BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Basis Gigitiruan 2.1.1 Pengertian
Basis gigitiruan adalah bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan
lunak dan sebagai tempat melekatnya anasir gigitiruan.1 Daya tahan, penampilan dan
sifat-sifat dari suatu basis gigitiruan sangat dipengaruhi oleh bahan yang digunakan
untuk membuatnya. Berbagai bahan telah digunakan untuk membuat basis gigitiruan,
namun belum ada satupun bahan yang dapat memenuhi semua persyaratan yang
diperlukan suatu basis gigitiruan.9
2.1.2 Bahan Basis Gigitiruan Basis gigitiruan dapat dibuat dari bahan logam atau non logam, namun
sampai saat ini kebanyakan basis gigitiruan terbuat dari bahan non-logam terutama
polimer karena polimer tersebut mudah didapat, memiliki kestabilan dimensi, mudah
dimanipulasi, warnanya stabil dan biokompatibel. 2 Bahan basis polimer yang paling
umum dipakai untuk membuat basis gigitiruan adalah resin akrilik atau disebut
polimetil metakrilat.2,3 Resin akrilik terdiri atas 3 jenis, yaitu resin akrilik
swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik polimerisasi
panas.2,6 Resin akrilik swapolimerisasi ( resin akrilik cold curing atau self curing
autopolymeryzing) adalah resin akrilik yang ditambahkan aktivator kimia yaitu
dimetil-para-toluidin karena memerlukan aktivasi secara kimia dalam proses
Universitas Sumatera Utara
polimerisasi selama 5 menit. Resin ini jarang digunakan sebagai bahan untuk
membuat basis gigitiruan karena kekuatan dan stabilitas warnanya tidak sebaik resin
akrilik polimerisasi panas, selain itu jumlah monomer sisa pada resin akrilik
swapolimerisasi lebih tinggi dibandingkan resin akrilik polimerisasi panas. Resin
akrilik polimerisasi sinar (light cured resin) adalah resin akrilik dalam bentuk
lembaran dan benang serta dibungkus dengan kantung kedap cahaya atau dalam
bentuk pasta dan sebagai inisiator polimerisasi ditambah camphoroquinone.
Penyinaran selama 5 menit membutuhkan gelombang cahaya sebesar 400-500 nm
sehingga memerlukan unit kuring khusus dengan menggunakan empat buah lampu
halogen tungtens/ultraviolet. Bahan ini juga jarang dipakai untuk membuat basis
gigitiruan karena disamping memerlukan unit kuring khusus, bahan ini juga memiliki
kekuatan perlekatan yang rendah terhadap anasir gigitiruan berbahan resin jika
dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas. 2,4-10
Resin akrilik polimerisasi panas ( heat cured resin acrylic) adalah resin akrilik
yang polimerisasinya dengan pemanasan. Energi termal yang diperlukan untuk
polimerisasi bahan dapat diperoleh dengan menggunakan pemanasan air atau oven
gelombang mikro.2
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas merupakan polimer yang paling banyak
digunakan saat ini dalam pembuatan basis gigitiruan karena bernilai estetis dan
ekonomis, memiliki sifat fisis dan mekanis yang cukup baik, serta mudah
Universitas Sumatera Utara
dimanipulasi dengan peralatan yang sederhana.9,28 Begitupun, resin akrilik
polimerisasi panas ini masih memilik kekurangan yaitu mudah fraktur.13
2.2.1 Komposisi Resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari:2,6,29
A. Bubuk
- Polimer (poli metil metakrilat)
- Initiator : berupa 0,2 0,5 % benzoil peroksida
- Pigmen : merkuri sulfit atau cadmium sulfit
- Plasticizer : dibutil phthalate
- Opacifiers : seng atau Titanium oksida
B. Cairan
- Monomer (metil metakrilat)
- Stabilizer ; sekitar 0,006 % hidroquinon untuk mencegah berlangsungnya
polimerisasi selama penyimpanan.
