Полимеризация в условиях влажной среды

Полимеризация в условиях влажной среды.

 

Фактор времени и  внешнее температурное воздействие  при проведении полимеризации являются величинами переменными и взаимозависимыми. 
 
В качестве связующих звеньев (теплоносителей) между источником внешней энергии и полимер-мономерной композицией базисной пластмассы используется вода или воздух (в специальной литературе такая ситуация имеет следующую терминологию: «полимеризация в условиях влажной среды», «полимеризация в условиях сухой среды»). 
 
Полимеризация в условиях влажной среды, т. е. открытая или закрытая водяная баня (когда крышка емкости с водой позволяет создать в ней дополнительное давление), считается традиционным (классическим) способом полимеризации. Источником внешней энергии является газовая горелка или электроплита, на которую помещается емкость с водой и находящейся в ней гипсовой пресс-формой (кюветой) после формовки полимер-мономерной композиции. 
 
При использовании традиционного метода твердения температурное воздействие на этот процесс осуществляется погружением кюветы, в которой находится масса, в емкость с водой при постепенном нагревании (рис. 21). Следует особо отметить тот факт, что температурные изменения воды при ее нагревании не соответствуют по времени таковым в отвердеваемой полимер-мономерной композиции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режим полимеризации пластмассы горячего отверждения.

Пластмассы горячего отверждения состоят из порошка  и жидкости, которые после смешивания и последующего нагревания переходят в твердое состояние.  
Специфическая форма применения материала в виде системы порошок-жидкость обусловлена по крайней мере тремя причинами:. 
 
♦ Возможностью переработки материала в тестообразной форме или применением технологии «теста».  
♦ Сведением к минимуму полимеризационной усадки.  
♦ Снижением экзотермического эффекта, или уменьшением теплоты реакции. 
 
Технология теста делает процесс изготовления протезов относительно простым. В кювету, содержащую постановку искусственных зубов в гипсе, пакуется тестообразная масса, затем кювета закрывается под давлением таким образом, чтобы излишки массы выдавливались. Способность тестообразной массы точно прилегать к модели и простое удаление излишков, придают особенную легкость в работе с акриловыми пластмассами холодного отверждения (на стадии теста) при изготовлении из них специальных или индивидуальных оттискных ложек. Гранулы легче растворяются в мономере, чем шарики, тем самым сокращается время для достижения тестообразного состояния материала. Полимеризационная усадка снижается по сравнению с усадкой при полимеризации мономера, поскольку большая часть материала (т.е. шарики и гранулы) уже заполимеризована. Реакция полимеризации высоко экзотермична, так как значительное количество тепловой энергии (80 кДж/моль) высвобождается при превращении связей С = С в связи —С — С. Так как большая часть смеси уже находится в форме полимера, снижается потенциальная возможность перегрева материала. Поскольку максимальная температура полимеризации будет меньше, уменьшится также и термическая усадка материала. Мономер относится к категории летучих и легко воспламеняющихся веществ, поэтому контейнер с ним необходимо постоянно держать в закрытом состоянии и вдали от источников открытого огня. Контейнером является флакон из темного стекла, которое продлевает срок хранения мономера, предотвращая его спонтанную полимеризацию под воздействием света. Гидрохинон также продлевает срок хранения мономера, мгновенно вступая в реакцию со свободными радикалами, которые могут спонтанно образоваться в жидкости, давая соединения устойчивых свободных радикалов, не способных инициировать процесс полимеризации. 
Следует избегать загрязнения полимерных шариков и гранул, поскольку они на своей поверхности несут пероксид бензоила, а для начала реакции полимеризации требуется наличие совсем незначительного количества полимера. Порошок полимера очень стабильный и имеет практически неограниченный срок хранения. 
       

Таким образом, хотя сам ПММА и является термопластичной пластмассой, включение  в состав сшивающих агентов исключает  его последующую термообработку.

 

Стадии полимеризации (пластмассы горячего и холодного отверждения).

 

Химия пластмасс холодного отверждения идентична химии пластмасс горячего отверждения, за исключением того, что отверждение инициируется третичным амином (например, диметил — р — толуидином или производными сульфоновой кислоты), а не нагреванием. 
 
