«Пензенский государственный университет»
Медицинский институт
Кафедра Стоматологии
Курсовая работа
по дисциплине: «Материаловедение»
Тема: «Полимеры, композиционные материалы, цементы применяемые в ортопедической стоматологии»
Выполнила:
Небылицына Д.В.
Проверила:
Емелина Г.В.
Пенза 2014 г
Содержание
Введение
1. Полимеры
1.1 Классификация
2. Композиционные материалы
3. Цементы применяемые в ортопедической стоматологии
3.1 Классификация цементов применяемые в ортопедической стоматологии
Заключение
Список литературы
Введение
Каждый материал обладает определенным комплексом физических и химических свойств (плотность, температура плавления, электрическое сопротивление, водопоглощение, способность вступать в химическое взаимодействие и т.д.). Стоматологическое материаловедение изучает лишь те свойства материалов, которые имеют прямое или косвенное отношение к стоматологической практике.
Для изготовления зубного протеза любой конструкции используются материалы, которые условно можно разделить на две группы: основные и вспомогательные. Основные или конструкционные материалы - материалы, из которых непосредственно изготовляют зубные или челюстные протезы, аппараты (сплавы металлов, пластические и керамические массы и др.). Изготовление протеза или аппарата представляет собой многоэтапный технологический процесс, в который входят: получение слепка (оттиска) и моделей, моделирование протеза, штамповка, литье, паяние, полимеризация и т. д. При этом возникает необходимость в использовании множества так называемых вспомогательных материалов, из которых не изготовляют сам протез или аппарат, но они необходимы для проведения лабораторных или клинических этапов. К ним относятся различные группы веществ (слепочные (оттискные) массы, массы для моделей и формовочные, восковые композиции, абразивы, кислоты, полировочные пасты и др.), материалы для фиксации несъемных протезов на опорных зубах.
1. Полимеры
Полимеры - вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев.
Полимеры - основа пластмасс, химических волокон, резины, лакокрасочных материалов, клеев. При этом различают 2 основных механизма получения полимеров: посредством полиприсоединения и поликонденсации.
Создание полимеров для стоматологии нередко приводит к разработке материалов, нашедших применение в других областях медицины и техники. Таким примером является разработка эпоксидных смол, а также быстротвердеющих композиций аминопероксидной системы, широко применяющихся теперь в технике и медицине.
Основными исходными соединениями для получения полимерных стоматологических материалов являются мономеры и олигомеры.
Для облегчения переработки полимеров и придания им комплекса требуемых физико-механических (прочность на удар, излом, изгиб, растяжение, сжатие и др.; соответствие цвету твердых тканей зубов или слизистой оболочке полости рта, твердость, абразивная стойкость), химических (прочность соединения с искусственными зубами, минимальное содержание остаточного мономера), технологических (простота, удобство и надежность переработки) и других свойств в их состав вводят различные компоненты - наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, сшивагенты, антимикробные агенты, которые хорошо смешиваются в полимере с образованием однородных композиций и обладают стабильностью этих свойств в процессе переработки и эксплуатации полимерного материала.
Наполнители вводят для улучшения физико-механических свойств, уменьшения усадки, повышения стойкости к воздействию биологических сред. В стоматологических сополимерах в основном применяют порошкообразные наполнители (различные виды кварцевой муки, силикагели, силикаты алюминия и лития, борсиликаты, различные марки мелкоизмельченного стекла, гидросиликаты, фосфаты).
Введение в сополимерные композиции пластификаторов позволяет придать им эластические свойства, а также стойкость к действию ультрафиолетовых лучей. Для придания полимерным стоматологическим композициям цвета и оттенков, имитирующих зубные ткани, слизистую оболочку, в их состав вводят различные красители и пигменты.
Основными требованиями к ним являются их безвредность, равномерность распределения в сополимерной матрице, устойчивость в сохранении цвета под воздействием внешних факторов и биологических сред, хорошие оптические свойства.
Для получения полимеров используются радикальные и частично ионные инициаторы (чаще других применяется перекись бензоила).
