Kompozicinės medžiagos ir polimerai

1. Kompozicinėsmedžiagos ir polimerai

2. Referatas-informacinė, mokslinė medžiaga

3. Kompozicinės medžiagos Kompozicinės restauracinės medžiagos arba Kompozitai, yra iš dviejų ar daugiau komponentų susidedančios medžiagos, kurios odontologijoje paprastainaudojamosnuolatiniam plombavimui.

4. Kompozicinė medžiaga stiklo plastikas naudojama tiek odontologijoje, tiek statyboje. Iš jos gaminami valymo įrenginiai, laivai ir net baldų stalviršiai. Kompozitai, kurių pagrindą sudaro polimerai, yra labai plačiai naudojami dėl jų universalumo. Kompozito galutinės savybės sukuriamos gamybos metu. Kompozicinės medžiagos Lietuvoje jau 15 metų, tačiau iki šiol ne visi žino jos pranašumus, palyginti su tradicinėmis medžiagomis. Kompozicinė medžiaga, dar vadinama kompozitu, – tai vienalytė medžiaga, sudaryta iš kelių skirtingų medžiagų: armuojamosios medžiagos (audinys, siūlas, matas) bei rišamosios medžiagos (derva), kurios atskirai negalėtų atlikti funkcijų, o sudėjus ir įvykus reakcijai tampa kieta, patvaria, drauge sąlygiškai lengva medžiaga stikloplasčiu. Rišamąja medžiaga gali būti poliesterinė, epoksidinė ar vinilesterinė derva. Skirtingai nuo tradicinių medžiagų, kompozito galutinės savybės sukuriamos jo gamybos metu, todėl labai svarbu išlaikyti technologinius režimus bei atitikimą techninei dokumentacijai. Stiklo plastiką galima pasigaminti ir namudinėmis sąlygomis, tačiau jo kokybė bus abejotina, nes taip gaminant neįmanoma išlaikyti technologijų ir gauti aukštos kokybės gaminio. Dėl netinkamos gamybos gaminys gali lūžinėti, būti nepatvarus. Tinkamomis sąlygomis pagaminti gaminiai iš stiklo plastiko pasižymi itin geru patvarumu. Jų amžius – 50– 100 metų. Dėl šios ir kitų savybių ši medžiaga išstūmė kitas medžiagas, naudotas laivų gamyboje. Nors reikia įvertinti, kad laivai nuolat būna agresyvioje aplinkoje: skalaujami bangų, dažniausiai sūriame vandenyje, patiria dideles mechanines apkrovas.

5. Kompozitas išstumia tradicines medžiagas Žinomi stiklo plastiko gamintojai JAV įmonė , norėdami supažindinti ir parodyti platų stikloplasčio taikymą, prie savo gamyklu surentė ateities namą, kuriame priimdavo visus savo svečius, verslo partnerius. Ateities namas sukurtas beveik vien iš kompozito. Šios medžiagos namo įrengimui panaudota apie 70 proc.: virtuvės įranga, langų bei durų įranga, apdaila ir kt. Įmonės tikslas – parodyti naujos kartos medžiagos taikymo galimybes ir paskatinti kitus mąstyti bei ieškoti naujų jos pritaikymo sričių. Daugeliu atvejų gaminiai iš kompozicinių medžiagų pakeičia medį, betoną, akmenį. Stiklo plastikas taikomas labai plačiai: nuo odontologijos, durų operacinėje iki sudėtingų, didelių matmenų vandenvalos įrenginių. Labiausiai jis paplitęs jachtų gamyboje (taip pat gaminamų ir Lietuvoje).

6. Populiarumą lėmė pranašumai Kodėl palyginti nauja medžiaga taip greitai įsiskverbia į rinką ir nustumia įprastas medžiagas? Pasak UAB „Pemco Chemicals“, tokį šuolį lėmė kompozicinės medžiagos pranašumai: patvarumas, ilgaamžiškumas, svoris, kainos ir kokybės santykis bei galimybė naudojant šią medžiagą sukurti gaminius beveik neribojant fantazijos. Stiklo plastiko stiprumas prilyginamas metalui. Dar vienas labai svarbus aspektas tas, kad iš stikloplasčio pagaminti didelių matmenų gaminiai yra gerokai lengvesni nei pagaminti iš nerūdijančio plieno ar kitų medžiagų, todėl paprasčiau transportuojami. Nenuostabu, kad stiklo plastiko talpos keičia brangias ir sunkias talpas iš nerūdijančio plieno. Nuolat atliekami bandymai ir kuriamos dar atsparesnės aukštai temperatūrai kompozicinės medžiagos. Kol kas plačiausiai kompozicinės medžiagos ir gaminiai iš jų plačiausiai naudojamos statyboje, ypač vandenvaloje, laivyboje, transporto priemonių gamyboje, chemijos pramonėje, talpų, atsparių cheminėms medžiagoms, gamyboje ir kt. Iki šiol Lietuvoje įmonės naudojo vidutinės klasės mechanizmus gaminiams iš stikloplasčio gaminti.