         Этот метод отверждения менее эффективен по сравнению с процессом горячего отверждения и дает полимер с более низкой молекулярной массой. Такое положение отрицательно сказывается на прочностных свойствах материала и также повышает в нем содержание остаточного мономера. Показатель цветостойкости у материала холодного отверждения хуже, чем у материала горячего отверждения, платмассы холодного отверждения к тому же более склонны к появлению желтизны. Шарики полимера у этих материалов несколько меньше по размеру, чем у пластмассы горячего отверждения (размер шариков у последнего около 150 мкм) с целью облегчения растворения полимера в мономере для образования тестообразной массы. Этого состояния необходимо достичь до того, как начнется реакция отверждения, которая будет изменять вязкость смеси, и масса приобретет излишнюю плотность, препятствующую формованию материала. Более низкая молекулярная масса также приводит к снижению температуры стеклования (Т), при Т обычно равным 75-80°С, однако не увеличивая склонность материала к деформации. Поскольку для отверждения пластмассы не используется внешний источник тепла, то величина образующихся в ней внутренних напряжений ниже. Тем не менее, материал очень восприимчив к ползучести (крипу), и это может существенно сказаться на появлении деформаций протеза при пользовании им. 
 
                                     Заливочные пластмассы холодного отверждения.  
 
        Пластмассы холодного отверждения, достаточно жидкие при замешивании, и поэтому могут быть просто залиты в форму из гидроколлоида. Они хорошо воспроизводят поверхностные детали, хотя остальные свойства их уступают формовочным акриловым пластмассам холодного и горячего отверждения, поэтому они не нашли широкого применения.

Пластмассы  горячего отверждения.

Работа зубного техника не обходится без пластмассы для полимеризации (синтетической пластмассы). Пластмасса для горячей полимеризации – Basis.

Различают пластмассу для  горячей полимеризации – Basis. Она  обладает устойчивостью к воздействию  окружающей среды и очень высокой прочностью. 5 цветов от светло-розового, темно-розового до прозрачного. В упаковке синтетической пластмассы для полимеризации находится порошок и жидкость, от 5 штук до 20 штук.

Особенность пластмассы для полимеризации в том, что  отвердение происходит в течение 15 минут в кипящей воде. Высокая скорость отвердения пластмассы для полимеризации обеспечивает ей отличные физиологические свойства и стойкость цвета готового протеза. Кроме того пластмасса для полимеризации состоит из частиц различной величины, а это очень положительно влияет на прочность структуры пластмассы для полимеризации.

Различают базисную пластмассу для полимеризации Basis MK , которая  осуществляется в бытовых СВЧ-печах  с использованием специальной кюветы. При этом готовность пластмассы для полимеризации (протеза) происходит за 3 минуты без возникновения воздушных пузырьков. Обладает такая пластмасса для полимеризации высокой степенью прочности, упругости и цветовой стойкостью.

Пластмасса для полимеризации Re-fine Bright - это многофункциональная акриловая пластмасса быстрого отверждения (пластмасса для полимеризации холодная). Пластмасса для зубов холодной полимеризации удобна в обработке. Пластмасса для полимеризации не прилипает к инструментам, стружка не накручивается. Пластмасса для полимеризации обладает высокой прочностью.

При сочетании коэффициента замешивания 1\2 жидкости и порошка  время полимеризации 2 минуты 30 секунд, а если коэффициент замешивания 2\3 , то время составляет 3 минуты. Пластмасса полимеризации Ortho Bright предназначена для холодного отверждения с длительным рабочим временем для применения в ортодонтии. В основных свойствах этой пластмассы полимеризации – удобство в работе, хорошая совместимость полимера и мономера. Наиболее подходит для функционального применения в Ортодонтии.

Цветная пластмасса для полимеризации Oth. Работа зубного техника не обходится без пластмассы для полимеризации (синтетической пластмассы). Различают пластмассу для горячей полимеризации – Basis. Она обладает устойчивостью к воздействию окружающей среды и очень высокой прочностью. 5 цветов от светло-розового, темно-розового до прозрачного. В упаковке синтетической пластмассы для полимеризации находится порошок и жидкость, от 5 штук до 20 штук.

