BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Komposit
Resin komposit merupakan tumpatan sewarna gigi yang merupakan gabungan atau kombinasi dua atau lebih bahan kimia yang berbeda dengan sifat- sifat unggul atau lebih baik dari pada bahan itu sendiri. Resin komposit terdiri atas tiga komponen utama, yaitu : komponen organik (resin) yang membentuk matriks, bahan pengisi (filler) anorganik dan bahan interfasial untuk menyatukan resin dan filler yang disebut coupling agent. Oleh sebab itu, resin komposit dapat didefenisikan pula sebagai material yang tersusun dari matriks organik dan partikel bahan pengisi anorganik yang dihubungkan oleh coupling agent. Selain mengandung tiga komponen utama tersebut, resin komposit juga mengandung pigmen warna agar resin komposit dapat menyerupai warna struktur gigi dan inisiator dan aktivator untuk mengaktifkan mekanisme pengerasan.1-4
2.1.1 Komposisi Resin Komposit 2.1.1.1 Matriks Resin
Resin adalah komponen aktif kimia dalam komposit. Bentuknya adalah monomer cair. Bisfenol-a-glycidyl dimetracilate (Bis-GMA), trietilen glikol
dimetakrilate (TEGDMA), dan urethane dimetacrilate (UDMA) adalah matriks resin
yang umum digunakan dalam komposit gigi.1-4
Kegunaan matriks resin ini adalah untuk membentuk ikatan silang polimer yang kuat pada bahan komposit dan mengontrol konsistensi pada resin komposit. Matriks resin mengandung monomer dengan viskositas tinggi (kental) yaitu Bis-GMA (bisphenol A-glycidyl metacrylate) yang disintesis melalui reaksi antara
bisphenol A dan glycidyl metacrilate oleh Bowen. Monomer dengan viskositas
memiliki kandungan ikatan ganda karbon reaktif yang dapat berpolimerisasi bila terdapat radikal bebas. Ikatan tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
UDMA
Gambar 1. Ikatan Matriks Resin Bis-GMA, TEGDMA, dan UDMA.1
2.1.1.2 Partikel Bahan Pengisi (Filler)
Partikel bahan pengisi adalah material anorganik yang ditambahkan pada matriks resin. Partikel bahan pengisi yang benar-benar berikatan dengan matriks akan meningkatkan sifat bahan matriks. Adanya bahan pengisi pada resin komposit membuat matriks resin menjadi sedikit, sehingga pengerutan polimerisasi akan berkurang. Hal ini mengakibatkan sifat mekanis seperti kekuatan kompresi, kekerasan, kekuatan tarik, dan modulus elastisiti juga membaik. Partikel pengisi umumnya dihasilkan dari penggilingan atau pengolahan quartz atau kaca untuk menghasilkan partikel yang berkisar antara 0,1 – 100 µm. Quartz merupakan salah satu bahan yang digunakan secara luas sebagai bahn pengisi.1-4
2.1.1.3 Bahan Coupling
Ikatan antara dua fasa komposit diperoleh dengan bahan coupling. Bahan
berfungsi untuk mengikat filler ke matriks dan juga sebagai stress absorber yang akan meneruskan tekanan dari matriks ke partikel pengisi.1-4
Aplikasi bahan coupling yang dapat meningkatkan sifat fisis dan mekanis serta memberikan kestabilan hidrolitik dengan mencegah air masuk spanjang interfasial bahan pengisi dan resin. Bahan coupling yang sering digunakan adalah
silane, sepeti γ-metacryloxypropyltrimetoxysilane. Ikatan yang terbentuk antara silane
dengan matriks resin adalah ikatan kovalen yang kuat sedangkan ikatan yang terbentuk antara silane dengan partikel bahan pengisi adalah ikatan siloxane (Si-O-Si) yang lemah. Peran coupling yang tepat juga amat penting terhadap penampilan resin komposit. 1-4