7. Sudėtis ir struktūra Kompozitai, susideda iš šių 3 pagrindinių komponentų: polimerinės matricos, užpildo ir sujungiančio agento (appreto)

8. Polimerinė matrica Polimeras yra chemiškai aktyvus kompozito komponentas, kuris iš pradžių yra skystas monomeras ir virsta kietu polimeru radikalinės polimerizacijos reakcijos metu. Butent ši savybė virsti iš plastinės medžiagos kieta ir nulemia galimybę naudoti kompozitus dantų restauracijoms. Dažniausiai yra naudojami tokie monomerai, kaip bisfenolglicidilmetakrilatas (BISGMA), uretandimetakrilatas (UDMA), metilmetakrilatas (MMA), trietilenglikoldimetakrilatas (TEGDMA). Paprastai į kompozito polimerinės matricos sudėtį įeina kelių rūšių monomerai, nes nei vienas jų nepasižymi visapusiškai patenkinamomis savybėmis. Mažos molekulinės masės monomerai, tokie, kaip MMA, yra pakankamai takūs, tačiau jų polimerizacinis susitraukimas labai didelis (MMA po polimerizacijos susitraukia net 22 tūrio %)

9. Didelės molekulinės masės monomerai, tokie, kaip BISGMA, susitraukia gerokai mažiau (7,5 tūrio %), tačiau yra labai klampūs ir, pridėjus net nedidelį kiekį užpildo, kompozitas tampa pernelyg tankus bei sunkiai panaudojamas klinikinėje praktikoje. Tikslu pasiekti geresnių fizikinių ir klinikinių kompozitų savybių, prie didelės molekulinės masės monomerų, tokių kaip BISGMA ir UDMA, pridedami mažesnės molekulinės masės takesni monomerai, tokie, kaip MMA ir TEGDMA. Siekiant prailginti kompozito galiojimo laiko, į jį dedamas inhibitorius, kuris stabdo priešlaikinę polimerizaciją. Šiuo tikslu paprastai yra naudojamas nedidelis kiekis hidrochinono (apie 0,1%). Be šių medžiagų į polimerinę matricą yra dedamas iniciatorius/aktyvatorius, kuris svarbus polimerizacijos proceso pradžiai.

10. Užpildas Siekiant pagerinti kompozitų savybes, į jų sudėtį buvo įvedami skirtingi užpildai. Populiariausiu užpildu ilgai buvo kvarcas, tačiau šiuo metu į kompozitų sudėtį paprastai įeina silicio dioksidoužpildas. Užpildo dalelių sudėtis labai svarbi estetinėms kompozito rodikliams. Labai svarbu, kad užpildo dalelių ir polimero šviesos lūžio rodiklis būtų kuo galima vienodesnis. Nors kvarcas yra pati kiečiausia medžiaga, naudojama kaip užpildas, tačiau kompozitai su tokiu užpildu nepasižymi rentgenokontrastiškumu. Silikatiniai stiklai, naudojami kaip užpildas, yra minkštesni, ir tokie kompozitai geriau poliruojami. Užpildai suteikia kompozitams šiuos pagrindinius pranašumus:

11. 1. Užpildas gerokai sumažina kompozito polimerizacinį susitraukimą, kadangi gerokai sumažeja reikalingo monomero kiekis. Tačiau polimerizacinis susitraukimas negali būti visiškai eliminuotas dėl monomerų savybių susitraukti ir dėl to, kad užpildas negali užimti viso kompozito tūrio. Matematiškai paskaičiuota, kad tankiausio suglaudimo metu rutuliai gali užimti daugiausia 77,9% tūrio, todėl, maksimalus užpildo dalelių kiekis kompozite negali viršyti šios reikšmes (su salyga, kad užpildo dalelės pagal formą artimos rutuliui). Užpildui naudojant netaisyklingos formos daleles, jo santykinė dalis teoriškai gali nežymiai viršyti nurodytą reikšmę. 2. Metakrilatiniai polimerai pasižymi dideliu šiluminio išsiplėtimo koeficientu (80x10-6/K). Pridedant neorganinį užpildą, kuris turi šiluminio plėtimosi koeficientą, panašų į danties kietųjų audinių (8-10x10-6/K). 3. Užpildai padidina tokius kompozitų rodiklius, kaip kietumas ir atsparumas spaudimui (прочность на сжатие). 4. Į stiklo dalelių sudėtį įeinantys sunkieji metalai, tokie kaip baris ir stroncis, priduoda kompozitui rentgenokontrastiškumą. 5. Užpildo pagalba galima pasiekti gerų estetinių parametrų, tokių, kaip spalva, fluorescencija ir skaidrumas.

