidrolik. Setelah pengepresan, kuvet dibuka, plastik diangkat dan kelebihan resin akrilik dipotong dengan menggunakan pisau model tepat pada tepi cetakan.
j. Pengepresan kedua dilakukan, masih menggunakan plastic dan kelebihan resin akan dipotong lagi.
k. Pada pengepresan terakhir tidak menggunakan plastic, kuvet atas dan bawah harus rapat kemudian dipindahkan pada handpress.
2.3.2 Proses kuring
Proses kuring resin akrilik dilakukan sesuai dengan aturan pabrik, untuk merk QC20 :
a. Memasak air pada dandang di atas kompor sampai mendidih (suhu 100°C)
b. Kuvet yang telah diisi akrilik dan dalam keadaan dipres langsung dimasukkan pada air mendidih 100°C selama 20 menit.
2.3.3 Deflasking
Setelah proses kuring, kuvet diberi air dingin secara perlahan sampai dingin (suhu kamar). Kemudian kuvet dibuka, sampel diambil secara hati-hati dengan menggunakan pisau malam.
3. HASIL PRAKTIKUM
Gambar hasil praktikum Resin Akrilik Heat cured (dari kiri : Hasil percobaan I (Stringy), percobaan II Dough), dan percobaan III (Rubberry).
Tabel Hasil Praktikum Resin Akrilik Heat cured Percobaan Perbandingan Percobaan I (Stringy) Percobaan II (Dough/Normal) Percobaan III (Rubberry)
Kelenturan Paling Tinggi Paling Rendah Sedang
Porus Paling banyak Hampir tidak ada Ada, tapi sedikit Flow Paling Tinggi Sedang Paling sedikit
Warna Paling pucat Sedang Paling gelap
Tabel perbandingan waktu mencapai tahap-tahap polimerisasi Resin Akrilik Heat cured pada percobaan I, II, dan III
4. TINJAUAN PUSTAKA 4.1 Komposisi
Resin akrilik aktivasi panas (heat cured) terdiri dari: A. Bubuk
- Polimer (poli metil metakrilat)
- Initiator : diisobutylizonitrile/benzoil peroksida (0,2 – 0,5 %)
- Pigmen : garam cadmium / besi / zat warna organik. Zat warna anorganik biasa digunakan karena bersifat lebih permanen dan tahan lama dibanding zat warna organik. Zat warna anorganik yang sering digunakan adalah mercuric sulfide (merah), cadmium sulfide (kuning) atau ferric oxide (coklat) ditambahkan dengan kadar yang rendah. Zat warna tersebut diberikan untuk menyesuaikan warna basis gigi tiruan dengan warna jaringan lunak.
- Plasticizer : dibutil phthalate - Opacifiers : zinc / Titanium oksida
Tahap
Percobaan
Sandy Stringy Dough Rubberry Stiff
Percobaan I 30 detik 5 menit 9 menit 15 menit ±30 menit
Percobaan II 30 detik 2 menit 12 detik
19 menit 12
detik ±25 menit ±40 menit Percobaan III 30 detik 5 menit 15 menit ±20 menit ±35 menit
- Dyed synthetic fibers : nylon/acrylic
- Organic particles : glass fibers/zirconium silicate
B. Cairan
- Monomer (metil metakrilat)
- Stabilizer : sekitar 0,006 % hidroquinon untuk mencegah berlangsungnya polimerisasi selama penyimpanan.
- Bahan untuk memacu ikatan silang, seperti etilen glikol dimetakrilat (1-2 %)
- Plasticizer : dibutyl phtalate atau butyl/octyl methyl methacrylate
4.2 Manipulasi
Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat manipulasi resin akrilik polimerisasi panas yaitu :
a. Perbandingan polimer dan monomer
Perbandingan yang umum digunakan adalah 3,5:1 satuan volume atau 2,5:1 satuan berat. Bila monomer terlalu sedikit maka tidak semua polimer dapat dibasahi oleh monomer sehingga akrilik yang telah selesai berpolimerisasi akan bergranul. Sebaliknya, pemberian monomer yang terlalu banyak dapat menyebabkan kontraksi yang terjadi pada adonan resin akrilik besar.
b. Pencampuran
Polimer dan monomer dengan perbandingan yang benar dicampur dalam tempat yang tertutup lalu dibiarkan beberapa menit hingga mencapai fase dough. Pada saat pencampuran ada empat tahap yang terjadi yaitu :
1. Sandy stage
Merupakan tahap per tama saat polimer dan monomer dicampur dan apabila diamati maka adonan masih seper ti pasir, sedikit kasar dan berbutir. 2. Stringy stage
Pada tahap stringy, monomer menyerang permukaan butiran polimer. Beberapa rantai polimer terdispersi dalam monomer cair. Rantai polimer melepaskan jalinan ikatan sehingga meningkatkan kekentalan adukan.Ciri tahap stringy yaitu adonan akan melekat dan berserat ketika ditarik.
Pada pengepresan dalam tahap stringy,hasil akrilik mengalami porositas yaitu berluban-lubang. Porositas mempengaruhi sifat fisik, kebersihan serta nilai estetik dari protesa tersebut. Shrinkage porosity kelihatan sebagai gelembung yang tidak beraturan bentuk di seluruh permukaan gigi tiruan sedangkan gaseous porosity terlihat berupa gelembung kecil halus yang uniform.