2.1.1.4 Fotoinisiator dan Aktivator
Fotoinisiator dan aktivator berfungsi untuk menginduksi terjadinya light
curing. Fotoinisiator yang umumnya digunakan adalah camphoroquinone. Inisiator
ini berada di dalam pasta sebesar 0,2 % berat atau kurang. Activator amine yang cocok untuk berinteraksi dengan camphoroquinone adalah dimetilaminoetil
metakrilate. Aktivator ini terdapat dalam pasta sebesar 0,15 % berat.1-3
2.1.1.5 Penghambat (Inhibitor)
Untuk meminimalkan atau mencegah polimerisasi spontan dari monomer, bahan penghambat ditambahkan pada sistem resin. Bahan penghambat yang umum dipakai adalah butylated hydroxytoluane dengan konsentrasi 0,01 %.1,2
2.1.1.6 Modifier Optik
Komposit kedokteran gigi harus memiliki warna visual dan translusensi yang dapat menyerupai struktur gigi. Bahan pigmen yang ditambahkan terdiri dari oksida logam berbeda seperti titanium dioksida dan alumunium oksid. Bahan tersebut ditambahkan dalam jumlah yang sedikit (0,001 – 0.007 % berat ).1
2.1.2 Klasifikasi resin komposit
2.1.2.1 Resin komposit berdasarkan ukuran partikel filler a. Resin komposit tradisional
Komposit tradisional juga disebut komposit konvensional atau komposit berbahan pengisi makro, disebut demikian karena ukuran partikel bahan pengisi besar. Resin komposit tradisional memiliki ukuran filler relatif besar, sekitar 8-12µm. Bahan ini mempunyai permukaan yang kasar dan cenderung berubah warna. 1-4,6
b. Resin komposit berbahan pengisi partikel kecil
Resin komposit pengisi partikel kecil mempunyai ukuran filler 1-5 µm. Resin komposit tipe ini mempunyai sifat fisik dan mekanis paling unggul, namun permukaannya tidak sehalus resin komposit berbahan pengisi mikro.1-4
c. Resin komposit berbahan pengisi mikro
Resin komposit mikro mempunyai ukuran filler 0,04-0,4 µm. Resin komposit tipe ini memiliki permukaan akhir yang halus, namun seringkali terjadi pecah pada tepi tambalan akibat tidak terikatnya bahan pengisi prapolimerisasi.1-4
d. Resin komposit hybrid
Kebanyakan terdiri atas silika koloidal dan partikel kaca yang dihaluskan. Ukuran partikel kaca rata-rata 0.6-1 µm. sifat fisik dan mekanis sistem ini umumnya berkisar antara resin komposit tradisional dan berbahan pengisi partikel kecil. Resin komposit ini mempunyai kehalusan permukaan dan kekuatan yang baik.
Klasifikasi resin komposit berdasarkan rata-rata ukuran partikel dapat dilihat pada table 1.
Tabel 1. KLASIFIKASI KOMPOSIT BERBAHAN RESIN1
Klasifikasi Komposit berbahan resin
Kategori ukuran partikel(µm)
Komposit tradisional 8-12
Komposit berbahan pengisi partikel kecil 1-5 Komposit berbahan pengisi mikro 0,04-0,4
Komposit hybrid 0,6-1,0
2.1.2.2 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Viskositas a. Resin komposit packable
Resin komposit packable dikenal juga sebagai resin komposit condensable. Resin ini mengandung muatan filler sebanyak 66-70% volume. Komposisi filler yang tinggi menyebabkan peningkatan viskositas resin komposit sehingga resin komposit
packable menjadi kental dan sulit mengisi celah kavitas yang kecil. 2-4
b. Resin komposit flowable
Resin komposit flowable mempunyai muatan filler berkisar antara 42-53% volume. Komposisi filler yang rendah dan kemampuan flow yang lebih tinggi membuat resin ini memiliki viskositas yang lebih rendah sehingga dapat dengan mudah mengisi atau menutup kavitas kecil.2-4
2.1.2.3 Klasifikasi Resin komposit Berdasarkan Polimerisasi a. Resin komposit diaktivasi kimia