12. Sujungiantis agentas (appretas) Patikimas kompozito polimerinės matricos ir užpildo dalelių sujungimas gali būti pasiektas dėka sujungiančių agentų. Šiuo tikslu naudojami silicio organiniai junginiai, arba silanai, iš kurių dažniausiai naudojamas gamma-metakriloksipropiltrimetoksilanas. Organinė polimerinė kompozito matrica ir užpildas turi būti tvirtai sujungti tarpusavyje, priešingu atveju kompozitas neturės gerų mechaninių savybių (Pav. Nesilanizuotas (kairėje) ir silanizuotas (dešinėje) kompozito užpildas). Jei ryšys tarp užpildo dalelių ir polimerinės matricos suardomas, apkrovimo jėgos pasiskirsto netolygiai ir tai gali būti kompozito irimo pradžios priežastimi. Polimerinė kompozito matrica yra pernelyg plastiška ir neatspari įtrūkimams, todėl, suiręs ryšys su užpildo dalelėmis gerokai pablogina kompozito mechanines savybes ir sukelia plastines plombų deformacijas, nusidėvėjimą bei atskilimą.

13. (Nesilanizuotas (kairėje) ir silanizuotas (dešinėje)kompozito užpildas, vaizdas per elektroninį mikroskopą.Nesilanizuotos užpildo dalelės nėra susijungusiossu kompozito matrica, todėl beveik visą apkrovąperimapolimerinė kompozito matrica.Silanizuotos užpildo dalelės perima dalį apkrovos, tenkančios kompozitui)

14. Esminė problema yra tai, kad polimerai yra hidrofobiniai, o užpildo daleles - hidrofilinės dėl jų paviršiuje esančių hidroksilinių grupių. Dėl šios priežasties polimeras nėra natūraliai giminingas su užpildo dalelių paviršiumi, todėl ir yra reikalingas surišantis agentas, kuris būtų giminingas kaip hidrofobinėms, taip ir hidrofilinėms medžiagoms (Pav. Silanas, jungiantis metakrilatinį polimerą su užpildo dalelių paviršiumi). Silicio organiniai jungianiai, parinkti šiam tikslui, turi galines hidrokslines grupes, kurios sąveikauja su hidroksilinėmis užpildo dalelių paviršiaus grupėmis, beimetakrilatinę grupę, kuri jungiasi su monomerais, suirus dvigubai jungčiai.

15. Kompozitų polimerizacija

16. Polimerizacijos metodai Polimerizacijos metu kompozito pasta, kurios sudėtyje yra monomerai, virsta kieta medžiaga. Senesnės kartos kompozituose polimerizacija vyko po dviejų skirtingų medžiagos pastų sumaišymo; vienoje pastoje būdavo aktyvatorius, toks, kaip tretinis aminas, o kitoje - iniciatorius, paprastai benzoilo peroksidas. XX a. 70-ų metų pabaigoje buvo sukurti ultravioletinėmis (UV) bangomis kietinami vienkomponenčiai kompozitai. UV bangos tokioje medžiagoje suardydavo benzoilo metilo eterio centrinę jungtį, ko pasekoje susidarydavo du laisvi radikalai. Tačiau buvo aptikta UV bangomis polimerizuojamų kompozitų panaudojimo trūkumų. Pirmiausiai, UV bangos galėjo pakenkti regai bei sukelti minkštųjų audinių nudegimus, todėl buvo būtina kruopšti apsauga ir atsargus elgesys. UV bangų šaltinių yra brangi gyvsidabrio lempa, kuriai senstant, ilgainiui šviesios srautas silpnėja ir mažėja polimerizacijos gylis. Be to, UV spinduliai, eidami per kompozitą, sugeriami labiau, nei regimoji šviesa, todėl pasiekti pakankamą polimerizacijos gylį buvo pakankamai sunku. Po kurio laiko buvo pastebėta, jog kamforochinono aktyvacijos energija yra mažesnė, nei benzoilo peroksido metilo esterio, todėl jis gali būti aktyvuojamas mažesnės energijos bangomis, kurių ilgis yra 460-480 nm (o tai atitinka mėlyno spektro regimąją šviesą). Regimosios mėlynos spalvos šviesos šaltiniu yra halogeninė lempa, kuri nepasižymi tokiomis neigiamomis savybėmis, kaip UV spindulius skleidžianti lempa. Regimoji šviesa geriau prasiskverbia pro kompozitą, todėl gali būti geriau polimerizuoti ir gilesni sluoksniai.

