МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО В СТОМАТОЛОГІЇ
Матеріалознавство в стоматології За загальною редакцією професора Короля Д. М.
Вінниця Нова Книга 2019
УДК 616.31-03(075.8) М34
Реомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів (лист № 1/11-23.2-97 від 18.07.2019 р.) Авторський колектив:
Король Дмитро Михайлович, доктор медичних наук, професор. Король Михайло Дмитрович, доктор медичних наук, професор. Оджубейська Ольга Дмитрівна, кандидат медичних наук, доцент. Нідзельський Михайло Якович, доктор медичних наук, професор. Ткаченко Ірина Михайлівна, доктор медичних наук, професор. Петрушанко Володимир Миколайович, кандидат медичних наук, доцент. Павленко Світлана Анатоліївна. кандидат медичних наук, доцент. Рамусь Михайло Олександрович, кандидат медичних наук, доцент. Кіндій Дмитро Данилович, кандидат медичних наук, доцент. Коробєйніков Леонід Сергійович, кандидат медичних наук, доцент. Козак Руслан Васильвич, кандидат медичних наук, доцент. Рецензенти: Янішен Ігор Володимирович, доктор медичних наук, доцент, завідувач кафедри ортопедичної стоматології Харківського національного медичного університету. Гасюк Петро Анатолійович, доктор медичних наук, доцент, завідувач кафедри ортопедичної стоматології ДВНЗ “Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського”.. Літературний редактор: Король Тетяна Григорівна, кандидат педагогічних наук, доцент
Матеріалознавство в стоматології : навчальний посібник / М34 [Король Д. М., Король М. Д., Оджубейська О. Д. та ін.] ; за заг. ред. Короля Д. М. – Вінниця : Нова Книга, 2019. – 400 с. : іл. ISBN 978-966-382-792-6 Пропонований навчальний посібник з матеріалознавства у стоматології є одним із перших вітчизняних видань. Він містить відомості про загальні властивості стоматологічних матеріалів та їх застосування в ортопедичній і терапевтичній стоматології. Книга призначена для студентів та викладачів стоматологічних факультетів і зуботехнічних відділень вищих медичних закладів освіти, а також, за відсутності аналогів, може бути корисною для лікарів-інтернів та практикуючих лікарів-стоматологів. УДК 616.31-03(075.8
ISBN 978-966-382-792-6
© Авторський колектив, 2019 © Нова Книга, 2019
Зміст Передмова .........................................................................................................................6
Розділ 1. Матеріалознавство ...............................................................................7 1.1. Фізичні властивості матеріалів .................................................................8 1.2. Механічні властивості матеріалів ............................................................9 1.3. Хімічні властивості матеріалів ..................................................................9 Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали ......................................... 11 2.1. Пластмаси ........................................................................................................ 12 2.2. Базисні (основні) конструкційні матеріали ...................................... 12 2.3. Еластичні підкладкові матеріали........................................................... 19 2.4. Акрилові підкладкові матеріали ........................................................... 20 2.5. Поліхлорвінілові матеріали для базисних підкладок ................. 21 2.6. Силіконові матеріали для базисних підкладок .............................. 22 2.7. Базисні підкладки на основі фторкаучуків ...................................... 24 2.8. Методи полімеризації базисних пластмас ....................................... 25 2.9. Пластмаси для виготовлення незнімних протезів........................ 28 2.10. Класифікація порцелянових мас ........................................................ 32 2.11. Склад і властивості порцелянових мас ........................................... 33 2.12. Основні фізико-механічні параметри порцелянових мас ..... 36 Розділ 3. Штучні зуби ............................................................................................ 42 Розділ 4. Метали і сплави ................................................................................... 45 4.1. Загальні відомості про метали і сплави, що застосовуються в ортопедичній стоматології ........................ 46 4.2. Електоролітична дисоціація сплавів металів .................................. 50 4.3. Характеристика дентальних сплавів, що застосовуються у стоматології ................................................................................................ 54 Розділ 5. Допоміжні матеріали ....................................................................... 68 5.1. Відбиткові матеріали .................................................................................. 69 5.1.1. Матеріали, що кристалізуються................................................... 73 5.1.2. Термопластичні відбиткові матеріали ...................................... 76 5.1.3. Еластичні відбиткові матеріали ................................................... 80
3
