Heat Cured

5/7/2018 Heat Cured - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/heat-cured 1/18

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Resin Akrilik

Akrilik merupakan derivat dari etilen dan mengandung grup vinyl

(-C=C-) dalam formula strukturalnya2,5,6

. Akrilik resin atau resin akrilik telah tersedia

di beberapa variasi dan bentuk yang terbagi atas 3 yaitu2

:

1. Powder-Liquid.

2. Gels

3. Sheet

Penggunaan powder liquid dalam bentuk bubuk atau cairan pada saat ini

merupakan tipe yang paling popular

8

. Ini karena penggunaannya cukup sederhana

dalam hal prosedur maupun prosesnya, dan suatu basis gigi tiruan selesai diproses

didalam dental laboratorium dengan menggunakan peralatan yang sederhana. Bubuk

polimer dilarutkan di dalam cairan monomer untuk membentuk suatu dough lalu

dibentuk sesuai kegunaannya sebelum polimerisasi selesai.9

Resin akrilik yang digunakan sebagai basis gigi tiruan diklasifikasi menurut

spesifikasi American Dental Association No. 12 (ISO 1567) untuk Resin Basis Gigi

Tiruan. Pada umumnya plastik yang dilapisi oleh beberapa spesifikasi termasuk

asetil, akrilik, karbonat, ester asam dimetakrilat, styrene, sulfonat dan vinil polimer.

Atau bisa juga terbentuk dari pencampuran beberapa polimer menjadi kopolimer.5

Universitas Sumatera Utara



Terdapat lima jenis resin basis gigi tiruan berdasarkan cara polimerisasinya

yaitu2,5

:

1) Tipe I : Heat-polymerizable polymers / Heat Cured Acrylic (Class 1,

Powder dan Liquid ; Class 2, Plastic Cake)

2) Tipe II : Autopolymerizable polymers / Self Cured Acrylic (Class 1, Powder

dan Liquid ; Class 2, Powder dan Liquid pour- tipe resin)

3) Tipe III : Thermoplastic blank or powder

4) Tipe IV : Light activated materials / Visible Light Cured

5) Tipe V : Microwave-cured materials

2.2 Komposisi Akrilik Self Cure

Akrilik ini terdiri dari 2 bagian yaitu bubuk polimer dan cairan monomer.

Komposisi bubuk polimer adalah poli( metil metakrilat ), organic peroxide initiator ,

agen titanium dioksida dan pigmen inorganik ( untuk warna ).

2,5,6

Bubuk polimer yaitu poli( metil metakrilat ) adalah resin transparan yang

dapat menyalurkan cahaya dalam range ultraviolet hingga yang mempunyai

wavelength 250nm. Ia mempunyai kekerasan dari 18 hingga 20 Knoop Number.

Kekuatan tensilnya dianggarkan dalam 60 Mpa, ketumpatannya adalah 1.19 g/cm2

dan modulus elasticity dianggarkan 2.4 Gpa (2400 Mpa). 2,5,6

Polimer ini sangat stabil. Ia tidak mengalami diskolorisasi dalam cahaya

ultraviolet, secara kimiawi stabil dalam panas dan melembut pada 125°C dan dapat

dibentuk seperti bahan termoplastik. Depolimerisasi terjadi pada suhu di antara




125°C dan 200°C. Sekitar suhu 450°C, 90% polimer telah terdepolimerisasi

membentuk monomer.2,5,6

Poli (metil metakrilat) mempunyai kecenderungan untuk meresap air melalui

proses imbibisi. Ini karena, struktur non-kristalinnya mempunyai tenaga internal yang

tinggi. Jadi, diffusi molekul dapat terjadi dengan mudah karena tidak memerlukan

tenaga aktivasi yang banyak. Disebabkan poli (metil metakrilat) adalah polimer yang

linear seperti yang ditunjukkan oleh gambar 1, ia dapat larut dalam beberapa pelarut

organik seperti kloroform dan aseton.2,5,6

Gambar 1 : Gambaran struktur kimia metil metakrilat dan poli(metil metakrilat).

(From : Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th

Ed.Missouri : Mosby Inc 2002 : 272)

Komposisi cairan monomer adalah metil metakrilat, hidroquinon inhibitor

untuk mencegah polimerisasi spontan, dimethacrylate atau agen cross linked , organic

amine accelerator dan dyed synthetic fibers ( untuk estetik). Agen cross linked

ditambahkan pada monomer agar terjadi ikatan kovalen antara 2 rantai ketika

berlakunya polimerisasi5.