Деформационно-прогностные свойства полимерных стоматологических материалов в значительной степени изменяются под влиянием молекулярной массы и разветвлений макромолекул, поперечных сшивок, содержания кристаллической фазы, пластификаторов и прививок различных соединений.
Для оценки основных физико-механических свойств стоматологических сополимеров определяются следующие показатели:
-- прочность на разрыв;
-- относительное удлинение при разрыве;
-- модуль упругости;
-- прочность при прогибе;
-- удельная ударная вязкость.
Важнейшими характеристиками базисного материала являются его
пластигностъ и ударопрогность. В основном эти свойства определяют
функциональные качества и долговечность протеза. Полимеры имеют
широкое применение в качестве материала для изготовления:
* базиса съемных протезов;
* челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов;
* различных шин;
* искусственных зубов;
* покрытия для металлических частей несъемных протезов;
* коронок;
* металлополимерных имплантатов.
1.1 Классификация
1. По действию нагревания на свойства пластмасс:
* термопласты (при повышении температуры размягчаются, состав при этом не изменяется);
* обратные термопласты (при понижении температуры затвердевают, при этом состав не изменяется);
* реактопласты (термореактивные; необратимые полимеры), их переработка сопровождается химическими реакциями.
2. По составу смеси:
* однокомпонентные;
* многокомпонентные;
* сополимерные (полимеры, содержащие в одной макромолекуле несколько типов мономерных звеньев).
3. По типу полимера:
* линейные (целлюлоза);
* разветвленные, имеют структуру, подобную крахмалу и гликогену;
* пространственные (сшитые), построены в основном как сополимеры;
* регулярные (целлюлоза);
* нерегулярные (нуклеиновые кислоты, белки).
4. По типу наполнителя.
5. По эксплуатационным характеристикам.
6. По числу атомов, входящих в молекулу:
* низкомолекулярные;
* высокомолекулярные;
* органические (полиэтилен, полиметилметакрилат, биополимеры);
* неорганические (силикаты).
7. По химической структуре мономера:
* гомоцептные, имеющие связи углерод-углерод;
* гетероцептные, имеющие кроме углеродных связей связи с атомами кислорода, серы, галогенов.
Основные физико-механические свойства стоматологических сополимеров определяют следующими показателями:
* прочность на разрыв;
* относительное удлинение при разрыве;
* модуль упругости;
* прочность при прогибе;
* удельная ударная вязкость.
Важнейшими характеристиками базисного материала являются его пластичность и ударопрочность. В основном эти свойства определяют функциональные качества и долговечность протеза. Одним из основных качеств сополимерных материалов является водопоглощение (набухание), которое может приводить к изменению геометрических форм базисных пластмасс, ухудшать оптические и механические свойства, способствовать инфицированию. Водопоглощение как физическое свойство проявляется при длительном пребывании базисных пластмасс (т.е. базиса протеза) во влажной среде полости рта.
Классификация полимеров по назначению:
1. Основные, используемые для изготовления съемных и несъемных зубных протезов:
* базисные (жесткие) полимеры;
* эластичные полимеры, или эластомеры (в том числе силиконовые, тиоколовые и полиэфирные оттискные массы);
* полимерные (пластмассовые) искусственные зубы;
* полимеры для замещения дефектов твердых тканей зубов, т.е. материалы для пломб, штифтовых зубов и вкладок;
* полимерные материалы для временных несъемных зубных протезов;
* полимеры облицовочные;
* полимеры реставрационные (быстротвердеющие).
2. Вспомогательные.
3. Клинические.
К вспомогательным полимерным материалам можно отнести некоторые оттискные массы. Из полимеров выполнены стандартные и индивидуальные ложки для получения оттисков, стандартные и индивидуального изготовления защитные полимерные колпачки и временные коронки для защиты препарированных зубов. Полимеры входят в состав композитных материалов, некоторых фиксирующих цементов. Многие основные и вспомогательные полимерные материалы следует отнести к группе клинических, поскольку они используются врачом на клиническом приеме.