5.2. Моделювальні матеріали .......................................................................101 5.3. Легкоплавкі метали ...................................................................................111 5.4. Розділювальні та покривні матеріали ..............................................112 5.5. Формувальні матеріали ...........................................................................113 5.5.1. Гіпсові (сульфатні) формувальні матеріали .........................114 5.5.2. Фосфатні формувальні матеріали ............................................115 5.5.3. Силікатні формувальні матеріали ............................................116 5.5.4. Формувальні маси для литва протезів із золотих і платинових сплавів...................................................................................119 5.5.5. Маси для виготовлення вогнетривких моделей ...............120 5.6. Природні та штучні абразивні матеріали .......................................122 5.7. Флюси і вибілювачі ...................................................................................124 5.8. Цементи для фіксації. Загальні положення....................................125 5.8.1. Цинк-оксид-евгенольні цементи ..............................................141 5.8.2. Хелатні цементи ................................................................................144 5.8.3. Цинк – фосфатні цементи ............................................................146 5.8.4. Полікарбоксилатні цементи ........................................................150 5.8.5. Склоіономерні цементи ................................................................156 5.8.6. Композитні матеріали для фіксації ..........................................178
Розділ 6. Пломбувальні матеріали в клініці терапевтичної стоматології ...............................................................................................................191 6.1. Класифікація пломбувальних матеріалів ........................................198 6.2. Вимоги до матеріалів для тимчасових пломб і герметичних пов’язок ...........................................................................204 6.3. Цементи ..........................................................................................................205 6.3.1. Фосфатні цементи ............................................................................229 6.3.2. Силікатні цементи ............................................................................235 6.3.3. Силікофосфатні цементи ..............................................................239 6.3.4. Полікарбонатні цементи ..............................................................242 6.3.5. Склоіономерні цементи ................................................................245 6.3.6. Композитні матеріали: класифікація, склад.........................276 6.4. Компомери (гласіозити) ..........................................................................294 Розділ 7. Матеріали для пломбування кореневих каналів .........335
4
Розділ 8. Хірургічна стоматологія................................................................360 8.1. Знеболення ...................................................................................................361 8.1.1. Місцеві анестетики групи складних ефірів ..........................362 8.1.2. Місцеві анестетики групи амідів...............................................364 8.2. Шовний матеріал........................................................................................381 8.3. Матеріали, що використовують для реконструкції кістки та імплантації у хірургічній стоматології ........................................387 Рекомендована література ...................................................................................389
5
Передмова Розвиток стоматології, особливо її ортопедичного та терапевтичного розділів, тісно пов’язаний з досягненнями стоматологічного матеріалознавства. Сучасний рівень ефективності надання стоматологічної допомоги визначається багатьма факторами, серед яких домінуючими є кваліфікація спеціаліста та асортимент матеріалів, які він може використовувати. Останні роки обумовлені появою значної кількості матеріалів, в тому числі й імпортних, які описані у спеціальних фірмових виданнях, але не достатньо відомих широкому колу фахівців. Тому автори поставили перед собою мету створити посібник, де серед багаточисельних характеристик різних матеріалів основна увага приділена аналізу і систематизації тільки тих, які мають пряме відношення до спеціальності. Відповідно до призначення посібника автори прагнули розглянути основні матеріали з яких виготовляються протези (базисні, облицювальні, композитні, метали та сплави, пластмаси, кераміка та ін.), допоміжні, які використовуються на різних етапах технології протезування, (моделювальні, формувальні, абразивні, полірувальні, ізоляційні, припої та ін.), клінічні (відбиткові, фіксуючі), пломбувальні. Автори посібника з вдячністю і увагою віднесуться до побажань та зауважень спеціалістів.
6
Розділ 1
Матеріалознавство
Матеріалознавство – це розділ ортопедичної стоматології, який вивчає склад, властивості й технологію застосування різних матеріалів, що використовуються для виготовлення зубних протезів. Як лікареві, так і зубному техніку необхідно мати знання в галузі фізики, хімії, опору матеріалів і медицини.
