BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
2.1.1 Pengertian Resin Akrilik
Resin akrilik merupakan suatu polimer dalam kedokteran gigi yang digunakan
dalam pembuatan gigitiruan lepasan. Resin akrilik terbentuk dari proses radikal bebas
dan polimerisasi untuk membentuk polimetil metakrilat. Rumus struktur resin akrilik
adalah sebagai berikut:1-3,7
Rumus struktur resin akrilik
2.1.2 Klasifikasi Resin Akrilik
Resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu resin akrilik polimerisasi panas,
polimerisasi sinar dan swapolimerisasi. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin
akrilik yang memerlukan energi panas untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut
dengan menggunakan perendaman air di dalam waterbath, jenis resin akrilik panas
lain menggunakan proses polimerisasi dengan oven gelombang mikro. Resin akrilik
polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang diaktifkan dengan sinar. Aktivatornya H CH3
C = C
H C = O
O
menyerap sinar lalu bereaksi dengan inisiator. Resin polimerisasi sinar memiliki
foto-inisiator seperti champorquinon dan amine activators. Reaksi ini membentuk radikal
bebas ketika terkena sinar biru dan memulai reaksi polimerisasi. Resin ini
dipolimerisasi di sebuah ruang sinar dengan sinar biru 400-500 nm dari lampu kuarsa
halogen intensitas tinggi. Bahan ini jarang digunakan karena membutuhkan alat
kuring khusus yang harganya mahal. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin
akrilik yang tidak memerlukan penggunaan energi termal untuk aktivasinya sehingga
dapat digunakan pada temperatur ruang. Aktivasi kimia dicapai melalui penambahan
aktivator amin tersier, seperti dimetil-para-toluidin terhadap monomer. Jika
komponen bubuk dan cairan diaduk, amin tersier menyebabkan terpisahnya benzoil
peroksida (BPO) sebagai inisiator. Akibatnya dihasilkan radikal bebas dan
dimulainya polimerisasi. Polimerisasi berlangsung dengan cara yang serupa dengan
aktivasi termal. Bahan ini juga jarang digunakan karena porositasnya besar, kadar
monomer sisa tinggi, dan stabilitas warna buruk.1-3,6-7
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas merupakan polimer yang paling banyak
digunakan dalam pembuatan gigitiruan karena dapat diproses dengan mudah,
stabilitas warna baik, tidak mengiritasi, tidak toksis, harga relatif murah dan mudah
direparasi.2,15,16 Selain memiliki keunggulan, resin akrilik polimerisasi panas
memiliki beberapa kekurangan terutama dalam hal kekuatan dan kekerasan sehingga
bahan ini sering mengalami retak dan fraktur setelah beberapa lama pemakaian akibat
terkena benturan dan tarikan yang dialami secara berulang-ulang.6-7
2.2.1 Komposisi
Resin akrilik polimerisasi panas mempunyai komposisi sebagai berikut:3
1. Bubuk mengandung:
a. Polimetilmetakrilat sebagai unsur utama dalam bubuk resin akrilik
polimerisasi panas.
c. Titanium dioksida sebagaibahan opasitas.
d. Mercuric sulphide sebagai pewarna.
e. Serat nilon atau serat akrilik.
2. Cairan
a. Monomer : methylmethacrylate, berupa cairan jernih yang mudah
menguap.
b. Stabilisator : 0,006% inhibitor hidroquinon sebagai penghalang
polimerisasi selama penyimpanan.
c. Cross linking agent : 2% ethylene glycol dimetacrylate, untuk
menyambung dua molekul polimer sehingga menjadi rantai yang panjang dan untuk
meningkatkan kekuatan dan kekerasan resin akrilik.
d. Plasticizer : dibutil pthalat.
2.2.2 Manipulasi
2.2.2.1 Pencampuran Bubuk dan Cairan
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet dengan
menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan monomer
biasanya 2:1 berdasarkan berat. Bahan yang telah dicampur akan melewati 5 tahap,
polimer. Rantai polimer akan terdispersi dalam cairan monomer. Rantai polimer ini
ini adukan akan berserat berbentuk benang dan akan lengket bila disentuh ataupun
ditarik.
c. Tahap III (Dough/gel stage)
Pada tahap ini campuran akan lebih halus dan homogen. Adukan tidak akan
lengket lagi bila disentuh dengan tangan ataupun spatula. Pada tahap ini adukan siap
dibentuk dan dimasukan ke dalam mould.
d. Tahap IV (Rubbery stage)
Pada tahap ini monomer tidak ada lagi yang tersisa, karena monomer telah
bersatu meresap sempurna dengan polimer dan sebagian monomer menguap. Massa
pada tahap ini sudah berbentuk plastik dan tidak dapat lagi dibentuk dan dimasukan
ke dalam mold.
e. Tahap V (Stiff stage)
Pada tahap ini adonan akan menjadi keras dan kaku, hal ini disebabkan
menguapnya monomer bebas. Secara klinik adukan terlihat sangat kering.
2.2.2.2 Pengisian (packing)3
Campuran bubuk dan cairan harus dimasukkan ke dalam mould pada waktu
dough stage. Hal ini dikarenakan bila campuran bubuk dan cairan dimasukkan saat
sandy stages, akan sangat banyak monomer yang berlebihan antara partikel polimer
dan viskositas material akan rendah dan akan mudah mengalir keluar mould. Jika
pengisian dilakukan pada rubbery atau stiff stage, viskositas material akan sangat
tinggi.