17. Kietėjimo inhibicija deguonimi Reaguodamas su oro deguonimi, polimeras nekietėja, todėl kompozito paviršius nuolat yra lipnus. Tai įgalina mus taikyti tokias technologijas, kaip pasluoksninis plombavimas, kuomet naujas kompozito sluoksnis gali susijungti su seniau polimerizuotu būtent dėka šio inhibuoto deguonimi sluoksnio. Tačiau, ši problema išlieka po paskutinio sluoksnio polimerizavimo, kuomet deguonies inhibuotas sluosknis lieka ant kompozicinės restauracijos paviršiaus. Paprastai šis sluoksnis yra labai plonas ir nesunkiai pašalinamas poliravimo metu.

18. Kietėjimo gylis Regimąja mėlyno spektro spalva polimerizuojami kompozitai gali būti polimerizuoti giliau, negu polimerizuojami UV spinduliais. UV spinduliais polimerizuojamų kompozitų kietėjimo gylis yra apie 2 mm, regimąja šviesa polimerizuojami kompozitai gali sukietėti ir 3-4 mm gylyje, jei naudojamas geras šviesos šaltinis ir laikomasi darbo su kompozitais taisyklių. Nepaisant to, kompozito kietėjimo gylis naudojant fotopolimerizacines sistemas yra ribotas, todėl visada yra tam tikras pavojus, jog plombos gilieji sluoksniai liks nepilnai sukietėję. Tai yra gana aktuali problema, kai kompozicinėmis fotopolimerizuojamomis medžiagomis yra atstatomi kontaktiniai paviršiai, ypač naudojant neskaidrias matricas. Išoriškai restauracija gali atrodyti visiškai normali, tačiau gilieji sluoksniai gali būti nepilnai sukietėję. Tai yra viena pagrindinių plombos atskilimų bei kontaktinio antrinio karieso susidarymo priežasčių.

19. Kompozito, kietinamo šviesa, kietėjimo gylį nulemia eilė faktorių, svarbiausi kurių yra šie: • Kompozito skaidrumas. Neskaidrūs kompozitai, naudojami imituoti gilesnius danties sluoksnius, kur kas stipriau sugeria šviesą savo paviršiniuose sluoksniuose, todėl ji negali patekti į gilesnius. Siekiant pilno mažai skaidraus (opakeriško) kompozito sukietėjimo, būtina didinti kietinimo laiką. • Šviesos šaltinio kokybė. Regimąja šviesa polimerizuojami kompozitai kietėja 450-500 nm ilgio šviesos bangų poveikyje. Šviesos šaltinis turi būti sukonstuoras taip, kad jo švisos intensyvumo maksimumas būtų 460-480 nm diapazone, į kurį patenka kamforochinonas (468 nm). Dėl šios priežasties yra svarbu, kad šviesos šaltinis pasižymėtų aukštu intensyvumu aukščiau nurodytame diapazone (Pav. Šviesos, spinduliuojamos kompozitų, kietinamų regimąja šviesa, polimerizatoriumi, spektras).

20. Polimerizacijos metodika. Polimerizatoriaus šviesolaidis turi būti kuo arčiau plombos paviršiaus, kadangi kietinimo efektyvumas su atstumu labai greitai mažeja. Šviesos intensyvumas ploto vienetui mažėja kaip atvirkštinis dydis atstumo nuo šviesos šaltinio kvadratui (Pav. Šviesos intensyvumo priklausomybė nuo atstumo). Kietėjimo gylis didėja, ilginant kompozito apšvietimo laiką, tačiau didėjimas labai greitai tampa itin lėtas ir tolimesnis polimerizacijos laiko ilginimas jau nebeįtakoja kietėjimo gylio (Pav. Kietėjimo gylio priklausomybė nuo kietinimo laiko).