- Bahan untuk memacu ikatan silang, seperti etilen glikol dimetakrilat (1-2
%)
2.2.2 Manipulasi Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat manipulasi resin akrilik
polimerisasi panas yaitu :
a) Perbandingan polimer dan monomer
Perbandingan yang umum digunakan adalah 3,5:1 satuan volume atau 2,5:1
satuan berat. Bila monomer terlalu sedikit maka tidak semua polimer sanggup
Universitas Sumatera Utara
dibasahi oleh monomer akibatnya akrilik yang telah selesai berpolimerisasi akan
bergranul. Sebaliknya, monomer juga tidak boleh terlalu banyak karena dapat
menyebabkan terjadinya kontraksi pada adonan resin akrilik.6
b) Pencampuran
Polimer dan monomer dengan perbandingan yang benar dicampur dalam
tempat yang tertutup lalu dibiarkan beberapa menit hingga mencapai fase dough. 2
Pada saat pencampuran ada empat tahap yang terjadi yaitu : 2,6
1. Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang menyerupai pasir basah.
2. Sticky stage adalah saat bahan akan merekat ketika bubuk mulai larut
dalam cairan dan berserat ketika ditarik.
3. Dough stage adalah saat konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak
melekat lagi, dimana tahap ini merupakan waktu yang tepat untuk memasukkan
adonan ke dalam mould dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit.
4. Rubber hard stage adalah tahap seperti karet dan tidak dapat dibentuk
dengan kompresi konvensional.
c) Pengisian
Sebelum pengisian, dinding mould diberi bahan separator untuk mencegah
merembesnya cairan ke bahan mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan
permukaan yang kasar, merekat dengan bahan tanam gips dan mencegah air dari gips
masuk ke dalam resin akrilik.28
Pengisian adonan ke dalam mould harus diperhatikan agar terisi penuh dan
saat dipres terdapat tekanan yang cukup pada mould. Setelah pengisian adonan ke
dalam mould penuh kemudian dilakukan pres pertama sebesar 1000 psi ditunggu
Universitas Sumatera Utara
selama 5 menit agar mould terisi padat dan kelebihan resin dibuang kemudian
dilakukan pres terakhir dengan tekanan 2200 psi ditunggu selama 5 menit.
Selanjutnya kuvet dipasang mur dan dilakukan proses kuring.6,30
d) Kuring
Kuvet dibiarkan pada temperatur kamar kemudian dipanaskan pada suhu 70
0C dibiarkan selama 30 menit, dan selanjutnya 100 0C dibiarkan selama 90 menit.31
2.2.3 Keuntungan dan Kerugian Keuntungan pemakaian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas
adalah sebagai berikut: 1,13
a. Harga relatif murah
b. Proses pembuatan mudah
c. Menggunakan peralatan sederhana
d. Warna stabil
e. Mudah dipoles
f. Daya penghantar panas rendah
Kerugian pemakaian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas
adalah sebagai berikut:
a. Mudah fraktur
b. Tidak tahan abrasi
2.2.4 Sifat Mekanis Sifat mekanis bahan basis gigitiruan terdiri atas kekuatan tarik, kekuatan fatik,
kekuatan impak dan kekuatan transversal. Kekuatan tarik ditentukan dengan
Universitas Sumatera Utara
memanjangkan bahan dengan uji kekuatan tarik satu sumbu. Kekuatan fatik adalah
patahnya bahan yang disebabkan beban berulang di bawah batas tahanan bahan.
Kekuatan impak adalah energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan
dengan gaya benturan. Kekuatan transversal adalah uji kekuatan bahan resin akrilik
yang terdukung pada kedua ujungnya kemudian diberi beban secara beraturan dan
berhenti ketika batang uji patah. 2,6,14,15
2.3 Kekuatan Impak Kekuatan impak adalah ukuran bagi kekuatan suatu bahan ketika bahan
tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba.21 Kekuatan impak yaitu
energi dibagi lebar dan tebal bahan dengan satuan J/mm2, yang menunjukkan
deformitas plastis sehingga terjadinya fraktur.2,6
Kekuatan impak didapat menggunakan sampel dengan ukuran tertentu
diletakkan pada alat penguji kekuatan impak dengan lengan pemukul yang dapat
diayun. Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel hingga patah
selanjutnya energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan
perhitungan kekuatan impak.6 Perhitungan kekuatan impak menggunakan rumus 21:
Kekuatan Impak = Eb x d
Keterangan:
E = Energi ( Joule)
b = Lebar batang uji (mm)
Universitas Sumatera Utara
d = Tebal batang uji (mm)
Terdapat dua tipe alat penguji kekuatan impak yaitu Izod dan Charpy. Pada
alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya sedangkan
alat penguji Charpy kedua ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal. Alat yang
digunakan untuk uji kekuatan impak pada penelitian ini adalah alat uji Charpy yaitu
Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany (Gambar 1).