2.2.2.3 Kuring (curing)
Proses kuring dilakukan dengan cara mengaplikasikan panas dengan merendam
kuvet dalam waterbath dengan suhu kamar dan dinaikkan terus hingga suhu 74oC
selama 1,5 jam dan dilanjutkan dengan perebusan akhir pada suhu 100oC selama 1
2.3. Serat Kaca pada Resin Akrilik 2.3.1 Pengertian
Serat kaca ditambahkan untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanik resin akrilik
resin akrilik. Serat kaca merupakan material yang terbuat dari serabut yang sangat
halus dari kaca. Serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer di dalam resin
akrilik sehingga memiliki kekuatan yang ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh
karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik
sebagai bahan penguat.8,10,21
2.3.2. Komposisi8
Komposisi serat kaca antara lain mengandung 52-56% Silicone dioxide (SiO2),
16-25% Calcium oxide (CaO), 12-16% Aluminium oxide (Al2O3), 0-5% Magnesium
oxide (MgO), 5-10% Boron trioxide (B2O3), 0-1,5% Titanium Dioxode (TiO2), 0-2%
Sodium oxide (Na2O), 0-0,8% Ferric oxide (Fe2O3), dan 0-1% Flourine (F2).
2.3.3. Bentuk
Serat kaca mempunyai beberapa bentuk yaitu bentuk batang, anyaman, dan
potongan kecil.8,25
a. Batang
Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca continuous unidirectional
yang terdiri dari 1000-200000 serabut serat kaca. Diameternya berkisar 3 – 25 μm.25 Kekurangan serat kaca bentuk batang ini adalah penanganan yang lebih sulit dan
b. Anyaman
Serat kaca bentuk anyaman memiliki ukuran yang bervariasi sehingga sesuai
sebagai bahan penguat. Serat kaca bentuk anyaman memiliki ketebalan 0,005 mm dan
setelah dilebur dalam polimer ketebalannya menjadi 0,006 mm. Vallitu dkk (1999)
melakukan penelitian terhadap resin akrilik yang ditambahkan serat kaca bentuk
anyaman, mereka menyimpulkan bahwa serat kaca bentuk anyaman yang paling
memperkuat resin akrilik swapolimerisasi dibandingkan dengan serat kaca bentuk
lain.21
c. Potongan Kecil
Serat kaca ini tahan terhadap suhu yang sangat tinggi, lembab dan mudah dipoles.
Serat kaca bentuk potongan ini memiliki kelebihan diantaranya kemudahan
penggunaannya di klinik. Hal ini disebabkan proses pencampuran antara serat kaca
dan resin yang lebih sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk
dimanipulasi dan dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik. Sitorus Z (2012)
menyimpulkan bahwa penambahan serat kaca potongan kecil dalam jumlah dan
ukuran tertentu dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanis resin akrilik.5
2.4. Metode Penambahan Serat Kaca
Salah satu metode penambahan serat kaca adalah merendam serat kaca tersebut
dalam monomer metil metakrilat selama 15 menit. Metode penambahan lain adalah
dengan menambahkan serat kaca yang tidak direndam dalam monomer ke dalam
campuran polimer dan monomer yang akan diaduk.9,
2.5 Kekuatan Impak1,14,15
Kekuatan impak dapat didefenisikan sebagai energi yang diperlukan untuk
mematahkan suatu bahan dengan benturan. Istilah benturan digunakan untuk
menggambarkan reaksi dari objek diam terhadap benturan dengan suatu objek
bergerak. Terdapat dua tipe alat untuk menguji kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji
Charpy. Pada alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu
ujungnya. Sedangkan pada alat uji Charpy kedua ujung sampel diletakan pada posisi
horizontal. Kekuatan impak yaitu energi serap dibagi lebar dan tebal bahan dengan
satuan J/mm2. Kekuatan impak yang diperlukan oleh resin akrilik polimerisasi panas
sebagai basis gigitiruan adalah 2 x 10 -3 J/mm2 (ISO 1567:1999).
Perhitungan kekuatan impak menggunakan rumus:
Keterangan:
I = Kekuatan Impak (J/mm2)
E = Energi yang diserap (J)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Tebal batang uji (mm) I = E
2.6 Kerangka Teori
Anyaman Potongan Batang
Kecil
Metode Penambahan Langsung
Metode Penambahan dengan Perendaman Bentuk Komposisi Pengertian
Serat Kaca
Resin Akrilik Polycarbonate Cellulose nitrae Vinyl Resin Nylon
Seluloid
Bahan Basis Gigitiruan
Logam Non - Logam
Thermo-plastic Thermo-Hardening
Swapolimerisasi Polimerisasi Sinar
Polimerisasi Panas
Pemanasan dengan
microwave
Pemanasan dengan waterbath
Sifat
Fisis Mekanis Kemis
2.7 Kerangka konsep
Tanpa perendaman dalam monomer Dengan perendaman
dalam monomer Sifat Mekanis Resin Akrilik
Polimerisasi Panas
Kekuatan impak
Penambahan Serat Kaca
Bentuk potongan kecil