21. Polimerizacinis susitraukimas Polimerizacinis susitraukimas yra kompozito tūrio sumažėjimas po sukietėjimo. Tai yra didelis kompozitų trūkumas, su kuriuo siekiama kovoti. Kompozitai, priešingai nei stiklojonomeriniai cementai ir amalgamos neturi savybes priešintis antrinio karieso susidarymui, todėl, susidaręs kraštinis plyšys sąlygoja mikropralaidumą ir greitą antrinio karieso vystymąsi. Polimerizacinis susitraukimas tiesiogiai priklauso nuo monomerų, įeinančių į kompozito sudėtį. Kuo didesnis kompozite esančio užpildo kiekis, tuo mažesnis jo polimerizacinis susitraukimas. Šiuolaikiniai kompozitai traukiasi apie 2,5 tūrio %. Idealiu atveju, polimerizacinis susitraukimas turėtų būti kuo įmanoma mažesnis, kadangi tai gerina kraštinę adaptaciją, mažina ryšio su kietaisiais danties audiniais nutrūkimo galimybę ir antrinio karieso išsivystymo riziką. Amalgamos neturi šios problemos dėl žymiai mažesnio susitraukimo po sukietėjimo (0,1 tūrio %) bei dėl to, kad jos korozijos produktai užpildo susidariusį plyšį. Nepaisant didelių pasiekimų adhezyvinėse restauracijose, polimerizacinis susitraukimas lieka pagrindiniu plombos vidinių lūžių bei baltų linijų ribose su danties struktūromis atsiradimu bei sukelia danties kietųjų audinių įskilimus. Atsiradus plombos atitrūkimui nuo danties kietųjų audinių arba plombos skilimui, adhezinės restauracijos pranašumai tuoj pat išnyksta. Ypač aktualu tai ertmėse, kuriose restauracija kontaktuoja tiek su emaliu, tiek su dentinu. Ryšys su emaliu yra tvirtesnis ir patikimesnis, todėl polimerizacinio susitraukimo procese kompozitas paprastai atitrūksta nuo dentino giliuosiuose ertmės sluoksniuose, o tai sukelia pooperacinį jautrumą dėl hidrodinaminio efekto. Yra pasiūlyta eilė būdų, galinčių sumažinti polimerizacinio susitraukimo neigiamą poveikį. Kadangi plombos ir danties adhezinio susijungimo vieta lieka silpniausia konstrukcijos vieta daugeliu atvejų, mėginama sukurti tokias adhezines sistemas, kurios kompensuotų susitraukimo jėgas. Gana didelį populiarumą įgijo kompozicinių medžiagų polimerizacija aparatais su taip vadinamu "minkštu startu". Tokiuose polimerizatoriuose šviesos srautas paprastai didėja palaipsniui, o ne iš karto, kaip įprastiniuose, ir maksimalus srautas yra pasiekiamas tik po tam tikro polimerizacijos laiko. Yra manoma, kad tokiu būdu polimerizacinio susitraukimo jėgos spėja "persiskirstyti", tačiau klinikinis efektyvumas lieka mokslinių ginčų tema. Siekiant mažinti polimerizacinį susitraukimą, mėginama ieškoti kitokių monomerų, tačiau praktikinių rezultatų kol kas pasiekta nėra.

22. Kompozitų klasifikacija (Užpildo dalelių pasiskirstymas polimerinėje matricoje)

23. Į polimerinę kompozito matricą gali būti talpinamos įvairaus dydžio užpildo dalelės. Daugiausia tai įtakoja estetines ir mechanines kompozito savybes

24. Kompozitų klasifikacija, paremta užpildo dalelių dydžiu Į polimerinę kompozito matricą gali būti talpinamos įvairaus dydžio užpildo dalelės. Daugiausia tai įtakoja estetines ir mechanines kompozito savybes Makrofiliniai kompozitai Šių kompozicinių medžiagų vidutinis užpildo dalelės dydis yra 10-40 mikronų. Tokie kompozitaipasižymi prastomis estetinėmis savybėmis, kadangi jų paviršiaus nelygumai yra lygus užpildo dalelių spinduliui, o tai nulemia jų gana blyškią išvaizdą ir juntamą paviršiaus šiurkštumą. Mikrofiliniai kompozitai Jų užpildo dalelės yra 0,01-0,1 mikrono dydžio koloidinis silicio oksidas. Dėl mažo dalelių dydžio mikrofiliniai kompozitai gali būti nupoliruoti iki labai lygaus paviršiaus, todėl estetiškai jie yra gerokai pranašesni už makrofilinius. Gaminant šios rūšies kompozitus iškyla tam tikra problema dėl to, kad mažos užpildo dalelės turi labai didelį sumarinį paviršiaus plotą ir reikia didelio polimero kiekio, norint jį visą padengti. Jeigu tokiame kompozite būtų didelis užpildo dalelių kiekis, jis taptų itin sunkiai panaudojamas praktikoje dėl savo konsistencijos, nes būtų itin tankus. Kliniškai tinkamos konsistencijos mikrofilinis kompozitas galėtų tokiu būdu turėti tik 20% užpildo pagal tūrį. Ši problema buvo dalinai išspręsta dvistadijiniu užpildo įvedimo į polimerinę matricą metodu. Jis pagrįstas tuo, kad iš pradžių medžiaga gaminama pagal standartinę technologiją, su maksimaliu techniškai įmanomu užpildo kiekiu, neatsižvelgiant į gaunamą kompozito konsistenciją. Gautas produktas polimerizuojamas ir smulkinamas iki 10-40 mikrono dydžio dalelių. Šios dalelės panaudojamos kaip užpildas polimerinėje kompozito matricoje. Tokiu būdu pagaminto kompozito sudėtyje yra apie 50% užpildo pagal tūrį.

