PENGARUH MINUMAN TEH HITAM TERHADAP KEKUATAN
TRANSVERSAL RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS
Riezka Hanafiah Putri1, Zulkarnain Agus2, Eni Rahmi3
1Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Andalas 2Staf Pengajar Fakultas Kedokteran Universitas Andalas 3Staf Pengajar Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Andalas
ABSTRACT
Heat-polymerized acrylic resins is the most used denture base material in prosthodontics. One of mechanical properties of acrylic resins is transverse strength. It represents the masticatory pressure that is applied to denture base. Black tea is the second largest consumed beverage in the world. The aim of this study was to investigate the effect of black tea beverage on transverse strength of heat-polymerized acrylic resins. A total of 24 heat-polymerized acrylic resin plates (65×10×2,5 mm) were immersed in black tea beverage for 1, 4, and 20 days as treatment group and in aquadest for 1, 4, and 20 days as control group. The transverse strength of acrylic samples were measured by three–point bending test by universal testing machine. Data were statistically analyzed using Independent t test. The transverse strength values of acrylic resin immersed in black tea beverage had no significant differences to the transverse strength values of acrylic resin immersed in aquadest with similar immersion time (p>0,05). There was no effect of black tea beverage on transverse strength of heat-polymerized acrylic resins. Immersion time decrease the transverse strength of heat-polymerized acrylic resins due to water sorption.
Keywords: Heat-polymerized acrylic resins, black tea, transverse strength
Affiliasi penulis : 1. Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Andalas, 2. Fakultas Kedokteran Universitas Andalas
Korespondensi : Riezka Hanafiah Putri,email: riezkahanafiah@gmail.com
PENDAHULUAN
Resin akrilik merupakan bahan dasar basis gigi tiruan yang paling banyak digunakan dalam bidang kedokteran gigi.1 Jenis resin yang
paling banyak digunakan adalah resin akrilik polimerisasi panas karena memiliki beberapa kelebihan, antara lain memenuhi syarat estetik, stabilitas warna yang baik, tidak mengiritasi, tidak toksik, harga relatif murah, monomer sisa rendah, porositas kecil, serta cara pengerjaan, pembuatan, dan reparasi yang mudah.2,3
Salah satu sifat mekanis resin akrilik adalah kekuatan transversal.1
Kekuatan transversal mewakili berbagai jenis gaya yang diterima gigi tiruan di dalam mulut selama pengunyahan. Uji kekuatan transversal merupakan gabungan dari pengukuran gaya tarik, gaya tekan, dan gaya geser secara bersamaan. Uji ini memberikan gambaran tentang ketahanan material dalam menerima beban pada waktu pengunyahan.1,4,5 Kekuatan transversal
resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti berat molekul polimer, monomer sisa, komposisi plasticizer, ketebalan bahan, beban dan kadar air.6
Selain itu hasil penelitian Shen (1989)
menunjukkan bahwa fenol dapat mempengaruhi kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas karena akan membentuk mikroporositas dan menyebabkan perusakan kimiawi pada permukaan lempeng resin akrilik.7
Salah satu minuman yang
mengandung senyawa fenol adalah teh hitam. Kandungan senyawa kimia utama dalam teh hitam antara lain theaflavin, thearubigin, flavonol, kafein, asam fenolik, dan asam amino. Theaflavin dan thearubigin merupakan senyawa berpigmen golongan polifenol yang dihasilkan selama fermentasi dan berperan dalam warna khas teh hitam.8,9
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh minuman teh hitam terhadap kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas.
METODE
Penelitian ini merupakan eksperimental laboratoris dengan sampel berupa plat resin akrilik polimerisasi panas QC 20 berukuran 65×10×2,5 mm sebanyak 24 buah. Sampel dibagi menjadi menjadi 6 kelompok yang masing-masing terdiri dari 4 sampel. Sebelum dilakukan pengujian, plat resin akrilik direndam dalam aquadest steril pada suhu 37°C selama 48 jam dengan tujuan mengurangi monomer sisa yang
terdapat pada resin akrilik. Kelompok pertama, kedua, dan ketiga direndam dalam aquades selama 1, 4, dan 20 hari. Kelompok keempat, kelima, dan keenam direndam dalam larutan teh hitam selama 1, 4, dan 20 hari. Larutan teh hitam dibuat sesuai anjuran pabrik yaitu 1 kantong teh celup dengan berat 2 gr dicelupkan dalam 200 ml air dengan suhu 100°C selama 2 menit pada sebuah gelas ukur. Setelah itu kantong teh celup diangkat dan larutan teh hitam dibiarkan dingin hingga mencapai suhu 37°C. Larutan diganti setiap 24 jam dan di antara pergantian larutan, dilakukan pembilasan dengan aquadest.