1.1. Фізичні властивості матеріалів Вивчаючи матеріали, необхідно знати їхні фізичні властивості: колір, питому вагу, температуру плавлення, температуру кипіння, електропровідність, усадку при затвердінні, тепломісткість, теплопровідність. Колір металу – це властивість відбивати світло на своїй поверхні. Питома вага – щільність речовини, кількість речовини в одиниці об’єму, маси одного см3 тіла, вираженого в грамах. Температура плавлення – температура, при якій речовина з твердого стану переходить у рідкий. Температура плавлення завжди відповідає температурі затвердіння розплавленого металу. У деяких аморфних тіл (віск, парафін, скло та ін.) немає визначеної температури плавлення. При нагріванні ці речовини спочатку розм’якшуються, а при подальшому підвищенні температури втрачають в’язкість і стають рідкими. Більшість твердих речовин при плавленні розширюються, а при затвердінні стискаються. Зворотне явище спостерігається в чавуні, йоді; об’єм вісмуту збільшується на 3,3, а сурми і її сплавів – на 0,29. Знання температури кипіння має практичне значення в зубопротезній техніці при виготовленні золотого припою. Температура плавлення золота становить 1064 °C, щоб знизити температуру плавлення припою, вводять кадмій, температура кипіння якого 778 °C. Усадка матеріалу – зменшення об’єму матеріалу після лиття при охолодженні. 8
Розділ 1. Матеріалознавство
1.2. механічні властивості матеріалів Міцність – здатність твердого тіла чинити опір дії зовнішніх сил, що прагнуть викликати деформацію. В’язкість – здатність матеріалу під дією навантаження витягуватися, подовжуватися. Крихкість протилежна в’язкості. В’язкість золота – 45 %, міді – 35 %, хрому – 6 %, вісмут і сурма не мають властивості подовжуватися, це крихкі матеріали. Твердість – здатність твердішого матеріалу входити в м’якший матеріал під тиском. Шкала Мооса – метод нанесення подряпин мінералами послідовно (тальк, гіпс, вапнистий шпат, плавиковий шпат, апатит, польовий шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз). Якщо слідподряпина з’явився від № 7 (кварц), то твердість польового шпату – 6. Точніший метод – це метод уведення сталевої кульки в досліджуваний матеріал, запропонований Бринелем. Пружність – властивість матеріалу знову повертатися до свого первинного стану, набуваючи початкової форми після припинення дії деформуючої сили. Пластичність – здатність змінювати форму і зберігати її у вигляді остаточної деформації. Високу пластичність мають залізо, срібло, свинець, платина; відтискні матеріали: колоїдні, альгінатні, силіконові маси. Утомленість матеріалів (метали, пластмаса) виникає за тривалого навантаження, що створює напруженість. Сприяють утомленості порушення режиму механічної і термічної обробки – тріщини, пори, різна товщина і т. д. Стирання виникає від тертя твердішим матеріалом м’якшого. В ортопедичній стоматології і зубопротезній техніці процес стирання використовується при шліфуванні і поліруванні протеза.
1.3. Хімічні властивості матеріалів Матеріали і сплави металів у порожнині рота зазнають дії ротової рідини, харчових речовин, що мають малокислу та малолужну реакцію. У виготовленні та користуванні протезами доводиться 1.3. Хімічні властивості матеріалів
9
зустрічатися з такими хімічними поняттями: окислення, відновлення, розчинення, електролітична дисоціація, хімічні сполуки. У процесі роботи виникають утворення окисної плівки при паянні металевих деталей, кристалізація гіпсу, проводиться афінаж золотих сплавів, вибілювання металів і т. д. Окислення – корозія металів. Окислення протезів у порожнині рота недопустиме. Часто срібні та низькопробні золоті припої в порожнині рота окислюються, при цьому поверхня припою темніє. Реакція, зворотна окисленню, називається реакцією відновлення, одержання металу з окислу. Розчинення – суміш розчинника і речовини, що розчиняється. Застосовують розчин кухонної солі у воді (каталізатор кристалізації гіпсу), суміш 2 частин соляної кислоти з однією частиною азотної кислоти (царська горілка) для одержання чистого золота зі сплавів, розчин кислот у воді для приготування вибілювачів. Електролітична дисоціація. Металеві незнімні протези, металеві частини знімних протезів, амальгамові пломби постійно обмиваються слиною. Між іонами слини й іонами металевих включень у порожнині рота виникає електрична взаємодія. За неоднорідної структури сплаву або використання кількох протезів із різних сплавів виникає різниця потенціалів (утворюється електрострум). Це явище називається гальванізмом.
10
Розділ 1. Матеріалознавство
Розділ 2
Основні (конструкційні) матеріали
Лікар мусить правильно вибрати основні (конструкційні) матеріали, тобто матеріали, з яких складається протез. Вони мають бути нешкідливими, міцними, не руйнуватися під дією ротової рідини, різних харчових речовин, повітря, витримувати жувальний тиск і обробку в процесі виготовлення, при яких протез зазнає розтягування, вигинання, перекручування, дії температури. Протези мають бути природного кольору, не мати неприємного смаку і запаху; мають також значення доступність і вартість матеріалу. До основних матеріалів належать: • пластмаси; • фарфорові маси; • штучні зуби; • метали і сплави.