Особенность пластмассы для полимеризации в том, что отвердение происходит в течение 15 минут в кипящей воде. Высокая скорость отвердения пластмассы для полимеризации обеспечивает ей отличные физиологические свойства и стойкость цвета готового протеза.

Bright Color – это набор  самотвердеющих пластмасс с длительным временем полимеризации. Цвета – прозрачный, синий, красный, оранжевый и зеленый. Окончательное затвердение этой пластмассы для полимеризации от 1 минуты 30 секунд до 8 минут. Таким образом, обеспечивается условия для наиболее точного моделирования. Пластмасса для полимеризации легко моделируется, отсутствуют комки и хлопья. Набор этой пластмассы для полимеризации состоит из порошка, жидкости, мерного шприца и расцветки. Пластмасса для полимеризации состоит из крупных частиц и адсорбентных свойств по отношению к мономеру. Структурная близость обеспечивает быстроту и легкость в замешивании.

Пластмасса для полимеризации  может состоять из композитного материала  мгновенной полимеризации – Basin Resin. Используется для изготовления индивидуальных слепочных ложек и заготовок для базиса. Эта пластмасса для полимеризации особенно удобна, так как не прилипает к емкости для смешивания, лопатке и рукам. Различают 2 вида пластмасс для полимеризации: нормальной полимеризации – 4 минуты и медленной полимеризации – 7 минут.

Partial Bright – пластмасса  для полимеризации, которая относится  к моделировочной акриловой пластмассе. Время полимеризации – 12 минут.  Используется эта пластмасса  для полимеризации для изготовления  частичных протезов, дубликатов  базисных протезов починки протезов и облицовки кламмеров. В этой пластмассе для полимеризации отсутствуют воздушные пузырьки при моделировании в технике наложения кистью или при заливке. Цвет только один – с прожилками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика формовки полимерного материала в кювету.

Процесс формовки зубных протезов из пластмасс осуществляется на гипсовых моделях челюстей в гипсовых пресс-формах, полученных по выплавляемым восковым репродукциям протезов. Он состоит  из следующих этапов: 1) получение  пресс-формы; 2) приготовление формовочной композиции; 3) прессование; 4) полимеризация пластмассы.

 

Получение пресс-формы. Формовка протезов методом прессования осуществляется в пресс-форме. Любой вид протеза является строго индивидуальным, с поверхностью, имеющей очень сложный профиль. Поэтому изготовление протеза ведется на индивидуальной гипсовой модели, полученной по слепку с челюстей больного. Эта модель и является оформляющим штампом. Для получения пресс-формы существуют металлические зуботехнические кюветы. Кювета представляет собой металлическую коробку, состоящую из четырех разъемных частей (рис. 62). Кюветы изготавливают из дюралюминия или латуни. Для фиксации модели с восковой репродукцией протеза в кювете ее укрепляют жидким гипсом в основании так, чтобы на поверхности не было нависающих участков (захваты). Затем получают вторую часть штампа: на основание кюветы надевают вторую ее половину и в нее заливают жидкий гипс.

 

После кристаллизации гипса  приступают к удалению из формы восковой репродукции протеза (обычно это проводят струей горячей воды, выплавляющей воск). Теперь при складывании половин фор-.

мы внутри нее имеется  полость, соответствующая контурам и объему протеза. Эту полость  надлежит заполнить формовочным  материалом (в главе XIV описаны прямой, обратный и комбинированный способы гипсовки).

 

Приготовление формовочной массы. Метод прессования в зубопротезной технике отличается от промышленного тем, что работа проводится на гипсовых пресс-формах. Поэтому давление при прессовке должно быть минимальным, а следовательно, формовочный материал должен быть очень пластичным и иметь хорошую текучесть при сравнительно низком давлении. Такая текучесть пластмасс на основе акрилатов достигается благодаря смешению. эмульсионного порошка (полимера) и жидкости (мономера). Текучесть зависит от количества введенного мономера: она резко снижается с уменьшением процента вводимого мономера, при этом пластмасса становится пористой и хрупкой.