В настоящее время в стоматологии в качестве базисных материалов широкое применение получили синтетические пластические массы (пластмассы).
Пластмассы - материалы, основу которых составляют полимеры, находящиеся в период формирования изделий в вязкотекучем или высокоэластичном, а при эксплуатации - в стеклообразном или кристаллическом состоянии.
Применяемые в клинике ортопедической стоматологии базисные пластмассы можно классифицировать по общепринятым (традиционным) признакам:
* по степени жесткости - пластмассы жесткие (для базисов протезов и их реставрации) и мягкие, или эластичные, которые применяются самостоятельно (боксерские шины) или в качестве мягкой подкладки под жесткий базис;
* по температурному режиму полимеризации - пластмассы «горячего» и «холодного» отвердения («самотвердеющие», «быстротвердеющие»);
* по наличию красителей - пластмассы «розовые» и «бесцветные» и др.
В то же время пластмассы как полимерные материалы делят на 2 основные группы:
1) термопластические (термопласты) - при их затвердевании не протекают химические реакции, и материалы не утрачивают способности размягчаться при повторном нагревании, т.е. они обратимы.
2) термореактивные (реактопласты), при переработке которых в изделии происходит химическая реакция, приводящая к отвердению, а материал при этом теряет способность размягчаться при повторном нагревании, т.е. она необратима.
2. Композиционные материалы
Композиты, как и следует из этого названия, состоят из смеси двух или более материалов. Каждый из этих материалов вносит свой вклад в общие свойства композита и присутствует в виде отдельной фазы в его структуре. Композиты, основу которых составляют полимеры, являются наиболее широко используемыми материалами в стоматологии, поскольку они применимы в различных клинических ситуациях, начиная от пломбировочного материала, цемента для фиксации, материалов для непрямых вкладок, для фиксации металлических облицовок на эндодонтических штифтах и для культевых вкладок.
Относительно недавно к довольно большому списку стоматологических материалов на полимерной основе добавился еще один класс -- модифицированные поликислотами полимерные композиты или для краткости -- компомеры.
Композитные восстановительные материалы на полимерной, которые используются в стоматологии, содержат три основных компонента, а именно:
* органическую полимерную матрицу;
* неорганический наполнитель;
* связывающий агент или аппрет.
Полимер образует матрицу композитного материала, соединяя в единую структуру отдельные частицы наполнителя, связанные с матрицей специальным веществом-- аппретом.
Полимер является химически активным компонентом композита. Первоначально это жидкий мономер, который превращается в жесткий полимер за счет реакции полимеризации радикального типа. Именно эта
его способность превращаться из пластической массы в жесткий твердый материал позволяет применять композит для восстановления зубов.
Для пломбирования передних и жевательных групп зубов наиболее часто используется мономер Бис-ГМА, который получают при взаимодействии бисфенола-А и глицидилметакрилата. Этот мономер обычно называют по имени его открывателя мономером Боуэна (Bowen). Его молекулярная масса намного больше, чем молекулярная масса метилметакрилата, что позволяет снизить полимеризационную усадку.Величина полимеризационной усадки у метилметакрилата составляет 22 об.%, а у Бис-ГМА -7,5 об.%. В ряде композитов вместо Бис-ГМА используют уретандиметакрилат (УДМА).
Бис-ГМА и уретандиметакрилатный мономеры являются очень вязкими жидкостями из-за их высо-ких молекулярных масс. При добавлении даже небольшого количества наполнителя образуется слишком плотная паста композита , что не позволяет применить такой материал в клинике. Для преодоления этого недостатка в композицию добавляют мономеры с низкой вязкостью, называемые мономерами-разбавителями, такие как метилметакрилат (ММА), этиле- нгликольдиметакрилат (ЭДМА) и триэтиленгликоль- диметакрилат (ТЭГДМА). Наиболее часто применяется последнее соединение. Для того, чтобы обеспечить необходимую продолжительность срока хранения композита, необходимо предотвратить его преждевременную полимеризацию. В качестве ингибитора, (замедлителя процесса полимеризации) используется гидрохинон, обычно в количестве 0,1% или меньше.