2.1. Пластмаси Пластичні маси – велика група високополімерних органічних матеріалів, основу яких складають природні або штучні високомолекулярні сполуки, здатні під дією нагрівання і тиску формуватися і потім стійко зберігати надану їм форму. Головні компоненти цього виду пластмасових композицій такі: • мономер – основа пластмаси; • зв’язувальна речовина (фенолформальдегідні або інші смоли); • наповнювачі (деревне борошно, азбест, скловолокно); • пластифікатори (дибутилфталат, трикрезилфосфат), що підвищують пластичність і еластичність; • барвники; • пришвидшувачі полімеризації або поліконденсації.
2.2. Базисні (основні) конструкційні матеріали Матеріали, які застосовують для виготовлення базисів знімних пластинкових протезів, називаються базисними матеріалами. 12
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
Базис – це основа знімного протеза: на ньому зміцнюються штучні зуби, кламери й інші складові частини протеза. Відповідно до призначення, умов застосування і переробки базисні матеріали повинні мати такі характеристики: • достатню міцність і необхідну еластичність, що забезпечують цілість протеза без його деформації під дією жувальних зусиль; • високий опір вигину; • високий опір на удар; • невелику питому масу і малу термічну провідність; • достатню твердість, низьку стертість; • індиферентність до дії слини і різноманітних харчових речовин; • незмінність кольору під дією світла, повітря й інших чинників зовнішнього середовища; • відсутність шкідливих впливів на тканини порожнини рота й організму в цілому; • відсутність адсорбції харчових речовин і мікрофлори порожнини рота. Крім того, базисні матеріали мають відповідати таким вимогам: • міцно з’єднуватися з фарфором, металом, пластмасою; • легко перероблятися у виріб із високою точністю і зберігати надану форму; • легко піддаватися лагодженню; • забарвлюватися і добре імітувати природний колір зубів і ясен; • легко дезінфікуватися; • не викликати неприємних смакових відчуттів і не мати запаху. Для виготовлення базисів протезів використовують пластмаси таких типів: акрилові; вінілакрилові; на основі модифікованого полістиролу; співполімери або суміші відповідних пластмас. Стоматологічні співполімери, що складають 80 % усіх медичних співполімерів, становлять співполімери акрилметакрилатів – подвійні або потрійні співполімери. Нині широко використовуються базисні акрилові пластмаси “Етакрил”, “Акрел”, “Фторакс”, “Акроніл”. Незшиті лінійні співполімери метилметакрилату (ММА) утворюються внаслідок радикальної співполімеризації ММА з іншими мономерами під дією пероксиду бензоїлу і редокс-систем. 2.2. Базисні (основні) конструкційні матеріали
13
Вітчизняна промисловість випускає базисний матеріал “Етакрил” (“АКР-15”). Це статичний потрійний співполімер ММА, етилового ефіру метакрилової кислоти, метилового ефіру акрилової кислоти. Склад порошку: метилметакрилат – 89 %, етилметакрилат – 8 %, метилакрилат – 2 %, дибутилфталат-пластифікатор – 1 %. Склад рідини: метилметакрилат – 89 %, етилметакрилат – 8 %, метилакрилат – 2 %, гідрохінон (сліди-0,005), пластифікатор-дибутилфталат – 1 %. У рідкій складовій частині вітчизняного базисного матеріалу “Акрел” агентом виступає зшивач метилолметакриламід, змішаний із ММА. У процесі твердіння матеріалу відбувається співполімеризація ММА з метилолметакриламідом з одночасним зшиванням сусідніх співполімерних ланцюгів. “Фторакс” – фторумісний каучук, акриловий співполімер. Випускається промисловістю і складається з порошку і рідини. Для одержання формувальної маси порошок і рідину змішують у співвідношенні 2 : 1, після чого вона має пройти дозрівання (набухання) протягом 10–12 хв. Пластмаса “Фторакс” має добрі фізико-хімічні властивості: підвищену міцність, хімічну стійкість. Вона напівпрозора і за кольором відповідає м’яким тканинам порожнини рота. Основні недоліки цих базисних матеріалів – низькі показники міцності і досить високий уміст залишкових мономерів, що не прореагували. “Бакрил” – високоміцна акрилова пластмаса для базисів знімних протезів, що має, у порівнянні з іншими, підвищену стійкість до розтріскування, стертості, велику ударну грузькість і високу тривкість на вигин. Порошок “Бакрилу” – це поліметилметакрилат, модифікований еластомерами (низькомолекулярні співполімери бутилакрилатного каучуку, алкілметакрилату і ММА). Пластмаса має добру технологічність. “Акроніл” – базисна пластмаса, що використовується для виготовлення щелепно-лицьових і ортодонтичних апаратів, знімних шин і т. д. Порошок “Акронілу” – прищеплений до полівінілетилалю співполімер ММА. Рідина – ММА зшивагент диметакрилат триетиленгліколю. У рідину введені інгібітор і речовина, що уповільнює старіння пластмаси. “Акроніл” має тривкість, близьку до тривкості фтораксу, нижче водопоглинання, добрі технологічні показники. 14