25. Hibridiniai kompozitai Tai kompozitai, kurių sudėtyje yra ir gana stambių užpildo dalelių (15-20 mikronų), ir smulkių (0,01-0,05 mikrono). Beveik visi šiuolaikiniai kompozitai turi nedidelį koloidinio silicio oksido kiekį, tačiau jų savybes didžiąja dalimi nulemia stambiosios užpildo dalelės. Naujos metodikos įgalino smulkinti stiklą iki dalelių, siekiančių mikrono dalis. Jos derinamos su itin smulkiomis koloidinio silicio oksido dalelėmis. Smulkias daleles turintis kompozitas gali būti nupoliruotas iki blizgesio (blizgesys būdingas paviršiams, kurių nelygumas mažesnis nei regimosios šviesos bangos ilgis, 0,4-0,8 mikrono). Įvairaus dydžio dalelių derinimas padidina jų tankumą dėl to, kad mažesnės dalelės gali užimti tarpus tarp didesnių dalelių. Nanokompozitai Užpildo dalelės yra mažesnės, nei 0,01 mikrono ir savo dydžiu artimos molekulėms. Kompozitų klasifikacija, paremta užpildo dalelių kiekiu

26. Kompozitų savybės

27. Darbinės charakteristikos Darbas su kompozitais reikalauja griežtų taisyklių laikymosi. Kompozicinės medžiagos pačios nelimpa prie danties kietųjų audinių, todėl būtinas adhezinis danties paviršiaus paruošimas. Plombuojant kompozitais, būtina laikytis pasluoksninės plombavimo technikos, kas gerokai prailgina procedūrą. Klampumas Klampumas yra itin svarbi charakteristika, kuri nulemia eilę kompozito savybių odontologo praktikoje. Idealiu atveju kompozitas turi pasižymėti tokiu klampumu, kuris sąlygotų lengvą jo kondensaciją didelėse ertmėse bei patekimą į sunkiau prieinamas vietas. Tokios savybės yra nesuderinamos, todėl buvo išleisti vadinamieji takūs kompozitai ir kondenduojamieji kompozitai. Takios konsistencijos pavyko pasiekti sumažinus užpildo dalelių kiekį medžiagoje, tačiau, dėl šios priežasties, pablogėjo mechaninės kompozito savybės. Kondensuojamieji kompozitai pagal užpildo dalelių kiekį labai nedaug pranoksta tradicinius kompozitus, kadangi tolimesnis užpildo didinimas daro kompozitą trapiu. Padidinti klampumą galima keliais būdais, kurių pagrindiniai yra šie: • naudojant kuo įvairesnio dydžio užpildo daleles; • modifikuojant užpildo dalelių formą; • keičiant polimerinės matricos monomerą kitu; • pridedant specialių medžiagų-dispergatorių, kurios leistų įvesti daugiau užpildo ir tokiu būdu padidinti klampumą. Didėjant klampumui, keičiasi ir kompozitų savybės, svarbios odontologo praktikoje: mažėja skaidrumas, blogėja poliravimas, medžiagą sunku adaptuoti prie ertmės krašto, atsiranda kraštinis plyšys bei poros. Kombinuojant takius ir kondensuojamus kompozitus galima pasiekti kur kas geresnių rezultatų, nei naudojant tik vieną jų.

28. Biosuderinamumas Kompozicinės medžiagos turi sudėtingą struktūrą, todėl, laikui bėgant, iš jų išsiskiria tam tikri komponentai. Paprastai tai yra liekamasis monomeras, stabilizatoriai, iniciatoriai, plastifikatoriai ir kt. Manoma, kad iš viso gali išsiskirti iki 2% viso kompozito masės medžiagų, ir tai priklauso nuo kompozitinės matricos konversijos laipsnio. Tam tikros medžiagos pasižymi citotoksiniu veikimu bei gali alergizuoti, nors paskutiniai tyrimai rodo, kad jokio realaus pavojaus tai nesukelia. Tirpumas ir vandens sugerimas Polimerinė kompozito matrica absorbuoja vandenį, o stiklo dalelių užpildas gali adsorbuoti jį savo paviršiumi. Tokiu būdu, vandens sugėrimas siejamas su polimerinės matricos vandens sugėrimu ir ryšio tarp jos ir stiklo dalelių tvirtumu. Įvairiuose kompozituose naudojami polimerai absorbuoja apie 40-100 mkg vandens 1 mm3 polimero. Kadangi didžiąją dalį medžiagos sudaro užpildas, pačio kompozito vandens absorbcija yra kelis kartus mažesnė. Buvo manoma, kad, sugerdamas vandenį, kompozitas gali kompensuoti polimerizacinį susitraukimą. Nors vandens sugėrimo metu ir vyksta brinkimas, tačiau šis procesas yra labai ilgas, lyginant su polimerizaciniu susitraukimu, įvykstančiu beveik akimirksniu. Šiluminio plėtimosi koeficientas Tikslu sumažinti įtampą ties kompozito ir danties susijungimo vieta, svarbu, kad kompozitas turėtų kuo panašesnį į danties kietųjų audinių šiluminio plėtimosi koeficientą. Polimerinės matricos plėtimos koeficientas yra gerokai didesnis, negu danties kietųjų audinių ir stiklo dalelių užpildo, todėl kompozitai su mažu užpildo kiekiu turi didesnį plėtimąsi, negu kompozitai su dideliu užpildo kiekiu. Lyginant su emaliu, kompozitai plečiasi 2-6 kartus daugiau. Rentgenokontrastiškumas Rentgenokontrastiškumas kompozicinėms restauracinėms medžiagoms reikalingas tikslu nustatyti antrinį kariesą, prasidedantį ties plombos ir danties riba. Jei kompozitas bus nekontrastiškas, pastebėti šį procesą bus beveik neįmanoma. Manoma, kad kompozitai turėtų būti kontrastiškesni už kietuosiuos danties audinius.