Gambar 1: A. Alat uji kekuatan impak (Amslerotto Walpret Werke GMBH Germany). B. Alat uji kekuatan impak tampak samping dan sampel uji
2.4 Kekuatan Transversal Kekuatan transversal atau fleksural yaitu beban yang diberikan pada bagian
tengah sebuah benda berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya. Selama
batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika
batang uji patah. Hasil yang diperoleh kemudian dimasukkan dalam rumus untuk
mengetahui nilai kekuatan transversalnya.32
A B
Universitas Sumatera Utara
Menurut Craig (1997) bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi
panas untuk gigitiruan tidak boleh kurang dari 50 N.16 Perhitungan kekuatan
transversal adalah sebagai berikut:2 (Philips,2003)
S = 3 22 Keterangan:
S = Kekuatan transversal (MPa)
P = Beban maksimum diterapkan (N)
I = Jarak antara kedua mendukung (mm)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Ketebalan spesimen (mm)
Alat yang digunakan untuk uji kekuatan transversal adalah Torsees
Electronic System Universal Testing Machine, Japan (Gambar 2).
Gambar 2. A. Alat uji kekuatan transversal (Torsees Electroni System Universal Testing Machine, Japan). B. Sampel diletakkan pada alat uji
A B
Universitas Sumatera Utara
Kekuatan transversal merupakan salah satu parameter fisik untuk mengetahui
ketahanan gigitiruan dalam menerima beban pada waktu terjadi pengunyahan. Uji
kekuatan transversal berguna untuk mengetahui kekuatan basis gigitiruan resin
akrilik, karena tipe kekuatan ini lebih mewakili kekuatan yang dijumpai pada basis
gigitiruan selama proses pengunyahan. Pengukuran kekuatan transversal sebenarnya
merupakan pengukuran gabungan antara kekuatan tarik, tekan dan geser, tetapi untuk
lempeng uji yang tipis biasanya didominasi oleh kekuatan tarik yang terjadi
sepanjang permukaan lempeng. Jika diberikan beban, lempeng akan melengkung,
akibatnya terjadi pengurangan panjang pada lempeng permukaan atas dan
perpanjangan pada permukaan bawah.13 Uji kekuatan transversal untuk basis
gigitiruan dijelaskan pada spesifikasi American Dental Association no.12.32
2.5 Penguat Beberapa pendekatan untuk memperkuat resin akrilik diantaranya dengan
modifikasi secara kimia, penambahan penguat logam dan penambahan serat ke dalam
polimetil metakrilat.17
Gigitiruan berbasis resin akrilik dapat dimodifikasi secara kimia dengan
penggabungan butadiene-styrene rubber dengan metil metakrilat. Modifikasi ini
meningkatkan kekuatan impak sehingga sering disebut resin high impact.28
Penambahan penguat logam pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi daya
tahan resin akrilik terhadap fraktur. Jenis penguat ini jarang digunakan karena kurang
estetis, mudah korosi dan adhesi yang kurang bagus terhadap matriks polimer.17
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Penguat Serat Penambahan bahan penguat serat telah diakui dapat meningkatkan sifat
mekanis resin akrilik terutama untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik,
namun penggunaannya belum umum di bidang kedokteran gigi. Penambahan serat
pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi kekuatan impak, kekuatan transversal,
modulus elastisitas dan daya tahan terhadap fraktur basis gigitiruan resin akrilik.33
Terdapat beberapa jenis penguat serat yaitu aramid, karbon, polietilen dan serat
kaca.13,15
2.5.2 Serat Kaca 2.5.2.1 Pengertian Serat kaca adalah kaca cair yang ditarik menjadi serat tipis dengan garis
tengah sekitar 0,005 mm - 0,01 mm. Serat ini dapat dipintal menjadi benang atau
ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin sehingga menjadi bahan
yang kuat dan tahan korosi.34
Efektivitas dari serat kaca tergantung dari material yang digunakan, kuantitas
serat dalam matriks polimer, orientasi dari serat, diameter, panjang, adhesi serat
terhadap matriks polimer dan sifat-sifat serat dan polimer.21
2.5.2.2 Komposisi Serat kaca mengandung bahan kimia antara lain14 :
- SiO2 55,2 %,
- Al2O3 14,8%,
Universitas Sumatera Utara
- B2O3 7,3%,
- MgO 3,3%,
- CaO 18,7%,
- K2O 0,2%,
- Na2O3, Fe2O3 dan F2 masing-masing 0,3%.