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
Пластмаса безбарвна базисна. Пластмаса на основі очищеного від стабілізатора поліметилметакрилату, що містить тінувін, який запобігає старінню пластмаси під дією агресивного середовища. Складається з порошку і рідини. Порошок – суспендований поліметилметакрилат, що містить тінувін. Тінувін сприяє також підвищенню тривкості пластмаси. Рідина – це стабілізований ММА. Безбарвна базисна пластмаса застосовується для виготовлення базисів зубних протезів у тих випадках, коли протипоказаний пофарбований базис, а також для інших цілей ортопедичної стоматології, коли необхідний прозорий базисний матеріал. На противагу подібним матеріалам вона має підвищені тривкість і прозорість. Під час приготування тіста порошок і рідину старанно змішують у співвідношенні 2 : 1, або 0,9 частини рідини по масі. Час “дозрівання” маси залежить від температури навколишнього середовища. Масу вважають готовою, коли вона втрачає липкість. Для ремонту базисів повних і часткових знімних пластинкових протезів застосовують так звані співполімерні композиції, що за складом подібні до базисних матеріалів. Основна відмінність цих композицій полягає в тому, що вони є матеріалами холодного твердіння. Низькотемпературна співполімеризація цих структур досягається використанням звичайних ініціаторів холодного твердіння – редокс-систем: пероксид бензоїл + заміщений анілін. “Ремонтні” композиції застосовуються широко, тому що процес ремонту дуже простий, а зміна розмірів і форми протезів, відремонтованих композицією холодного твердіння, незначна. Вітчизняна промисловість випускає “Редонт” і “Протакрил”. “Протакрил” містить порошкоподібну фракцію, що становить собою суспензований поліметилметакрилат, який містить ініціатор – пероксид бензоїлу й активатор – дисульфанілін, а також рідкий ММА з активатором полімеризації – диметил-паратолуїдином. “Протакрил” призначено для лагоджень, виправлень знімних зубних протезів і виготовлення ортодонтичних апаратів. “Редонт” має два складники: порошок, що містить співполімер ММА, етилметакрилат, пероксид бонзоїлу та барвник, а також рідину – ефір метакрилової кислоти з активатором диметил2.2. Базисні (основні) конструкційні матеріали
15
Рис. 2.1. Пластмаси холодної та гарячої полімеризації
паратолуїдином й інгібітором гідрохіноном. “Редонт” використовують для лагодження знімних пластинкових протезів за недостатнього прилягання їх до протезного ложа або недостатньої фіксації та стабілізації протезів. Для виготовлення базисів протезів призначені пластмаси “Палавіт 55” (“Palavit 55”) ф. “Kulzer” (Німеччина), “Кронзин” (“Cronsin”) ф. “Merz” (Німеччина), “Vertex” (Нідерланди) (рис. 2.1). Пластмаса Супер акрил (SUPERACRYL PLUS) Виробник: Spofa Dental (Чехія) 500 г порошку відтінків О (прозорий), X (з прожилками) і U, V, Z + 250 г рідини (рис. 2.2). Для виготовлення базисів повних і часткових знімних протезів, ортодонтичних апаратів, лагодження знімних протезів і непрямого перебазування. Базисна пластмаса гарячої полімеризації, що володіє максимально високою міцністю на вигин, гарну адгезію до акрилових зубів, низьким водопоглинанням і розчинністю у воді, високою стійкістю кольору. Матеріал дає можливість застосовувати різні види полімеризації, він легко шліфується і полірується, а завдяки максимальній міцності на вигин, знижує ризик розламування. Найбільш популярна сьогодні Рис. 2.2. Пластмаса Супер нова серія продукції – “Meliodent”, яка акрил (SUPERACRYL PLUS) 16
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