Cross linked polimer akrilik adalah lebih kaku, lebih tahan terhadap

perubahan suhu dan lebih tahan larut dibandingkan dengan polimer yang non cross

linked . Cross linked polimer juga lebih tahan terhadap surface cracking atau crazing

didalam mulut dan tahan terhadap keterlarutan dalam pelarut organik seperti etanol10

.

Ia juga lebih mudah digrind dan di polish2.

Cairan monomer adalah metil metakrilat yaitu suatu cairan bening pada suhu

ruangan yang mempunyai sifat fisikal berikut2,5,6

:

a. Berat molekul : 100 u

b. Suhu lebur : - 48°C

c. Suhu didih : 100.8°C

d. Ketumpatan : 0.945 g/mL pada 20°C

e. Tenaga polimerisasi : 12.9 kcal/mol

Metil metakrilat menunjukkan tekanan uap yang tinggi dan merupakan pelarut

organik yang baik

2,5,6

. Struktur molekul metil metakrilat ditunjukkan oleh gambar 2.

Gambar 2 : Gambaran struktur kimia metil metakrilat. (From : Powers JM, Wataha

JC. Dental Materials Properties and Manipulation. 9th

Ed. Missouri :

Mosby Elsevier 2008 : 290)




2.3 Proses Polimerisasi Akrilik

Resin akrilik berpolimerisasi melalui reaksi polimerisasi tambahan. Pada

reaksi ini, tidak terjadi perubahan komposisi tetapi menghasilkan molekul raksasa

dalam ukuran yang hampir tidak terbatas. Proses polimerisasi jenis ini terdiri dari 4

tahap seperti yang dapat dilihat pada gambar 3 yaitu2,5,6,9,10

:

a) Aktivasi (Induksi) : Untuk memulai proses polimerisasi tambahan,

haruslah terdapat radikal bebas. Radikal bebas dapat dihasilkan dengan

mengaktifkan molekul monomer dengan sinar UV, sinar biasa, panas, atau

pengalihan energi dan komposisi lain yang bertindak sebagai radikal bebas.

b) Inisiasi (Penyebaran) : Reaksi rantai harus berlanjut dengan terbentuknya

panas, sampai semua monomer telah diubah menjadi polimer. Meskipun

demikian, reaksi polimerisasi tidak pernah sempurna.

c) Propagasi (Pengalihan rantai) : Reaksi rantai dapat diakhiri dengan baik

dengan cara penggabungan langsung atau pertukaran atom hidrogen dari satu

rantai yang tumbuh ke rantai yang lain.

d) Terminasi (Pengakhiran) : Keadaan aktif diubah dari satu radikal aktif

menjadi suatu molekul tidak aktif, dan tercipta molekul baru untuk

pertumbuhan selanjutnya.

Masa yang diperlukan untuk campuran resin akrilik mencapai konsistensi

dough-like dinamakan dough forming time.Spesifikasi American Dental Association

No.12 menyatakan bahwa konsistensi ini harus dicapai kurang dari 40 menit setelah

pengadukan. Dalam penggunaan klinik, biasanya hanya mengambil masa kurang dari




10 menit. Minimum masa yang diambil untuk resin akrilik self cure berpolimerisasi

adalah 30 menit.5

Gambar 3 : Reaksi polimerisasi resin akrilik. (From: Powers JM, Wataha JC. Dental

Materials Properties and Manipulation. 9th

Ed. Missouri : Mosby

Elsevier 2008 : 291)




Terdapat beberapa sifat fisik polimer yang dapat dipengaruhi oleh perubahan

dalam temperatur dan lingkungan serta komposisi, struktur, dan berat molekul suatu

polimer

5

:

1. Makin tinggi temperatur, polimer makin lunak dan lemah

2. Makin tinggi berat molekul, makin tinggi sifat fisikomekanik suatu polimer

Self cure resin akrilik diaktivasi oleh bahan kimia penurun (reducing agent )

yang disebut initiator yang ditambahkan pada cairan monomer. Bahan kimia ini yang

selalu digunakan adalah tertiary aromatic anime.5 Reducing agent ini bereaksi

dengan benzoyl peroxide pada suhu kamar untuk menghasilkan radikal bebas

peroksida, yang akan menginisiasi proses polimerisasi monomer5. Cara inisiasi

radikal bebas untuk ketiga – tiga jenis resin akrilik ditunjukkan oleh gambar 4.

Gambar 4 : Cara inisiasi radikal bebas untuk induksi polimerisasi resin akrilik.