Resin komposit ini dipasarkan dalam bentuk dua pasta. Salah-satu pasta berisi inisiator benzoyl peroxide dan pasta yang lainnya berisi aktivator tertiary amine. Jika kedua bahan dicampur, amine akan beraksi dengan benzoyl peroxide dan membentuk radikal bebas sehingga mekanisme pengerasan dimulai.1-3
b. Resin komposit diaktivasi oleh sinar
Bahan resin komposit yang dipolimerisasi dengan sinar dipasarkan dalam bentuk satu pasta dan dimasukkan dalam sebuah tube. Sistem pembentuk radikal bebas yang terdiri atas molekul-molekul fotoionisator dan aktivator amine terdapat dalam pasta tersebut. Bila tidak disinari, maka kedua komponen tersebut tidak akan bereaksi. Sebaliknya, sinar dengan panjang gelombang yang tepat (460-485 nm) dapat merangsang fotoionisator bereaksi dengan amine dan membentuk radikal bebas yang memulai proses polimerisasi.1-3
c. Resin komposit dual-cured
Resin ini merupakan sistem dua pasta, yang mengandung inisiator dan aktivator cahaya dan kimia. Keuntungannya ketika dua pasta dicampur dan ditempatkan, lalu dicuring dengan light cure unit sebagai reaksi pengerasan awal kemudian secara kimia akan melanjutkan reaksi pengerasan pada bagian yang tidak terkena sinar sehingga pengerasan komplit.2
2.1.3 Teknik penyinaran resin komposit sinar
Polimerisasi yang adekuat menghasilkan resin komposit dengan sifat fisik dan kimia yang optimal. Polimerisasi resin komposit sinar sangat dipengaruhi oleh teknik penyinaran seperti, intensitas sinar, jarak penyinaran, ketebalan bahan, dan lamanya penyinaran. Polimerisasi optimal didapatkan jika intensitas sinar minimum yang digunakan adalah 300mw/cm2 dengan panjang gelombang 400-515 nanometer. ketebalan resin komposit sinar yang baik berkisar antara 2,0-2,5 mm agar sinar dapat menembus lapisan yang paling bawah. Ujung alat sinar harus diletakkan sedekat mungkin tanpa menyentuh resin komposit. Variasi penyinaran resin komposit berkisar antara 20-60 detik. Penyinaran yang tidak adekuat akan menyebabkan mengerasnya lapisan luar saja dan menghasilkan lapisan yang tidak matang atau lunak di bagian dasar. Dari berbagai penelitian ditemukan bahwa penyinaran optimal adalah 40 detik untuk ktebalan 2mm.1,5,7-9
2.1.4 Sifat Resin Komposit
Resin komposit memiliki sifat fisik dan kimia. Sifat fisiknya antara lain
polymerization shrinkage, sifat termal, penyerapan air, dan kelarutan. Sifat
mekanisnya antara lain flexural strength, elastic modulus dan hardness (kekerasan). 1-4
2.1.4.1 Kekerasan
Kekerasan (hardness) adalah ketahanan suatu bahan dalam menahan indentansi. Kekerasan resin komposit dipengaruhi oleh berbagai factor, baik faktor selama manipulasi ataupun faktor setelah manipulasi (saat digunakan dalam rongga mulut).1-3 Salah satu faktor setelah manipulasi yang dapat mempengaruhi kekerasan resin komposit adalah minuman yang dikonsumsi oleh pasien.10
2.2 Leeb Hardness Tester TH160
Ada beberapa cara pengukuran kekerasan yang cukup dikenal dibidang material, diantaranya adalah uji kekerasan gores, uji kekerasan pantul (dinamis) dan uji kekerasan indentasi. Uji kekerasan gores tergantung pada kemampuan gores maerial yang satu terhadap yang lain. Metode ini tidak banyak lagi digunakan dalam dunia metalurgi dan material lanjut, tetapi masih sering dipakai dalam dunia mineralogi. Metode ini dikenalkan oleh Friedrich Mohs yang membagi kekerasan material di dunia ini berdasarkan skala (yang kemudian dikenal sebagai skala Mohs). Skala ini bervariasi dari nilai 1 untuk kekerasan yang paling rendah, sebagaimana dimiliki oleh material talk, hingga skala 10 sebagai nilai kekerasan tertinggi, sebagaimana dimiliki oleh intan.3