з пластмасою. Каркас знежирюють мономером (АКР-7), висушують на повітрі й наносять щіточкою тонкий прошарок ґрунту. Ґрунт готують змішуванням порошку і рідини ЕДА-02 до сметаноподібної консистенції. Ретенційні кульки слід старанно покрити до повного покриття металу рівномірним прошарком, не допускаючи затікання і потовщень. Заґрунтований каркас підсушують на повітрі протягом 15 хв., потім поміщають у полімеризатор і витримують 10 хв. при 120 °C і тиску 5 атм. Щоб уникнути зміни кольору облицювання, ґрунтове покриття перед нанесенням пластмаси має бути сухим і твердим. Потім добирають порошки дентину й емалі. Кожний порошок дентину з комплекту “Синма-М” кольором відповідає одному з номерів єдиної колірної стоматологічної шкали. За необхідності одержання кольору з інтенсивнішим відтінком до основного порошку добавляють невелику кількість концентрату барвника потрібного кольору і старанно перемішують. Для обраного кольору дентину підбирають відповідний колір порошку емалі. Емаль кольору № 1 застосовується зі світлими кольорами порошку дентину номерів 6, 10, 12 і 14, а емаль кольору № 2 – із кольорами номерів 16, 19, 20 і 24. Процес готування пластмаси такий. Порошок дентину і рідину змішують в об’ємному (3 : 1) або масовому (2 : 1) співвідношеннях у порцеляновому чи скляному посуді. Закриту посудину з масою лишають для набухання протягом 6 хв., якщо технік працює шпателем. За цей час масу 1–2 рази перемішують. У закритій посудині маса зберігає робочу консистенцію протягом 20–25 хв., у відкритій – протягом 15 хв. Якщо технік працює щіточкою, то масою можна користуватися через 1 хв. після замішування і до зміни консистенції (загуснення). При цьому її готують при масовому співвідношенні “порошок- рідина” – 2 : 1,5. Для того, щоб маса не прилипала до шпателя, її легенько змочують рідиною “Синма-М”. Масу наносять на каркас невеликими порціями, надаючи облицюванню форму потрібного зуба. Не варто наносити багато маси, товщина прошарку не повинна перевищувати 3 мм, тому що товщий шар пластмаси може тріскатися в процесі полімеризації. 30
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
Якщо каркас має велику протяжність, облицювання необхідно моделювати або швидко, або послідовно по 3–4 одиниці, щоб уникнути пересихання маси на змодельованих ділянках. Моделювання починають із дентинової маси, яку наносять клиноподібно, залишаючи вільними медіальний і дистальний боки, а також різальРис. 2.10. Пластмаса “Синма – М+V” ний край коронки. для незнімного протезування Обробляють і полірують протез звичайними методами. Пластмаса “Синма – М + V” для незнімного протезування (рис. 2.10). Показання для застосування: 1) облицювання комбінованих незнімних зубних конструкцій (штампованно-паяних і суцільнолитих); 2) виготовлення постійних пластмасових і провізорних коронок. Переваги: 1) високі міцнісні властивості, низька токсичність за рахунок введення в рідину олігомера; 2) зручність в роботі – пластмасу можна використовувати для облицювання протезів методами пакування пластмаси в кювету (використовується рідина № 1) та моделювання облицювання безпосередньо на каркасі зубного протеза (використовується рідина № 2); 3) дентин і емаль мають 9 колірних відтінків за шкалою "Vita": A2; A3; A3,5; B2; B3; C2; C3; D2; D3; 4) ріжучий край має 4 відтінки: A, B, C, D, які орієнтовані на основні відтінки відповідно групам шкали "Vita"; 5) високі естетичні властивості зубних протезів забезпечуються можливістю пошарового моделювання протеза масами різного кольору. Інструкція по застосуванню: 1. Метод моделювання облицювання безпосередньо на каркасі зубного протеза: 2.9. Пластмаси для виготовлення незнімних протезів
31
• використовується пластмаса з тривалим часом перебування в пластичному стані (до 1 години); • каркас знежирюють мономером “АКР-7” і покривають лаком покривним “Синма-М + V”; • полімеризується протягом 30 хв. при температурі 125 °С і тиску 6 бар в пневмополімеризаторі стоматологічному (типу “Аверон” і ін.). 2. Методика виготовлення пакуванням пластмаси в кювету: • конструкції знежирюють мономером “АКР-7” і покривають лаком покривним “Синма-М + V”; • запаковану в кювету пластмасу полімеризують на водяній бані, поступово нагріваючи її протягом 30–40 хв. до кипіння; • полімеризація триває 45 хв.