2.5.2.3 Bentuk Serat kaca mempunyai beberapa bentuk diantaranya bentuk batang, anyaman
dan potongan kecil.15
- Bentuk Batang Serat kaca bentuk batang terbuat dari serat kaca continuous unidirectional
yang terdiri atas 1000-200000 serabut serat kaca. Diameternya berkisar antara 3-25
m.35 Kekurangan dari serat bentuk batang ini adalah penanganan yang lebih sulit
dan penyerapan serat dengan resin yang tidak adekuat.36
Gambar 3: Serat kaca bentuk batang
Universitas Sumatera Utara
- Bentuk Anyaman Serat kaca bentuk anyaman biasanya digunakan untuk mereparasi basis
gigitiruan, serat kaca bentuk anyaman jauh lebih baik dan mudah untuk dibasahi
monomer.15 Serat kaca bentuk anyaman juga memiliki kekurangan yaitu
penempatannya pada mould yang lebih sulit.36
Gambar 4: Serat kaca bentuk anyaman
- Bentuk Potongan Kecil Penggunaan serat kaca potongan kecil telah banyak digunakan dibidang
kedokteran gigi untuk memperkuat bahan resin akrilik. Serat kaca potongan kecil
memiliki banyak kelebihan yaitu kemudahan menggunakannya di klinik, hal ini
disebabkan karena proses pencampuran antara serat kaca dan resin akrilik yang lebih
sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk manipulasi dan
dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik.36 Keuntungan menggunakan serat kaca
potongan kecil yaitu lebih mudah menempatkannya pada resin akrilik dan dianggap
lebih mewakili ukuran yang cocok pada saat manipulasi resin akrilik sehingga bentuk
ini lebih praktis digunakan.15
Universitas Sumatera Utara
Valittu (1994) menyatakan bahwa gabungan serat dengan material resin
akrilik akan meningkatkan ketahanan bahan resin akrilik terhadap fraktur dan
kekuatan serat kaca adalah sifat yang penting untuk meningkatkan kekuatan impak
pada bahan yang rapuh seperti resin akrilik.18,19 Uzun (1999) menyatakan bahwa
dengan menggunakan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca akan
meningkatkan kekuatan impak.15 Kanie (2000) menyatakan bahwa kekuatan impak
basis gigitiruan polimer dengan penambahan serat kaca berbagai bentuk lebih besar
dari pada basis gigitiruan polimer yang tidak ditambah serat kaca.20 Goguta. L (2006)
menyatakan bahwa serat kaca yang ditambahkan pada basis gigitiruan resin akrilik
polimerisasi panas dapat meningkatkan kekuatan impak.21 Tacir dkk (2006)
menyatakan bahwa penambahan serat kaca potongan kecil pada resin akrilik dapat
meningkatkan kekuatan impak dan menurunkan kekuatan transversal.24
Stipho (1998) pada penelitiannya yang menggunakan resin akrilik
swapolimerisasi yang ditambah serat kaca potongan kecil ukuran 2 mm didapatkan
nilai kekuatan transversalnya sebesar 906,8 kg/cm2 dan kekuatan transversal tertinggi
diperoleh dari serat kaca dengan volumes 1 % dari total berat polimer.23 Uzun Gulay
and Keyf (2001) menyatakan bahwa resin akrilik swapolimerisasi yang ditambah
serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dapat memperbaiki basis gigitiruan resin
akrilik swapolimerisasi yang patah dengan nilai kekuatan transversal 696,26
kg/cm2.15 Fatma Unalan (2010) menyatakan bahwa penambahan serat kaca potongan
kecil pada resin akrilik meningkatkan kekuatan transversal dan serat kaca potongan
kecil lebih efektif meningkatkan kekuatan transversal polimetilmetakrilat daripada
bentuk lain.22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5: Serat kaca bentuk potongan kecil
Universitas Sumatera Utara
Top Related