BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
Resin akrilik adalah salah satu bahan resin yang sering digunakan di kedokteran gigi. Pada tahun 1935, resin akrilik telah diperkenalkan sebagai bahan dasar gigitiruan untuk mendukung gigitiruan.1 Resin akrilik atau juga dikenali
sebagai polimetil metakrilat telah diperkenalkan oleh Rohm dan Hass (1936) dan dalam bentuk bubuk oleh Nemours (1937). Dr Walter Wright (1937) memperkenalkan resin akrilik sebagai basis gigitiruan yang mana berkembang menjadi polimer utama yang digunakan untuk 10 tahun seterusnya.3 Resin dalam kedokteran gigi secara ideal seharusnya tidak berasa, tidak berbau, tidak bertoksik, tidak mengiritasi pada jaringan, estetik, warnanya harus permanen, mempunyai dimensi yang stabil yaitu tidak boleh ekspansi atau mengkerut semasa digunakan oleh pasien, kekuatan yang baik, tidak mudah abrasi, tidak menyerap cairan dalam rongga mulut, relatif ringan, tahan terhadap perubahan suhu di dalam mulut, mudah dimanipulasi, konduktivitas termal yang baik, radiopak, dan relatif murah.11
2.1.1 Pengertian Resin Akrilik
Resin akrilik merupakan turunan dari etilene dan mengandung satu gugus vinil dalam rumus strukturnya.1,11 Gambar 1 menunjukkan rumus struktur resin akrilik yang mengandung etilene dan vinil.
Dalam kedokteran gigi, terdapat sekurang-kurangnya dua kelompok resin akrilik. Satu kelompok adalah turunan dari asam akrilik, CH2=CHCOOH, dan
kelompok kedua adalah turunan dari asam metakrilik, CH2=C(CH3)COOH. Kedua
kelompok ini dipolimerisasi melalui proses adisi.1,11
2.1.2 Jenis Resin Akrilik
Resin akrilik dapat dibedakan kepada tiga jenis resin akrilik yaitu resin akrilik polimerisasi panas, resin akrilik polimerisasi sinar, dan resin akrilik swapolimerisasi.11 Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin yang memerlukan energi panas untuk proses polimerisasinya berlaku. Energi panas untuk polimerisasinya didapatkan dengan cara perendaman di dalam waterbath pada suhu tertentu untuk beberapa waktu tergantung mereknya. Terdapat juga resin akrilik polimerisasi panas yang menggunakan energi panas dari gelombang mikro untuk polimerisasinya.
Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang menggunakan sinar yang boleh terlihat dengan mata untuk mengaktifkannya namun resin akrilik tipe ini
menggunakan polimer yang berbeda dengan polimerisasi panas dan swapolimerisasi. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang diaktifkan oleh suatu bahan kimia yang disebut sebagai aktivator yang ditambahkan pada monomer, yaitu tertiary amine misalnya dimethyl - p - Toluidine (CH3C6H4N(CH3)) atau sulphinic acid.
Setelah polimer dicampur dengan monomer, aktivator akan bereaksi dengan inisiator membentuk radikal bebas dan reaksi polimerisasi mulai terjadi pada suhu ruangan.1,12,13
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas 2.2.1 Komposisi
warna gingiva. Cairannya pula tidak berwarna dan tersedia dalam botol kedap sinar, dimana botol tersebut biasanya berwarna kecoklatan untuk mencegah premature polymerization yang boleh disebabkan oleh cahaya atau radiasi ultraviolet pada saat
penyimpanan.5,11
Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri daripada :5,11 1. Polimer (bubuk)
Polimer : Granul polimetil metakrilat Inisiator : Benzoil peroksida (0,2-0,5%)
Zat pigment : Mercuric sulphide, cadmium sulphide, cadmium selenide, ferric oxide
2. Monomer (cairan)
Monomer : Metil metakrilat
Inhibitor : Hydroquinone (0,006%) Plasticizer : Dibutyl phthalate
Agen cross-linked : Glycol dimethacrylate (1-2%)
2.2.2 Reaksi Polimerisasi
Proses polimerisasi dapat dicapai dengan menggunakan panas dan tekanan. Secara ringkas, reaksinya adalah seperti berikut :
Gambar 2. Reaksi polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas1
2.2.3 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet dengan menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan monomer biasanya 3:1 berdasarkan volumenya atau 2:1 berdasarkan berat. Setelah bubuk dan cairan dicampur dengan perbandingan yang tepat, adonan atau campuran akrilik akan mengalami 5 tahap yaitu :11
a. Tahap Pertama : Tahap basah, seperti pasir (wet sand stage)
b. Tahap Kedua : Tahap lengket dan berserabut bila ditarik (tacky fibrous) selama polimer mulai larut dalam monomer
(sticky stage).