Pengujian kekuatan transversal menggunakan metode three point bending. Pengukuran beban maksimal yang dapat diterima oleh spesimen dilakukan dengan alat Universal Testing
Machine kemudian dilakukan
perhitungan kekuatan transversal sesuai dengan rumus:
σ = 3.P.I/ 2.b.d2
Keterangan: σ = kekuatan transversal (MPa); p= beban (N); I= panjang
span penyangga (mm); b= lebar
secara statistik dengan uji Oneway Anova.
HASIL
Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan nilai rata-rata kekuatan transversal antar kelompok. Nilai rata-rata kekuatan transversal mengalami penurunan berdasarkan lamanya perendaman. Rata-rata kekuatan transversal terbesar terdapat pada sampel yang direndam dalam
aquadest selama 1 hari sebesar
187,09±7,38 MPa, sedangkan rata-rata kekuatan transversal terkecil terdapat pada sampel yang direndam dalam teh hitam selama 20 hari sebesar 160,17±6,03 MPa.
Tabel 1. Nilai rata-rata kekuatan transversal
resin akrilik polimerisasi panas (MPa)
Uji Oneway Anova kemudian
dilakukan untuk mengetahui apakah
terdapat perbedaan kekuatan
transversal keenam kelompok. Hasilnya menunjukkan bahwa nilai p<0,05 (p=0,000) yang artinya keenam kelompok memiliki perbedaan nilai rata-rata kekuatan transversal yang signifikan. Uji lanjut menggunakan post
hoc bonferroni dilakukan untuk
mengetahui kelompok mana saja yang berbeda. Nilai kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam aquadest dan teh hitam dengan lama perendaman yang sama
tidak memiliki perbedaan yang signifikan
(p1hari=1,000;p4hari=1,000;p20hari=0, 648). Sementara itu kelompok yang direndam dalam aquadest selama 1 dan 4 hari memiliki perbedaan yang signifikan terhadap kelompok yang direndam dalam aquadest dan teh hitam selama 20 hari. Kelompok yang direndam dalam teh hitam selama 1 dan 4 hari juga memiliki perbedaan yang signifikan terhadap kelompok yang direndam dalam teh hitam selama 20 hari.
PEMBAHASAN
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh minuman teh hitam terhadap kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas. Pada penelitian ini dilakukan perendaman plat resin akrilik polimerisasi panas dalam
aquadest sebagai kelompok kontrol dan minuman teh hitam sebagai kelompok perlakuan masing-masing selama 1, 4, dan 20 hari.
Hasil analisis statistik menunjukkan resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam aquadest selama 1 dan 4 hari memiliki perbedaan nilai kekuatan transversal yang signifikan terhadap resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam aquadest selama 20 hari. Perbedaan nilai kekuatan transversal yang signifikan ini diduga disebabkan oleh lamanya perendaman resin akrilik. Semakin lama durasi perendaman, semakin banyak air yang terserap.10
Penyerapan air ke dalam matrik resin akan menurunkan kekuatan transversal,
karena peningkatan kadar air akan menyebabkan bertambahnya jarak antar rantai molekuler dan akan bertindak sebagai plasticizer.11 Resin akrilik sebagaimana polimer lainnya memiliki dua macam ikatan yaitu ikatan primer dan ikatan sekunder. Ikatan primer merupakan ikatan antar atom dalam rantai sedangkan ikatan sekunder merupakan ikatan antar rantai-rantainya. Ikatan primer resin akrilik memiliki kekuatan yang baik, namun ikatan sekundernya lemah. Ikatan sekunder resin akrilik yang lemah ini menyebabkan molekul air mampu berpenetrasi ke dalam matriks. Ion air dalam matriks akan berikatan dengan gugus hidroksil dan memecah rantai polimer. Pecahnya rantai polimer pada matriks resin akan menyebabkan ruang kosong antar ikatan sehingga memungkinkan terjadi penyerapan air.12
menempati posisi di antara rantai dan memaksa rantai polimer memisah. Adanya molekul air di dalam massa yang terpolimerisasi menyebabkan matrik resin mengalami ekspansi serta bertindak
sebagai plasticizer sehingga
mempengaruhi kekuatannya. Anusavice (2003) menyatakan bahwa resin akrilik memerlukan waktu sekitar 17 hari untuk mencapai kejenuhan. Sehingga selama 17 hari, akrilik akan terus menyerap air hingga mencapai titik jenuh.1