(From: Powers JM, Wataha JC. Dental Materials Properties and

Manipulation. 9th

Ed. Missouri : Mosby Elsevier 2008 : 292)




Perbedaan paling jelas antara self cure dan heat cure akrilik adalah pada

proses aktivasi (induksi) polimerisasi. Heat cure diaktivasi oleh panas, sedangkan

self cure diaktivasi oleh bahan kimia

5

.

2.4 Kekuatan Transversal

Kekuatan transversal atau flexural adalah beban yang diberikan pada sebuah

benda berbentuk batang yang ditumpu pada kedua ujungnya dan beban tesebut

diberikan di tengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat

secara beraturan dan berenti ketika batang uji patah.10

Uji kekuatan transversal dapat memberikan gambaran tentang ketahanan

benda dalam menerima beban pada waktu pengunyahan. Sifat fisik dan mekanik

bahan mempengaruhi kenyamanan pemakai gigi tiruan dan alat piranti ortodonsia

pada saat pengunyahan. Uji kekuatan transversal lebih banyak digunakan daripada uji

kekuatan tarik, karena uji kekuatan transversal dapat mewakili tipe – tipe kekuatan

yang diterima alat dalam mulut selama pengunyahan.10

Pengukuran kekuatan transversal ini merupakan sekumpulan pengukuran

tekanan tarik, kompresi dan geseran secara simultan. Bila beban diberikan, bahan

akan melengkung. Regangan yang dihasilkan diwakili oleh berkurangnya panjang

permukaan atas ( regangan kompresi) dari batangan contoh ( penurunan diameter

lempeng) dan kenaikan panjang atau diameter permukaan bawah ( regangan tarik ).

Akibatnya, tekanan utama pada permukaan atas adalah kompresi, sedangkan pada

permukaan bawah adalah tarikan11

.




Kekuatan transversal dari resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai faktor

seperti berat molekul, ukuran partikel polimer, residual monomer, komposisi

plasticizer , jumlah dari cross-linking agent , porositas dan ketebalan dari bahan

12

.

Suatu basis gigi tiruan haruslah mempunyai kekuatan transversal yang cukup

adekuat untuk menahan tekanan mastikasi dan tekanan lain dari dalam rongga mulut.

Akan tetapi, basis juga haruslah dapat dibuat setipis mungkin untuk memberi

kenyamanan dan estetik pada pasien.12

Terdapat 2 jenis penyebab fraktur prostesa yaitu1,4,6

:

1. Dari luar mulut : disebabkan daya impak ( high stress rate)

2. Dari dalam mulut : akibat fungsi ( fenomena fatigue : stress yang

rendah tetapi berterusan)

Faktor yang paling penting dalam kekuatan resin adalah derajat polimerisasi

yang ditunjukkan oleh akrilik tersebut. Lebih tinggi derajat polimerisasi, lebih tinggi

kekuatan akrilik

2,5,9

. Self cure akrilik biasanya menunjukkan kekuatan yang kurang

dibandingkan dengan heat cure akrilik karena ia mempunyai level residual monomer

yang lebih tinggi2,5,9

.

Kekuatan transversal ditentukan melalui formula : S = 3Wl/2bd2,dimana

13:

W = fracture load

l = jarak antara 2 penyokong

b = lebar sampel

d = ketebalan sampel

Nilai yang diperoleh dalam kg/mm2

ditukarkan ke megapascals (MPa) melalui

perkalian dengan 9.813

.




BAB 3

METODE PENELITIAN

1. Rancangan Penelitian

1.1 Jenis Penelitian : Eksperimental Laboratorium

1.2 Desain Penelitian : Post test Only Kontrol Group Desain

2. Tempat Penelitian

2.1 Tempat Penelitian : Penelitian dilakukan di Department Ilmu Material dan

Teknologi Fakultas Kedokteran Gigi USU dan Laboratorium Penelitian Fakultas Ilmu

Matematika Dasar.

3.

Sampel dan besar sampel

3.1 Sampel : Plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses

polimerisasi berlangsung dan plat akrilik yang direndam dalam

air selama proses polimerisasi berlangsung dengan ukuran

65mm x 10 mm x 3 mm (American Dental Association No

12)14

3.2 Besar Sampel : Sampel yang dibuat sebesar 20 buah untuk setiap

pelakuan.




4. Variabel Penelitian.

4.1 Variabel bebas :

-

Perendaman plat akrilik di dalam air

4.2 Variabel Tergantung

- Kekuatan transversal plat akrilik yang direndam dalam air selama proses

polimerisasi berlangsung.

- Kekuatan transversal plat akrilik yang tidak direndam dalam air selama proses

polimerisasi berlangsung.