29. Spalvos stabilumas ir pokyčiai Visos kompozicinės restauracinės medžiagos turi šiuos trūkumus, kurie ypač ryškiai pasireikšdavo pirmuosiuose kompozituose: Spalvos pokytis ties plombos kraštais. Paprastai šio pokyčio priežastimi yra plyšys tarp plombos ir kietųjų danties audinių. Organinių medžiagų liekanos patenka į tą plyšį ir sukelia kraštinį spalvos pokytį arba nusidažymą. Kraštinis nusidažymas yra žymiai mažesnis, kai plomba kontaktuoja su emaliu, kadangi ryšys su emaliu yra pats tvirčiausias. Viso paviršiaus spalvos pokytis. Paviršinis spalvos pokytis susijęs su plombos nelygumu ir dažniausiai paveikia kompozitus su didelėmis užpildo dalelėmis. Paprastai, pavyksta pašalinti paviršinį nusidažymą, etapiškai poliruojant vis mažesnio abrazyvumo instrumentais. Visos plombos spalvos pokytis. Šviesa kietinami kompozitai pasižymi gerokai didesniu spalvos stabilumu, nei cheminio kietėjimo kompozitai. Pastarieji, jei tai yra pasta-pasta tipo kompozitai su amininiu aktyvatoriumi, spalvą keičia ilgainiui dėl cheminio matricos komponentų irimo. Tokių kompozitų spalva palaipsniui tampa gelsva. Šiuolaikiniai kompozitai, kurių minimalus dalelės dydis siekia vos 2 mikronus, pasižymi gerokai geresnėmis estetinėmis savybėmis bei spalvos stabilumu.

30. Kompozitų mechaninės savybės Atsparumas spaudimui Lyginant kompozicinių medžiagų atsparumą spaudimui su kitų restauracinių medžiagų ir danties kietųjų audinių atsparumu spaudimui, paaiškėja, jog jos itin artimos emaliui ir dentinui, ir lygus 250-400 MPa (emalio atsparumas spaudimui - 260 MPa, dentino - 305 MPa). Amalgamų atsparumas spaudimui gerokai viršija danties kietųjų audinių atsparumą spaudimui ir lygus apie 500 MPa. Tačiau atsparumo spaudimui rodikliai negali būti tiesiogiai interpretuojami, kadangi šių medžiagų atsparumas tempimui yra gana žemas, o, veikiant kramtomom jėgom, vyksta gerokai sudėtingesnis procesas, nei vien suspaudimas. Atsparumas tempimui Kadangi kompozicinės medžiagos gerokai greičiau yra tempimo metu, kur kas aktualiau yra žinoti atsparumą tempimui. Atsparumą tempimui nustatyti yra gerokai sudėtingiau, kadangi didelę įtaką tam turi mikrodefektai, kurių neįmanoma pašalinti. Vis dėlto kompozicinių medžiagų atsparumas tempimui yra didesnis, negu amalgamų.