c. Tahap ketiga : Tahap lembut, seperti adonan yang halus, homogen dan liat. Fase ini merupakan fase yang tepat untuk memasukkan adonan ke dalam mould (dough stage). d. Tahap keempat : Tahap karet, tidak dapat dibentuk (rubbery stage) e. Tahap kelima : Tahap kaku, adonan tidak dapat dikerjakan (stiff
2.2.4 Sifat-sifat
Sifat- sifat fisik resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan : 1. Pengerutan
Kepadatan massa bahan akan berubah dari 0,94 menjadi 1,19g/cm3 ketika monomer metilmetakrilat terpolimerisasi untuk membentuk poli(metilmetakrilat). Perubahan menghasilkan pengerutan volumetrik sebesar 21%. Akibatnya, pengerutan volumetrik yang ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi sekitar 6-7% sesuai dengan nilai yang diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis.1,11
2. Perubahan Dimensi
Pemprosesan akrilik yang baik akan menghasilkan stabilitas dimensi yang baik. Teknik injection moulding menunjukkan stabilitas dimensi yang baik dibandingkan dengan teknik compression moulding. Garfunkel dan Anderson dkk (1988) menyatakan bahwa dari hasil penelitian menunjukkan perubahan dimensi pada injection moulding lebih rendah dibandingkan dengan compression moulding.11,14
3. Konduktivitas Termal
Konduktivitas termal adalah pengukuran termofisika mengenai seberapa baik
panas dihantarkan melalui suatu bahan. Basis resin memiliki konduktivitas termal yang rendah yaitu 0,0006 (°C/cm).12
4. Solubilitas
Meskipun basis gigi tiruan resin dapat larut dalam berbagai pelarut, basis resin umumnya tidak larut dalam cairan yang terdapat dalam rongga mulut.11,14 Nilai solubilitas bagi resin akrilik polimerisasi panas adalah sekecil 0,02mg/cm.2,5
5. Penyerapan Air
kekuatan rantai polimer. Menurut penelitian dari Naini A, penyerapan air yang berlebihan oleh resin akrilik polimerisasi panas dapat mempengaruhi stabilitas warnanya.15
6. Porositas
Porositas cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas disebabkan oleh penguapan monomer yang tidak bereaksi dan berat molekul primer yang rendah, disertai temperatur resin mencapai atau melebihi titik didih bahan tersebut. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin akrilik yang homogen, perbandingan polimer dan monomer yang tepat, proses pengadukan yang terkontrol dengan baik serta waktu pengisian bahan ke mould yang tepat.11
7. Stabilitas Warna
Resin akrilik polimerisasi panas menunjukkan stabilitas warna yang baik. Stabilitas warna terlihat melalui perubahan warna yang terjadi pada resin akrilik tersebut akibat daripada kontak dengan bahan lain. Perubahan warna basis gigitiruan mungkin disebabkan oleh oksidasi dari akselerator amina atau melalui penetrasi
solusi berwarna. Banyak penelitian telah dilakukan terhadap perubahan warna bahan basis gigitiruan saat terpapar dalam oral fluid, pembersih gigitiruan, dan minuman. Terdapat bukti bahawa minuman seperti teh, kopi dan anggur secara signifikan meningkatkan pengembangan noda pada resin akrilik.16,17
2.3 Stabilitas Warna
2.3.1 Metode Pengukuran Warna
Pengukuran warna pada kedokteran gigi dilakukan dengan 2 cara yaitu secara visual dan instrumental. Visual biasanya digunakan pada klinik manakala instrumental lebih digunakan pada eksperimental. Alat pengukuran warna yang biasa digunakan adalah colorimeter dan spectrophotometer.16,20 Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dan panjang gelombang tertentu manakala fotometer mengukur intensitas sinar. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk sampel serta blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dengan blanko tersebut.21,22
Spektrofotometer UV-Visible adalah alat yang umum digunakan di laboratorium kimia. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Visible didasarkan pada fenomena interaksi antara radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm).22,23 Jenis-jenis spektrofotometer dibagi menjadi tiga jenis pencahayaan, yaitu spektrofotometer visible, spektrofotometer UV (ultraviolet), spektrofotometer UV-Visible. Pada penelitian ini digunakan sumber pencahayaan spektrofotometer UV-Visible karena dapat digunakan baik pada sampel berwarna dan
tidak berwarna.21,22
Pada Spectrophotometer UV-Visible, interaksi yang diamati adalah adanya absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu di daerah UV-Visible oleh analit yang dianalisa.22 Nilai absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi bahan yang dianalisa dan ini berarti bahwa semakin tinggi nilai absorbansi cahaya, semakin tinggi konsentrasi analit pada sampel tersebut.21 Pada penelitian ini, panjang gelombang yang akan digunakan adalah 552nm untuk mengukur warna pada sampel resin akrilik dengan melihat nilai absorbansi cahaya pada sampel yang diuji tersebut.