2.10. Класифікація порцелянових мас Порцеляна – продукт керамічного виробництва, що утворюється внаслідок складного фізико-механічного процесу взаємодії компонентів (органічних мінералів) під впливом високих температур. Зважаючи на те, що до складу порцелянових мас входять багато різних компонентів, основними з яких є каолін, польовий шпат, кварц і окисли різних металів, а всі названі компоненти становлять собою складні речовини, властивості порцелянової маси залежать як від хімічного складу, так і від кількісного вмісту компонентів, ступеня подрібнення і способу термічної обробки. У зв'язку з цим порцелянові матеріали, застосовувані в стоматологічній практиці, залежно від температури плавлення (Сидоренко Г. И., 1988) класифікуються як: 1) тугоплавкі (1300–1370 °C); 2) середньоплавкі (1100–1260 °C); 3) легкоплавкі (860–1070 °C). Як правило, тугоплавкі порцелянові маси застосовуються для промислового виготовлення штучних зубів, використовуваних у знімному протезуванні, середньоплавкі та легкоплавкі – для 32
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
модельного відновлення анатомічної форми зубів у металокерамічному незнімному протезуванні. Однак широка розмаїтість розроблених керамічних систем для зубопротезного виробництва досі не має чіткої класифікації. На наш погляд, найбільш оптимальна класифікація належить B. J. Crispin (1998 р.), де він виділяє, класифікуючи за критеріями: • типові кераміки і їхні складові (алюмінієва оксидна, польовошпатна порцеляна, склокераміка, ситали для покриття із барвниками); • за способом застосування (порцеляна для облицювання металевого каркаса в незнімному протезуванні, металокерамічних вкладок); • за методом виготовлення протеза (суцільнолита кераміка з подальшою корекцією морфологічної структури протеза і кольору, фрезерована кераміка на керованому комп'ютером обробному центрі).
2.11. склад і властивості порцелянових мас Порцеляна – продукт збалансованих складових частин мінерального походження, широко використовуваний у промисловості та медичній галузі. До складу порцелянової маси входять каолін, кварц, польовий шпат, барвники, флюси. Каолін – біла глина, основною складовою частиною якої є алюмосилікат-каолініт AI2O3 × 2Si2 × 2H2O. У каоліні вміст цього мінералу доходить до 99 %. У чистому вигляді він плавиться при t 1700–1800 °C. Після випалювання при температурі 800–900 °C каолін утрачає зв'язану Н2О і перетворюється в непрозору “шамотну глину” – саме тому каолін можна вважати замутнювачем обпаленої порцеляни. Уміст каоліну в порцелянових масах варіює від 3–65 % залежно від призначення виготовленого виробу. Каолін відіграє роль сполучної речовини. Кварц – мінерал, у хімічному відношенні становить собою ангідрид кремнієвої кислоти – кремнозем Si2. Він, як і каолін, належить до тугоплавких речовин. Температура плавлення – 1700 °C. При випалюванні порцелянової маси, до складу якої він входить, кварц не 2.11. Склад і властивості порцелянових мас
33
змінює об’єму, що значно знижує усадку маси. Твердий кварц робить масу міцнішою. До складу порцелянової маси для виготовлення зубних протезів його вводять у кількості від 15–25–60 %. Обидві речовини – каолін і кварц разом узяті – утворюють тверду основу порцеляни, окремі зерна якої цементуються і розтікаються під час випалювання твердою складною речовиною – порцеляновим шпатом. Польовий шпат (основний компонент) – становить собою силікат калію (ДО), натрію (Na), кальцію (Са), алюмінію (Аl). У домішці з глиноземом і кремноземом утворюється сполука – ортоклаз (ДО2ПРО-Al2O3– 4Si2). Температура плавлення 1180–1200 °C перетворює польовий шпат у в’язку, аморфну, склисту масу, яка заповнює всі пори порцеляни і перетворює її в щільну структуру без пор. Отже, польовий шпат відіграє роль плавня, який знижує точку плавлення інших складових частин маси. У момент випалювання порцелянової маси він з’єднує шамотну глину і кварц. Польовий шпат додає масі прозорості, вміст його в масі може бути до 60–75 %. Чим більше