Екатеринбург, Свердловская область, Россия
с 01.01.1992 по настоящее время Екатеринбург, Свердловская область, Россия
В статье рассмотрено влияние различных факторов на свойства стоматологического полимерного материала. В качестве образца был взят акриловый материал горячей полимеризации «Фторакс». Образцы изготовлены с разным соотношением компонентов (в допустимых пределах), погружены в растворы разной ионной силы: 0,9 % раствор хлорида кальция, 0,9 % раствор хлорида натрия, дистиллированную воду и модельный раствор слюны. Проанализированы данные до и после взаимодействия с водными средами, определена температура стеклования. Экспериментальные данные показали, что выделение примесей низкомолекулярных соединений в водную среду зависит от состава среды и соотношения компонентов, которые используются для приготовления конструкционного материала. Выведение примесей из структуры полимера в растворы солей можно оценить по температуре стеклования, которая характеризует термомеханические свойства полимерного материала.
Пластмасса «Фторакс», контроль качества полимеризации, остаточный мономер, тем- пература стеклования
Частичное отсутствие зубов является одним из самых распространенных заболеваний. По данным ВОЗ до 75 % населения земного шара и имеют данную патологию. В нашей стране в общей структуре оказания медицинской помощи больным в лечебно-профилактических учреждениях стоматологического профиля это заболевание составляет от 40 до 75 % и встречается во всех возрастных группах пациентов. А 18 % пациентов имеют диагноз «Полное отсутствие зубов». Частичное и полное отсутствие зубов непосредственным образом влияет на качество жизни пациента. Что может приводить к снижению работоспособности, а порой и к невозможности занимать определенные должности.
Одним из способов лечения данного заболевания является изготовление различного вида съемных и несъемных зубных протезов, изготовленных из полимерных материалов. Полимерные материалы используют в разных типах ортопедических конструкций: пластмассовые коронки, бюгельные протезы, условно-съемные конструкции, полные съемные пластиночные протезы, но наиболее широко – для изготовления базисов съемных протезов. Полимерные материалы для базисов: полиметилметакрилаты, полиамиды, полиоксиметилены, полипропилен, этиленвинилацетаты, акрилаты [7,8,9].
В процессе эксплуатации на съемные протезы воздействуют различные факторы: механические, физические, биологические, химические. Возникает система взаимодействий «ОРГАНИЗМ-СЪЁМНЫЙ ПРОТЕЗ». У лиц, пользующихся зубными протезами, через несколько лет может возникнуть аллергический стоматит, который является реакцией замедленного типа и носит характер контактного воспаления. Одним из основных этиологических факторов развития аллергических реакций на акриловый протез является “остаточный мономер”, содержащийся в пластмассе и выделяющийся из нее в ротовую жидкость. Так же реакции возможны на гидрохинон, перекись бензоила, окись цинка и красители [2,3,4,5]. В научных работах [2,3,4,5] предлагаются следующие способы улучшение свойств полимеров для базисов съемных протезов: серебрение, покрытие различными лаками, обработка в спирте, дополнительное кипячение.
Однако, актуальными остаются вопросы, связанные с выбором критериев оценки качества полимерных материалов на стадии изготовления изделий.
Цель исследования: оценить воздействие различных факторов на свойства базисного стоматологического полимера.
Материалы и методы: объектом исследования был выбран стоматологический полимер для базисов горячей полимеризации «Фторакс».
Образцы пластмассы изготовлены на базе Уральского Государственного Медицинского Университета (кафедра ортопедической стоматологии) с соотношением компонентов (порошок (П): жидкость (Ж)) 2:1; 2:0,9; 2:1,1. Данное соотношение допускает производитель данного материала и указывает об этом в инструкции к использованию. Размер и толщина образцов соответствовали ГОСТу. [1]
Физико-химические свойства образцов и водных вытяжек исследованы на кафедре общей химии УГМУ и на кафедре высокомолекулярных соединений УРФУ.
В качестве растворов были использованы: дистиллированная вода, 0,9 % раствор хлорида натрия, 0,9 % раствор хлорида кальция и модельный раствор слюны (МРС). Объем каждого раствора, в который погружался образец, составлял 30 мл. Через 24 часа в растворах измерена плотность, электропроводность (кондуктометр «Анион 7020») и осмомоляльность (осмометр криоскопический медицинский ОСКР-1М), которая характеризует изменение концетрации веществ в водной среде.
Обзорные ИК-спектры НПВО (нарушенного полного внутреннего отражения) образцов записывали на кафедре высокомолекулярных соединений УрФУ с помощью ИК-Фурье Nicolet 6700 спектрометра в области волновых чисел 4000-500 см-1. Спектры определяли на отражение света. Термомеханические исследования проводили с помощью прибора TMA 202 Netzsch в диапазоне температур 20-250оС.
Результаты исследования и их обсуждение:
Данные по изучению электропроводности, плотности и концентрации веществ в водной среде представлены в таблице 1.