2.3.2 Faktor yang Mempengaruhi Warna Resin Akrilik
partikel warna pada daerah yang poreus. Semakin banyak porositas maka akumulasi dari zat warna yang terabsorbsi melalui proses difusi juga akan semakin banyak. Lama kontak antara bahan resin akrilik dan zat berwarna akan mempengaruhi perubahan warna, contohnya pada saat proses pembersihan basis gigitiruan resin akrilik dengan cara perendaman menggunakan bahan pembersih. Semakin lama bahan resin akrilik direndam maka semakin besar perubahan warna yang terjadi.1,11,17 Pada basis gigitiruan, stabilitas warna adalah sifat yang dapat memberi efek dari segi estetik. Perubahan warna dapat disebabkan oleh dua faktor yaitu intrinsik dan ektrinsik.17
2.3.2.1 Faktor Intrinsik
Faktor intrinsik adalah perubahan kimia pada bahan itu sendiri yaitu proses polimerisasi tidak sempurna, perubahan warna resin itu sendiri, dan perubahan matriks yang terjadi selama proses penuaan materi akibat berbagai kondisi fisik dan kimia.4,17
2.3.2.2 Faktor Ekstrinsik
Faktor ekstrinsik adalah stain akibat absorpsi bahan pewarna dari sumber-sumber eksogen seperti teh, kopi, minuman ringan, nikotin, dan larutan kumur. Kedua faktor ini menyebabkan terjadinya reaksi kimia-fisik pada bahan resin. Ikatan reaksi kima-fisik yang terjadi adalah penyerapan perlekatan partikel zat warna pada permukaan resin dan penyerapan perlekatan yang masuk ke bagian dalam melalui porositas. Konsentrasi dan lama paparan bahan stain dalam minuman dapat mempengaruhi pigmentasi resin.24
2.4 Kopi
kafein, tannin, ethyphenol(polyphenol), quinic acid, dicaffeoylquinic acid, dimethyl disulphide, acetylmethylcarbinol, putrescine, trigonelline dan niacin.25 Kafein yang terdapat pada kopi dapat menyebabkan diskolorisasi pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Selain itu, bahan tannin yang dijumpai di dalam kopi dapat menyebabkan diskolorisasi. Tannin merupakan sejenis polyphenol yang boleh terurai setelah berada di dalam air. Penguraian ini akan meyebabkan bahan chromogen yang terdapat dalam kopi diadsorpsi sehingga terjadi perubahan warna pada basis gigi tiruan. Jika seseorang memiliki basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dan secara rutin mengkonsumsi minuman kopi, maka basis gigitiruan tersebut akan secara langsung mengalami kontak dengan zat warna dan zat asam yang terdapat di dalam kopi.4,26
Penyerapan dan adsorpsi bahan perwarnaan kuning yang berpolar dalam kopi kedalam fasa organik resin akrilik dapat menjadi punca daripada terjadinya perubahan warna pada bahan dasar gigi tiruan.7 Menurut penelitian yang dilakukan oleh Um dan Ruyter, apabila perwarna dalam sesuatu bahan itu lebih polar dan ini bermaksud lebih hidrofilik, ia akan lebih menyebabkan staining pada basis gigitiruan