Uji kekerasan pantul mencakup deformasi dinamis dari permukaan material yang dinyatakan dalam jumlah energi impak yang diserap permukaan logam pada saat penekan jatuh. Dengan metode ini, kekerasan suatu material ditentukan oleh alat
Scleroscope yang mengukur tinggi pantulan suatu pemukul (hammer) dengan berat
pantulan (rebound) yang dihasilkan mewakili kekerasan benda uji. Semakin tinggi pantulan tersebut, yang ditunjukkan oleh dial pada alat pengukur, maka kekerasan benda uji dinilai semakin tinggi. Uji kekerasan indentasi berupa penjajakan oleh sebuah indentor yang keras ditekankan ke permukaan logam/bahan yang diuji.3
Untuk sampel berupa gigi dan bahan tambalan, pengukuran kekerasan dapat dilakukan dengan uji kekerasan pantul dan uji kekerasan intendensi, menurut ADA (America Dental Association) digunakan untuk logam emas tuang (dental casting
gold) dan juga untuk bahan-bahan yang mempunyai sifat brittle (mudah pecah)
sehingga dapat digunakan untuk mengukur kekerasan permukaan gigi. Leeb
Hardness Tester TH160 adalah pengukuran kekerasan suatu material dengan nilai
kekerasan yang kecil dengan penekan atau impact yang lebih kecil. Leeb Hardness
Tester terbagi 3 bagian secara umum yaitu Main Body, Impact device cable, Impact device.
Gambar 2. Bagian alat Leeb Hardness Tester
Prinsip kerja alat ini juga dapat menggunakan rumus : HL = 1000 x VB/VA
Keterangan:
HL : Leeb Hardness Value VB : Rebounding Velocity VA : Impacting Veloucity
Hasil dari pengamatan dapat dikonversikan langsung dalam satuan yang lain salah satunya satuan VHN ( Vickers Hardness Test).
Gambar 3. Langkah Kerja Alat Leeb Hardness Tester
2.3 Minuman Yang Bersifat Asam
Resin komposit setelah penambalan akan berkontak dengan makanan dan minuman di dalam rongga mulut. Makanan dan minuman tersebut akan mempengaruhi kekerasan resin komposit, dikarenakan resin komposit memiliki sifat penyerapan air dan kelarutan. Salah satu minuman yang sering dikonsumsi masyarakat adalah minuman ringan. Minuman ringan terdiri dari dua jenis, yaitu : Minuman ringan berkarbonat dan minuman ringan tidak berkarbonat. Contoh minuman ringan yang berkarbonat adalah coca cola dan contoh minuman ringan yang tidak berkarbonat adalah teh botol, jus buah dan sebagainya. Minuman ringan ini mengandung vitamin C yang memiliki rasa asam dengan pH yang rendah. 15
2.4. Kerangka Teori
Resin Komposit
Minuman yang bersifat asam
Matriks resin Bahan Pengisi Filler Coupling Agent Fotoionisator dan Aktivator Penghambat Modifier Optik Makro Filler Berdasarkan Ukuran Filler Pengisi Kecil Mikro Filler Hybrid Packable Berdasarkan Viskositas Flowable Kimia Berdasarkan Aktivasi Sinar
Duel - Cured Komposisi
Klasifikasi resin
komposit
Sifat Resin Komposit
Sifat Fisik SifatKompo sisi Sifat Mekanik SifatKompo sisi *Polimerization Shrinkage * Sifat Termal * Penyerapan air * Kelarutan *Flexural strength * Elastic Modulus * Kekasaran * Kekerasan
2.5. Kerangka konsep
Resin Komposit hybrid
Sifat Mekanik Sifat fisik Penyerapan air Kekerasan Kelarutan waktu perendaman dalam minuman yang bersifat asam