Hasil pengepresan tahap stringy juga lebih lentur. Kekuatannya dipengaruhi oleh derajat polimerisasinya. Polimerisasi 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 tahap stringy proses polimerisasi belum berjalan sepenuhnya. Pembuatan basis menggunakan akrilik seharusnya dilakukan pada saat tahapan dough.
Karena proses polimerisasi yang belum berjalan sempurna,warna hasil pengepresan juga lebih pudar dan jika dipegang masih ada bubuk sisa polimernya. Tapi polimerisasi yang belum sempurna itu menyebabkan campuran adonan bubuk polimer dengan larutan monomer lebih cair. Sehingga flow campuran lebih bagus.
3. Dough stage
Pada tahap ini jumlah rantai polimer yang memasuki larutan meningkat dan terjadi larutan monomer dan polimer yang terlarut. Namun terdapat sejumlah polimer yang belum larut. Proses hingga fase dough berakhir lebih kurang 3 menit. Bila fase dough berakhir campuran sudah tidak bisa dimanipulsi. Ciri dough stage yaitu adonan halus, homogen, mudah diangkat dan tidak melekat lagi, tahap ini merupakan waktu yang tepat untuk memasukkan adonan ke dalam mould.
Waktu dough tergantung pada :
a. Ukuran partikel polimer, partikel yang lebih kecil lebih cepat larut dan lebih cepat tercapai konsistensi dough.
b. Berat molekul polimer, lebih kecil berat molekul lebih cepat terbentuk konsistensi dough.
c. Terdapatnya plastisizer yang akan mempercepat terbentuknya dough. d. Suhu
e. Perbandingan polimer dan monomer, bila tinggi, waktu dough lebih singkat.
4. Rubbery stage
Karakteristik rubbery stage yaitu adonan bersifat seperti karet (terasa kenyal dan memantul bila ditekan atau diregangkan) dan tidak dapat dibentuk dengan kompresi konvensional. Akrilik yang dihasilkan dari tahap ini memiliki ciri :
- Porus pada akrilik sedikit karena rubbery paling padat daripada akrilik yang dihasilkan oleh tahap stringy dan dough.
- Bahan sisa : Proses polimerisasi bahan resin akrilik tidak pernah terjadi dengan sempurna, meskipun proses kuring bahan resin akrilik telah dilakukan dengan mengikuti aturan-aturan yang telah ditentukan, namun masih juga terdapat sejumlah monomer yang tidak pernah menjadi polimer dan pada resin akrilik disebut monomer sisa yang mana jumlahnya bervariasi berkisar antara. 0,2-0,5%. Resin akrilik dengan waktu kuring selama 20 menit, didapatkan kandungan monomer sisa yang paling tinggi yaitu sebesar 1,9%).
- warna : rubbery lebih gelap dan tidak transparan.
- kekuatan : paling kuat karena rubbery yg dipakai pada percobaan adalah rubbery awal yg lebih bagus daripada dough. Sedangkan apabila akrilik dihasilkan dari tahap rubbery akhir, kekuatannya berkurang dan lebih lemah daripada yang dihasilkan dari tahap dough.
5. Stiff
Merupakan tahap dimana adonan akan tampak kering dan berubah menjadi keras akibat adanya penguapan monomer bebas.
c. Pengisian dan Pressing
1. Pengisian akrilik ke kuvet 2. Menutup dua sisi kuvet 3. Proses pressing (sebelum di-press)
Sebelum pengisian, dinding mould diberi bahan separator untuk mencegah merembesnya cairan ke bahan mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan yang kasar, merekat dengan bahan tanam gips dan mencegah air dari gips masuk ke dalam resin akrilik.
Pengisian adonan ke dalam mould harus diperhatikan agar terisi penuh dan saat dipres terdapat tekanan yang cukup pada mould. Setelah pengisian adonan ke dalam mould penuh kemudian dilakukan pres pertama sebesar 1000 psi ditunggu selama 5 menit agar mould terisi padat dan kelebihan resin dibuang kemudian dilakukan pres terakhir dengan tekanan 2200 psi ditunggu selama 5 menit. Selanjutnya kuvet dipasang mur dan dilakukan proses kuring.
d. Kuring
Awal Proses Curing
Kuvet dibiarkan pada temperatur kamar kemudian dipanaskan pada suhu 70°C dibiarkan selama 30 menit, dan selanjutnya 100°C dibiarkan selama 90 menit (American Dental Association).
5. PEMBAHASAN
Dibandingkan percobaan yang lainnya, percobaan I (tahap Stringy) lebih cepat berpolimerisasi ke tahap Stiff. Hal itu disebabkan oleh adanya pengaruh udara yang lebih besar dibandingkan yang lainnya atau lebih tepatnya waktu pelaksanaan praktikum pada percobaan I, meja yang dipakai untuk praktikum dekat dengan sumber udara yang ada di ruang praktikum tersebut, yaitu Air Conditioner (AC) yang mengeluarkan udara dingin yang dapat menyebabkan proses polimerisasi lebih cepat.
Dibandingkan dengan pecobaan lainnya, percobaan II (tahap Dough) paling lambat mencapai atau berpolimerisasi ke tahap dough. Hal itu disebabkan karena cairan monomer yang terlalu banyak karena menyebabkan kontraksi yang lebih besar (21% satuan volume) daripada yang seharusnya (7% volume) sehingga membutuhkan waktu lebih lama ke fase dough, lalu pada tahap dough, adonan memiliki flow yang bagus dan bersifat plastis, sehingga hasil cetakan sempurna, dengan porositas rendah .(Christo B.S, 2011)
6. SIMPULAN