31. Kietumas ir susidėvėjimas Polimerinės kompozito matricos kietumas yra gana neaukštas, tačiau užpildo dalelės yra gerokai kietesnės. Naujos kartos kompozitai, kurių sudėtyje yra didelis kiekis užpildo dalelių, yra gana kieti. Kompozitų kietumas nulemia jų susidėvėjimą, kuris yra kelių rūšių: • Abrazyvinis susidėvėjimas. Dviejų kūnų paviršiams trinantis vienam su kitu, kietesnis jų suformuoja tam tikras žymas minkštesniame. Tai yra tiesioginio kontakto pasekmė, klinikoje toks susidėvejimas ivyksta burnos ertmėje kontaktuojant dantims ir vadinamas dantų nudilimu. Abrazyvinis susidėvėjimas gali įvykti ne tik dėl dviejų kūnų tiesioginio kontakto, bet ir dėl trečiosios abrazyvinės medžiagos patekimo tarp minėtų dviejų. Praktikoje tai pasitaiko pacientui valgant bet kokį maistą (bet kuris maistas pasižymi tam tikru abrazyvumu) arba valantis dantis su dantu pasta, kuomet pati pasta atlieka abrazyvinės medžiagos vaidmenį tarp šepetuko šerelių ir danties paviršiaus. • Susidėvėjimas dėl medžiagos nuovargio. Besikartojančios dantų apkrovos sukelia ciklinę medžiagos įtampą, kuri palaipsniui didėja ir pradeda atsirasti įskilimai dėl medžiagos nuovargio. Pradžioje buvę po medžiagos paviršiumi, įskilimai palaipsniui susilieja ir atsiveria medžiagos paviršiuje. • Korozinis susidėvėjimas. Cheminis poveikis į kompozitą gali pasireikšti arba kompozito polimero hidrolize, tarpfazinės polimero-užpildo struktūros suirimu arba paviršiaus erozija. Akivaizdu, jog kompozitų susidėvėjimui įtakos turi visi išvardinti mechanizmai. Vyraujantį susidėvėjimo mechanizmą nulemia konkreti klinikinė situacija. Nors nėra nustatyto konkretaus parametro, kuris lemtų kompozito susidėvėjimą, yra pastebėtas ryšys tarp medžiagos mechaninių savybių ir susidėvėjimo. Mažą susidėvėjimą nulemia didelis užpildo kiekis, atspari hidrolizės procesams polimerinė matrica bei tvirtas ryšys tarp užpildo dalelių ir polimerinės matricos. Iki šiol nėra efektyvios metodikos nustatyti kompozicinių medžiagų susidėvėjimą in vivo. Laboratoriniai testai negali simuliuoti visų burnos ertmėje vykstančių procesų, todėl jie negali tiksliai atspindėti susidėvėjimo. Viena iš efektyviausių, nors ir subjektyvių, metodikų, kol kas lieka kompozito būklės klinikinis įvertinimas.

32. Kompozitai, skirti naudojimui dantų technikų laboratorijoje Kompozitų panaudojimą tiesioginėms restauracijoms riboja tam tikri momentai, susiję su kompozicinių medžiagų sudėtimi. Pirmiausia, tai yra polimerizacinis susitraukimas bei nepilnos polimerizacijos sunkiai pasiekiamose vietose galimybė. Dantų technikų laboratorijose gaminami įklotai, užklotai ir vinyrai pagal iš gydytojo gautą dantų atspaudą. Šiam tikslui naudojami kompozitai paprastai turi didesnį užpildo dalelių kiekį, kas nulemia jų geresnes mechanines savybes. Tačiau, pagrindiniais laboratorijoje pagamintų kompozicinių mikroprotezų pranasumais yra beveik pilna polimerizacija bei polimerizacinio susitraukimo nebuvimas. Nepaisant to, svarbu prisiminti, jog ir netiesioginėms restauracijoms skirti kompozitai yra pagaminti tų pačių cheminių medžiagų pagrindu, todėl burnos ertmėje elgsis gana panašiai, kaip ir kasdieninėje praktikoje naudojami kompozitai.

33. Klinikiniai kompozitų naudojimo aspektai Kompozitai puikiai tinka estetiškai svarbių sričių restauracijoms - priekinių dantų nedidelėms ertmėms bei eroziniams pažeidimams atstatyti. Kramtomųjų dantų atstatymas kompozitais nėra toks prognozuojamas dėl didelio kramtomojo spaudimo bei dėl to, kad kramtomųjų dantų srityje didesnė kompozicinės plombos dalis kontaktuoja su dentinu, kas yra silpnoji adhezijos grandis, palyginti su adhezija su emaliu.

34. Pluoštais sutvirtinti kompozitai Pluoštais sutvirtinti kompozitai yra polimerinės kompozicinės medžiagos, kurių sudėtyje yra stiklo ar anglies pluošto tikslu pagerinti mechanines medžiagos savybes. Šiose sudėtinėse medžiagose yra dvi viena kitą savo savybėmis papildančios medžiagos; kompozicinės polimerinių plastmasių medžiagos yra gana atsparios spaudimui, tačiau mažai atsparios tempimui, pluoštai, priešingai, yra atsparūs tempimui ir mažai atsparūs spaudimui.

35. Ramių iršiltų artėjančiųšvenčių!

36. Darbą atliko: Paulius Važgauskas TMIv-07 gr. Darbą tikrino: Dr. Vitalijus Rudzinskas

37. 2008 Vilnius