Из экспериментальных данных, представленных в таблице видно:
- электропроводность во всех в водных системах после взаимодействия с образцами увеличилась, а плотность растворов незначительно снизились. Наименьшее значение электропроводности – в дистиллированной воде, для образца с соотношением П: Ж= 2:1;
- концентрация электролитов и электропроводность 0,9 % растворов хлорида натрия или хлорида кальция после взаимодействия с образцами увеличилась незначительно, а плотность растворов снизилась;
- концентрация осмотически активных частиц в водной системе снизилась в МРС и увеличилась в других водных системах (растворы хлоридов натрия или кальция). В системах с дистиллированной водой метод осмометрии не позволяет выявить изменения состава растворителя (дистиллированной воды).
Важно подчеркнуть, что вышепредставленные методы хотя и указывают на изменение состава и свойств водных сред, но не позволяют выявить условия для получения изделий с наименьшим содержанием мономера.
В таблице 2 представлены данные, полученные в результате определения термомеханических свойств.
Термомеханические кривые получены для образцов до и после их взаимодействия с водными средами различного состава. По термомеханическим кривым была определена температура стеклования (Тс). Температура стеклования – это температура, при которой аморфный полимер из высокоэластичного состояния переходит при охлаждении в стеклообразное состояние. Чем выше температура стеклования, тем меньше образец содержит посторонних примесей [6].
На рис. 1 приведены термомеханические кривые образцов пластмассы «Фторакс» с соотношением П: Ж= 2:1 до и после взаимодействия с дистиллированной водой. Как видно из графика, наибольшую температуру имеет образец, отмытый дистиллированной водой. Повышен Тс связано с меньшим содержанием в твердом веществе низкомолекулярных примесей.
В таблице 2 приведена температура стеклования всех образцов до и после отмывки в разных средах. Из данных следует, что образец, приготовленный с соотношением компонента П: Ж =2:1 может быть эффективно отмыт в разных водных системах и состав отмывочного раствора не влияет на конечный результат. Образец, приготовленный при соотношении
П: Ж =2:0,9, эффективно отмывается в растворе с большой ионной силой – 0,9 % раствор хлорида кальция. Образец, приготовленный при соотношении П: Ж =2:1,1, содержит больше других образцов примесей и не может быть эффективно отмыт.
Выводы
1. Выделение из образцов непрореагировавших соединений в водную среду зависит от соотношения П: Ж, при котором приготовлен образец, и от состава водной среды, с которой он взаимодействует.
2. Оценить удаление низкомолекулярных примесей из полимера, при использовании растворов солей, можно только по температуре стеклования, которая определяется по результатам анализа термомеханических свойств материала.
3. В качестве критерия оценки свойств базисных стоматологических полимерных материалов можно использовать температуру стеклования изделий или образцов, определенную термомеханическим методом.
4. Значение вариабельности в 10 %, рекомендуемое производителем материала необходимо сократить как минимум в 2 раза, для получения материала со стабильными свойствами.
5. Необходим контроль в зуботехнической лаборатории с использованием высокоточных весов при работе с полимерами. Это приведет к улучшению свойств материала и как следствие качества жизни пациентов.
1. ГОСТ Р 31572-2015 (ИСО 1567-99) Материалы полимерные для базисов зубных протезов. Технические требования. Методы испытаний. М.:и Госстандарт России, 2002. - 20 с.
2. Жолудев С. Е. Способы улучшения адаптации у лиц с проблемами непереносимости материалов съемных зубных протезов//Маэстро стоматологии. - 2005.№ 19. - С. 22-27.
3. Жолудев С. Е. Особенности протезирования полными съемными протезами и адаптации к ним у лиц пожилого и старческого возраста//Уральский медицинский журнал. 2012. № 8. С. 31-35.
4. Караков К. Г. Методы профилактики непереносимости зубных протезов из акрилатов // Новое в теории и практике стоматологии. Сборник научных работ. Ставрополь, 2003. - С. 187-189.
5. Маренкова, М. Л. Значение показателей цитокинов ротовой жидкости в развитии воспалительных процессов в тканях поло-сти рта при явлениях непереносимости зубных протезов / М. Л. Маренкова, С. Е. Жолудев, М. В. Григорьева // Институт стоматологии. - 2007. Т. 36, № 3. - С. 56-57.
6. Тагер А. А. Физикохимия полимеров. М.:Химия,1978. С. 544.
7. Трегубов И. Д. Применение термопластических материалов в стоматологии. Учебное пособие. /Трегубов И. Д., Болдырева Р. И., Михайленко Л. В., Магкелидзе В. В., Трегубов С. И. //Москва. - Издательство «Медицинская пресса». - 2007. -140 с.
8. Физико-механические характеристики эластичных материалов для съемных зубных протезов /Б. Н. Корехов, А. Н. Ряховский, И. Я. Поюровская, Т. Ф. Сутугина // Стоматология. -2009. -№ 6. -С. 55-59.
9. Anusavice, K. J. Phillips’ Science of Dental Materials / K. J. Anusavice. -11-th edn. -Elsevier Health Sciences, 2003. -Р. 176-185.
