BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Basis gigitiruan adalah bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan
pendukung dan tempat anasir gigitiruan dilekatkan.1 Syarat-syarat ideal dari suatu
bahan basis gigitiruan antara lain biokompatibel, kaku, estestis, stabilitas warna yang
baik, radiopak, mudah dimanipulasi, mudah diperbaiki jika rusak, mudah dibersihkan,
sifat fisis dan mekanis yang baik.2,3 Berdasarkan International Standar Organization
(ISO), syarat basis gigitiruan ideal adalah memiliki nilai penyerapan air tidak
melebihi 32 g/mm3, kekuatan transversal tidak kurang dari 60-65 MPa dan memiliki
modulus elastisitas paling sedikit 2000 MPa.4
Bahan yang dapat digunakan sebagai basis gigitiruan dibagi menjadi dua
kelompok yaitu logam dan non-logam. Bahan basis gigitiruan logam adalah cobalt
chromium, gold alloys, aluminium dan stainless steel, sedangkan bahan basis
gigitiruan non-logam adalah termoset dan termoplastik. Bahan termoset merupakan
material yang hanya dapat dibentuk sekali dan tidak dapat dilunakkan, contohnya
yaitu vulkanit, fenol formaldehid, dan resin akrilik. Bahan termoplastik merupakan
material yang dapat dilunakkan berulang kali dicetak pada suhu dan tekanan yang
tinggi tanpa mengalami perubahan kimia, contohnya yaitu selulosa nitrat, resin vinil,
polikarbonat, polystyrene , dan nilon.2
Penggunaan nilon sebagai bahan basis gigitiruan telah dibahas pada literatur
pada tahun 1950. Bahan ini merupakan gugus dari polimer kondensasi yang berasal
dari reaksi diacid dengan diamine dan merupakan sesuatu bahan berbasis polimer.2
Nilon tidak menggunakan cangkolan logam, bersifat ringan, memiliki estetik yang
baik, bebas monomer dan bersifat hipoalergenik sehingga dapat menjadi alternatif
bagi pasien yang sensitif terhadap resin akrilik konvensional, nikel atau kobalt
kromium.5-8 Nilon termoplastik dimanipulasi dengan menggunakan teknik injeksi ke
Sebagian besar klinisi menganggap bahwa basis gigitiruan harus kaku. Nilai
modulus elastisitas yang tinggi dianggap menguntungkan karena tekanan yang terjadi
ketika pengunyahan tidak menyebabkan deformasi permanen.10-14 Namun,
penggunaan bahan nilon termoplastik sebagai basis gigitiruan diminati oleh pasien
karena sifatnya yang fleksibel. Ini disebabkan oleh struktur kimia yang linear
mengakibatkan kekuatan yang lemah pada ikatan sekunder (ikatan hidrogen).7,11,15
Nilon juga memiliki kekuatan transversal yang tinggi sehingga tidak mudah
patah. Nilon merupakan polimer crystalline sedangkan resin akrilik merupakan
polimer amorphous.6 Polimer crystalline ini mengakibatkan nilon memiliki ruang
intermolekular yang padat sehingga menyebabkan kekuatan transversalnya tinggi .5,6,7
Nilon memiliki derajat hidrofilik yang tinggi.8,34 Oleh karena itu, tingkat penyerapan
air yang tinggi menyebabkan molekul air berdifusi ke dalam rantai poliamida dan
memutuskan rantai panjang poliamida serta ikatan antar molekul sehingga
mengakibatkan stabilitas warna rendah dan kekuatan mekanis menurun.16-23 Salah
satu usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi penyerapan air adalah dengan
penambahan serat kaca. 24-30
Serat kaca dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu batang, anyaman dan
potongan kecil. Berdasarkan jenisnya serat kaca terdiri serat E-glass, serat S-glass,
serat R-glass dan serat V-glass. Jenis serat E-glass dengan bentuk potongan kecil
3 mm sering digunakan karena lebih terdistribusi merata.31 Serat kaca memiliki
beberapa kelebihan yaitu dapat beradhesi dengan matriks poliamida, biokompatibel,
tidak ada substansi karsinogenik, memiliki kualitas estetis yang baik serta dapat
mengurangi penyerapan air sehingga mencegah penurunan kekuatan mekanis.28,29
Penyatuan serat kaca ke dalam matriks poliamida membutuhkan bahan adhesif silane
coupling agent. Tanpa lapisan silane, tidak ada ikatan kimia yang terjadi antara serat
kaca dan bahan nilon termoplastik.10,26,32,33 Dengan penambahan silane, serat kaca
dapat mengisi rongga kosong pada matriks sehingga mengurangi penyerapan air dan
menghindari terjadinya penurunan kekuatan transversal serta modulus
elastisitas.21,26,33 Menurut Rahal dkk (2004), penyerapan air menyebabkan penurunan
kaca dapat mengurangi penyerapan air sehingga mencegah berkurangnya kekuatan
transversal dan modulus elastisitas pada bahan yang berbasis polimer.21 Ariyani
(2013) menemukan bahwa penambahan serat kaca dapat menurunkan nilai