 

Следует помнить, что  мономер является единственным источником образования в процессе полимеризации  пор как на поверхности протеза, так и внутри его. Установлено, что  при полимеризации одного мономера (метилметакрилата) объемная усадка достигает 20%. Поэтому дозировка мономера играет большую роль в получении высококачественного протеза. Наиболее правильным объемным соотношением полимера и мономера следует считать 3 :1. Однако вследствие неоднородности размеров частиц полимера эта дозировка затрудняется. Чем меньше частицы эмульсионного порошка, тем больше требуется жидкости для смачивания их, так как поверхность таких частиц в целом больше поверхности частиц большего диаметра. Процесс приготовления формовочной массы целесообразнее проводить следующим образом. Отмеривают порошок, высыпают его в фарфоровую или стеклянную баночку и по каплям вводят мономер, постоянно встряхивая сосуд. Мономер вводят до полного насыщения порошка, затем массу перемешивают и сосуд обязательно закрывают крышкой. По истечении некоторого времени (3—5 мин) над поверхностью массы появляется слой мономера, который необходимо удалить. Если этот слой мономера не удалить, произойдет неодинаковое смачивание набухающего полимера, так как верхние его слои будут находиться под влиянием большего количества мономера, чем нижние. В таком случае может получиться неоднородная масса. После удаления излишка мономера необходимо снова перемешать массу и закрыть баночку крышкой. Смесь оставляют при комнатной температуре до тех пор, пока в цилиндре не образуется однородная масса, имеющая консистенцию крутого теста. Затем снимают крышку, тщательно перемешивают массу и оставляют ее под вытяжкой открытой, чтобы избыток свободного мономера имел возможность улетучиться. Время набухания от 3S до 6S мин в зависимости от температуры окружающей среды, молекулярной массы и размера частиц полимера.

. Рис. .62. Зуботехническая кювета и ее части. 1 — основание; 2 — дно основания; 3 — верхняя часть; 4 — крыша.

О готовности формовочной  массы судят по следующим признакам:.

а) масса не должна тянуться за шпателем; б) при растягивании не образуется длинных тянущихся нитей.

 

При изготовлении базисов съемных протезов порошок берут из расчета 1 г на один искусственный зуб. Таким образом, для базиса съемного протеза на беззубую челюсть (14 зубов) следует взять 14 г, или 17—18 см

порошка.

 

Прессование. Для предотвращения соединения свободного мономера с гипсом пресс-формы и, наоборот, попадания влаги в пластмассу перед прессовкой гипс-формы покрывают тонкой пленкой разделительной жидкости (жидкость «Изокол» или касторовое масло). Слой разделительной жидкости наносят тотчас после удаления воска из кюветы на теплый гипс. Пластмассу извлекают из сосуда шпателем и им же укладывают на ту половину формы, где имеются зубы (зубы предварительно протирают мономером). Поверхность массы покрывают целлофановой пленкой во избежание слипания массы с гипсом второй половины формы. Для придания эластичности целлофановой пленке ее смачивают водой, но капли воды с ее поверхности должны быть тщательно удалены. Обе части кюветы соединяют в руках и помещают под пресс. Уплотнение массы в процессе прессования достигается концентрированным давлением на площадь гнезда протеза в гипсовой форме с помощью ручного пресса. Рукоятку пресса поворачивают осторожно и медленно, чтобы ощущать податливость массы. Недопустимы перекосы частей кюветы, так как это может привести к повреждению гипсовой формы. Прессование проводят обязательно в два этапа. На первом этапе постепенным прессованием части кюветы не доводят до полного смыкания (оставляют зазор 1,5 мм) и после небольшой паузы кюветы раскрывают для контроля. Излишки срезают, удалив целлофановую пленку, по границам гнезда протеза. Если обнаружены недопрессовки, то в эти участки добавляют массу. Затем приступают к окончательной прессовке без целлофановой пленки, доводя части кюветы до полного соединения. Заформованные протезы должны всегда находиться под давлением вплоть до окончания полимеризации и охлаждения кюветы. Для поддержания давления кюветы, выведенные из пресса, помещают в обычные или пружинные струбцины (бюгели).