4.3 Variabel Terkendali

- Ratio monomer dan polimer semasa pengadukan

- Besar plat

- Suhu air

- Lamanya perendaman

4.4 Variabel Tidak terkendali

- Peningkatan suhu air selama proses polimerisasi

- Perubahan dimensi akrilik

- Keseragaman pengadukan polimer dan monomer

- Porositas akrilik

5. Definisi Operasioanal

- Kekuatan transversal adalah kemampuan suatu bahan menahan beban yang

diberikan secara axial sebelum patah.




- Perbandingan adonan gips : perbandingan adonan gips dan air pada kuvet

bawah 200 gr : 100 ml dan kuvet atas atas 250 gr : 150 ml

-

Perbandingan adonan resin akrilik self cure untuk setiap batang uji :

perbandingan polimer dan monomer yang dipakai adalah 4 gr : 2 ml

- Ukuran batang uji : 65 mmx 10 mm x 3 mm

6. Alat dan bahan penelitian

6.1 Alat :

- Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’, SC-2-

DE, Tokyo – Japan)

- Semen spatel

- Pot akrilik dan penutup

- Kuvet

- Clamps

- Acuan plat yang diperbuat dari aluminium dengan ukuran 65 x 10 x 3 mm3

6.2 Bahan Penelitian :

- Resin akrilik self cure (powder dan liquid) [Vertex, Holland ]

- Gips

- Vaselin (sebagai separating medium)

- Air PAM Tirtanadi




7. Prosedur Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1.

Dibuat master plat dari besi dengan panjang 65mm, lebar 10mm dan tinggi

3mm mengikut American Dental Association spesifikasi No 12 untuk

pengujian resin akrilik basis denture.14

Gambar 5 : Master plat yang dibuat dari aluminium

2. Sampel yang dibuat terdiri dari 2 kelompok, yaitu kelompok sampel resin

akrilik self cure yang tidak direndam didalam air selama polimerisasi

(Kelompok A) dan sampel resin akrilik self cure yang direndam didalam air

selama proses polimerisasi (Kelompok B).

3. Cara kerja pembuatan sampel Kelompok A

a. Kuvet diisi dengan gips lalu diletakkan master plat dari besi dan dibiarkan

sampai dingin.

b.

Setelah gips dingin, master plat dikeluarkan dari kuvet dan didapatkan

mold.




Gambar 6 : Mold yang sudah tersedia

c. Mold diolesi dengan vaselin sebagai separating medium.

d. Monomer dan polimer resin akrilik diaduk didalam pot porcelain

Gambar 7 : Pengadukan monomer dan polimer resin akrilik didalam pot percelain

e. Resin akrilik diisi didalam mold




Gambar 8 : Kuvet yang telah diisi dengan resin akrilik

f. Kuvet ditutup rapat dan ditekan dengan clamps selama 10 minit.

Gambar 9 : Kuvet diberi tekanan dengan clamps




g. Setelah 10 menit, kuvet antagonis dibuka dan resin akrilik dibiarkan

berpolimerisasi diudara selama 30 menit.5

h.

Setelah itu, sampel dikeluarkan dari mold lalu diukur kekuatan

transversalnya.

4. Cara kerja untuk pembuatan Kelompok B adalah sama dengan Kelompok A

tapi bedanya adalah setelah kuvet antagonis dibuka, resin akrilik direndam

didalam air selama 30 menit lalu dikeluarkan dari air dan dilakukan

pengukuran kekuatan transversalnya.

5. Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat

Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine (2tf ‘Senstar’, SC-2-

DE, Tokyo-Japan) dengan kelajuan tekan 1/10 mm per detik. Jarak antara

kedua penyangga adalah 50 mm. Setiap batang uji diberi nomor dan dibuat

garis tengah. Batang uji ditempatkan pada alat sehingga alat menekan batang

uji tepat pada garis tengah hingga fraktur.(Gambar 10)




Gambar 10 : Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine




Kekuatan transversal ditentukan melalui formula13

:

S = 3Wl

2bd

2

Keterangan :

W = fracture load

l = jarak antara 2 penyokong

b = lebar sampel

d = ketebalan sampel

Nilai yang diperoleh dalam kg/mm2

ditukarkan ke megapascals (MPa) melalui

perkalian dengan 9.813

.

8. Analisa data

Untuk membedakan kekuatan transversal antara plat akrilik yang direndam dalam air

selama proses polimerisasi dengan yang plat akrilik tidak direndam dalam air

selama polimerisasi berlaku, maka dilakukan uji data dengan uji t tidak berpasangan.


Heat Cured

Documents

Transcript of Heat Cured