penyerapan air pada nilon.34
Konsentrasi serat kaca yang ditambahkan dan ikatan kimia antara serat kaca
dan matriks polimer akan mempengaruhi kekuatan mekanis.28,29,31 Stipho (1998)
menyatakan bahwa penambahan serat kaca pada bahan basis gigitiruan sebesar 1%
dapat meningkatkan kekuatan transversal basis gigitiruan tetapi bila konsentrasi yang
diberikan lebih dari 1% dapat melemahkan kekuatan transversal basis gigitiruan.35,36
Uzun dan Keyf (2001) menyatakan bahwa kekuatan transversal dan modulus
elastisitas meningkat pada resin akrilik dengan penambahan serat kaca sebesar 1%.12
Orsi IA, dkk. (2001) menyatakan bahwa penambahan serat kaca konsentrasi 10%
dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas.11 Semakin tinggi modulus elastisitas,
maka bahan tersebut semakin kaku dan deformasi elastiknya semakin rendah.24
Pada penelitian Tacir (2006) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk
potongan kecil sebanyak 2% yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat
meningkatkan kekuatan impak dan menurunkan kekuatan transversal.37 Lee (2007)
menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil yang ditambahkan pada
bahan basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan transversal.29 Unalan F, dkk.
(2010) menyatakan bahwa serat kaca jenis E-glass bentuk potongan kecil dengan
ukuran dan konsentrasi berbeda yang ditambahkan pada basis gigitiruan lebih efektif
meningkatkan kekuatan transversal daripada bentuk lain.28
1.2 Permasalahan
Penggunaan nilon termoplastik lebih diminati pada saat ini karena memiliki
estetik yang baik, bersifat ringan dan biokompatibel. Namun penggunaan nilon
termoplastik sebagai bahan basis gigitiruan masih kontroversi karena nilon
termoplastik memiliki sifat penyerapan air yang tinggi sehingga menyebabkan
stabilitas warna dan kekuatan mekanis menurun. Salah satu metode untuk mengatasi
nilon termoplastik. Ariyani (2013) menemukan bahwa penambahan serat kaca
dapat menurunkan penyerapan air.
Penambahan serat kaca melalui penggunaan silane coupling agent sebagai
bahan adhesif dapat mengurangi nilai penyerapan air sehingga meningkatkan
stabilitas warna dan menghindari terjadinya penurunan kekuatan mekanis.
Berdasarkan hal tersebut, peneliti merasa perlu dilakukan penelitian untuk
mengevaluasi pengaruh penambahan serat kaca jenis E-glass potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap penyerapan air, kekuatan transversal dan
modulus elastisitas bahan basis gigitiruan nilon termoplastik.
1.3 Rumusan Masalah
1. Berapa nilai penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik
tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan
konsentrasi 1% dan 1,5% ?
2. Berapa kekuatan transversal bahan basis gigitiruan nilon termoplastik
tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan
konsentrasi 1% dan 1,5% ?
3. Berapa modulus elastisitas bahan basis gigitiruan nilon termoplastik
tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan
konsentrasi 1% dan 1,5% ?
4. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik?
5. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap kekuatan transversal bahan basis gigitiruan
nilon termoplastik?
6. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap modulus elastisitas bahan basis gigitiruan
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui nilai penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5%.
2. Untuk mengetahui kekuatan transversal bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5%.
3. Untuk mengetahui modulus elastisitas bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5%.
4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik.
5. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap kekuatan transversal bahan basis gigitiruan
nilon termoplastik.
6. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap modulus elastisitas bahan basis gigitiruan
nilon termoplastik.
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Praktis
1. Sebagai pedoman jumlah serat kaca yang ditambahkan pada basis
gigitiruan nilon termoplastik untuk menanggulangi kekurangan bahan nilon
termoplastik.
2. Sebagai salah satu usaha untuk memperbaiki kelemahan sifat fisis bahan
1.5.2 Manfaat Teoritis
1. Sebagai bahan kajian untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dan
teknologi material kedokteran gigi, khususnya yang digunakan dalam bidang
prostodonsia.
2. Sebagai bahan referensi bagi peneliti lain yang ingin mengadakan