Resin akrilik yang direndam dalam teh hitam mempunyai nilai kekuatan transversal yang lebih kecil dibandingkan dengan resin akrilik yang direndam dalam aquadest baik pada perendaman selama 1, 4, maupun 20 hari. Hal ini dikarenakan selain penyerapan air, senyawa fenol yang terkandung di dalam teh hitam juga mempengaruhi kekuatan transversalnya. Fenol merupakan substansi yang dapat mendegradasi ikatan kimiawi resin akrilik. Menurut Combe (1992) resin akrilik merupakan polimer bentuk poliester panjang yang terdiri dari unit metil metakrilat yang berulang dengan kepolaran rendah, sedangkan fenol bersifat asam dengan kepolaran tinggi. Ester dalam suasana asam akan terhidrolisis membentuk asam karboksilat dan alkohol. Poliester yang terpecah menyebabkan degradasi pada ikatan
kimiawi resin akrilik sehingga terjadi penurunan kekuatan transversalnya.2
Meskipun demikian, nilai kekuatan transversal resin akrilik yang direndam dalam teh hitam dan aquadest
dengan lama perendaman yang sama tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini dapat terjadi karena konsentrasi teh hitam yang digunakan pada penelitian ini sangat kecil yaitu 1% sebagaimana konsentrasi minuman teh hitam yang dikonsumsi sehari-hari. Semakin kecil konsentrasi teh hitam semakin kecil pula fenol yang terkandung di dalammnya. Menurut Shen (1989) konsentrasi fenol murni yang dapat merusak ikatan kimiawi resin akrilik adalah sebesar 5% sehingga resin akrilik yang direndam dalam larutan yang mengandung senyawa fenol lebih kecil dari 5% tidak akan mengalami degradasi ikatan kimiawi yang signifikan.7 Selain
itu menurut Craig (2006) resin akrilik memiliki ketahanan yang baik terhadap asam lemah.11 Kandungan ethylene glycol
dimethacrylate (EGDMA) sebagai bahan
cross-linking agent pada resin akrilik QC 20 juga berperan meningkatkan sifat fisik dan mekanik resin.11,13
KESIMPULAN
bahwa minuman teh hitam menurunkan kekuatan trasnversal resin akrilik polimerisasi panas meskipun secara statistik tidak terjadi penurunan yang
signifikan. Lama perendaman
mempengaruhi kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas karena sifat resin yang menyerap air.
KEPUSTAKAAN
1. Anusavice, Kenneth J. Phillip’s Science of dental dalam aquadest baik pada perendaman selama 1, 4, material. 11 ed. Missouri: Mosby Elsevier, 2003:74-98,722-747.
2. Combe, EC. Notes on dental materials. 5th ed. Manchester: Longmann Group Limited, 1992: 255-267
3. Hussain, Sharmila. Textbook of dental materials. New Delhi: Jaypee Brothers Medical, 2004.
4. Jagger, Allen, Harrison. An investigation into the transverse and impact strength of high strength denture base acrylic resins. In: Gizbuz, Unalan, Dikbas. Comparison of The Transverse Strength of Six Acrylic Denture Resins. J Oral Rehabil 2010;9:21-4
5. Hasan, RH. Comparison of some physical properties of acrylic denture base material cured by water bath and microwave techniques. Al- Rafidain Dent J, 2003;3:143-7.
6. Pisani, MX., Silva, CH., Paranhos, HF., Souza, RF., Macedo AP. The effect of experimental denture cleanser solution ricinus communis on acrylic resin properties. Braz Dent J, 2010;13:15-21
7. Shen, Javid, Colaizzi. The effect of glutaraldehyde base desinfectant on denture base. In: Pamungkas, YB., Rachmadi, P., Soekartono, RH. Perendaman resin akrilik heat cured dalam sari buah mengkudu terhadap kekuatan impak. Material Dental Journal 2011; 2:5-9.\
8. Gardner, EJ., Ruxton, CHS., Leeds, AR. Black tea – helpful or harmful? a review of the evidence. Eur J of Clin Nutr 2007;61:3-18.
9. Mazza, G., Oomah, BD. Herbs, botanicals and tea. USA: CRC Press, 1998
10. Al-Nori, Hussain, Rejab. Water sorption of heat cured acrylic resin. Al Rafidain Dent J, 2007;7:186-194
11. Powers, JM., Wataha, JC. Dental materials properties and manipulation. 9th ed. Missouri: Mosby Elsevier, 2008;285-313.
12. O’Brien WJ. Dental material and their selection. 3rd ed. Canada: Quintessence Publishing, 2002:74-89