польового шпату в складі порцелянової маси, тим прозоріші виготовлені з неї вироби, з гомогенною структурою, гладкі, блискучі. Частим супутником польового шпату є окисли кальцію, заліза, титану, магнію. Лейцит (КО2О–Аl2O3–4Si2) – кристалічна фаза обпаленої порцеляни. Зважаючи на те, що природні зуби людини мають різні кольори і відтінки, у порцелянову масу вводять барвники, якими можуть бути окисли титану, цинку, хрому, кобальту, срібла. Найпоширеніший окис титану, який надає зубам світло-жовтого відтінку. Барвники до 20 % входять до складу опаку для надання відповідного кольору металевому каркасові. При цьому основу барвників складають солі й оксиди металів: • блакитний тон – солі кобальту (Сo); • чорний тон – оксид заліза (Fe); • жовтий тон – суміш оксиду титану й оксиду цинку (Ti) (Zn); • зелений тон – оксид ванадію (Va); • червоний тон – пил золота (Au). Флюси – (від лат. fluere – “текти”, інакше – плавень) – це матеріал, який у разі додавання його до основної порцелянової маси поліпшує 34
Розділ 2. Основні (конструкційні) матеріали
її текучі пластичні властивості, знижуючи температуру плавлення. У ролі флюсів можуть виступати карбонат натрію, карбонат кальцію і т. д. Їхній уміст, як обґрунтовує Небесний К. С. (2001 р.), за наявності керамічної маси може доходити до 25 %. З фізичної точки зору більш точно ці сполуки можна назвати структурними модифікаторами. У керамічному виробництві їм приділяється значна увага, тому що з їхньою допомогою регулюється температура плавлення порцеляни під час випалювання, коефіцієнт термічного розширення, змінюється механічна і хімічна стійкість, а також фізико-механічні характеристики готового зубопротезного виробу. Властивості порцелянових мас і виготовлених із них виробів залежать не тільки від природи і вмісту їхніх компонентів, але і від чистоти і ступеня подрібнення компонентів, характеру термічної обробки. Речовини, які є складовими частинами порцелянової маси, у природі в чистому вигляді не зустрічаються, тому їх потрібно подрібнювати і звільняти від домішок. Чим дрібніші частки кожної речовини, тим легше вони звільняються від домішок, тим більша загальна площа їхньої поверхні, що має велике значення для міцності їхнього з'єднання з іншими компонентами, а також міцності готового виробу. За багаторазової термічної обробки порцелянової маси спочатку розплавляється польовий шпат, що має найнижчу температуру плавлення, потім поступово розплавляються каолін і кварц, що мають майже однакову, але вищу, ніж у польового шпату, точку плавлення. У результаті утворюється однорідна гетерогенна структура, в якій кожний зі складових елементів забезпечує якісні показники і додає певних властивостей усій масі. У той же час не можна розглядати порцелянову масу як механічну суміш її компонентів. Подрібнені компоненти, або шихту, змочують водою й, ущільнюючи, накладають у маленькі глиняні капсули. Перед тим внутрішні стінки капсули посипають подрібненим кварцом і каоліном для запобігання можливому прилипанню шихти до стінок капсули. Щільно наповнені капсули поміщають у спеціальні печі, де маса випалюється протягом 20 годин при температурі 1300–1400 °C. Процес випалювання шихти називається фритуванням, а отримана після фритування маса – фритою. 2.11. Склад і властивості порцелянових мас
35
Навчальне видання
Король Дмитро Михайлович Король Михайло Дмитрович Оджубейська Ольга Дмитрівна та ін.
Матеріалознавство в стоматології Навчальний посібник За загальною редакцією Короля Д. М.
Редактор Ю. В. Лозович Коректор Л. Я Шутова Комп’ютерна верстка: І. О. Тарасюк Підписано до друку 18.10.19. Формат 60×84/16. Папір офсетний. Гарнітура Segoe UI. Друк офсетний. Ум. друк. арк. 23,33. Зам. № 1949. ПП “Нова Книга” 21029, м. Вінниця, вул. М. Ващука, 20 Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи до Державного реєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції ДК № 2646 від 11.10.2006 р. Тел. (0432) 56-01-87. Факс 56-01-88 E-mail: info@novaknyha.com.ua www.nk.in.ua