Polimeryzacja światłoutwardzalnych materiałów kompozycyjnych – przegląd piśmiennictwa

Zastosowanie światła widzialnego do inicjacji procesu polimeryzacji wypełnień kompozycyjnych wpłynęło na poprawę ich jakości i przyczyniło się do skrócenia czasu pracy nad zakładanym wypełnieniem. Dało również możliwość lepszej kontroli polimeryzacji i dzięki wyeliminowaniu procesu mieszania bazy i katalizatora udaje się uniknąć zamykania pęcherzyków powietrza wewnątrz wypełnienia. Z kolei rozwinięcie technologii pośrednich systemów wiążących zredukowało powstawanie mikroprzecieku na granicy między wypełnieniem a tkankami zęba oraz pozwoliło na uzyskanie dobrego połączenia materiału kompozycyjnego ze szkliwem i zębiną.

Pomimo blisko 30 lat doświadczeń problemem wciąż wymagającym rozwiązania jest powstający w trakcie naświetlania wypełnienia skurcz polimeryzacyjny, związany ze zmniejszaniem się objętości materiału kompozycyjnego w trakcie utwardzania. Wielkość skurczu zależy od rodzaju kompozytu i od techniki jego naświetlania. Ogromne znaczenie ma również intensywność i rodzaj źródła światła użytego do polimeryzacji.

Wiele doniesień wskazuje na to, iż kompozyt kurczy się w kierunku emitowanych promieni światła (2, 11, 17, 20). Prace de Gee i wsp.(8) oraz Versiliusa i wsp. (21) wskazują, iż dotychczasowa wiedza na ten temat powinna być zrewidowana. Okazuje się bowiem, że to wolna powierzchnia kompozytu wykazuje większy skurcz polimeryzacyjny niż powierzchnia związana ze ścianą zęba oraz zauważono także, że ta część kompozytu, do której promieniowanie świetlne dociera najpóźniej wykazuje największy skurcz polimeryzacyjny. Wyjaśnia to dlaczego w próbkach kompozytu in vitro większy skurcz jest obserwowany w części materiału położonej najdalej od źródła światła, niż w części materiału położonej bliżej (6, 8, 18). Skurcz polimeryzacyjny powoduje powstawanie w kompozycie dużych naprężeń w okolicy połączenia z powierzchnią zęba. Naprężenia te uzależnione są od wielkości skurczu oraz od wielkości modułu Younga danego kompozytu (3, 9, 11). Relację tę obrazuje prawo Hooka zapisane wzorem (12):

d = eE

Gdzie: d – naprężenie

e – skurcz

E – moduł sprężystości

Zgodnie z tym prawem, jeżeli porównamy dwa kompozyty charakteryzujące się podobnym skurczem polimeryzacyjnym lecz o różnej wartości modułu Younga to zauważymy, że wywierają one różne naprężenia na okolicę połączenia z powierzchnią zęba. Kompozyty o małym module Younga tzn. płynne i półpłynne, pomimo dużego w porównaniu do kompozytów hybrydowych skurczu polimeryzacyjnego, będą wytwarzały mniejsze naprężenia w okolicy połączenia kompozytu z zębem, a zatem będą wykazywały większą szczelność brzeżną (3, 9, 16). Materiały o dużym skurczu polimeryzacyjnym mogą powodować pękanie brzegu szkliwa w okolicy styku z kompozytem, co z kolei doprowadza do szybkiego powstawania próchnicy wtórnej (11, 16).

Proces wiązania żywicy kompozytowej zachodzi dzięki reakcji addycyjnej (2, 20). Monomer zawiera przynajmniej jedną grupę akrylową lub jedną grupę o podwójnym wiązaniu z atomem węgla, które mogą brać udział w reakcji polimeryzacji. Jeśli w strukturze monomeru dostępna jest tylko jedna aktywna grupa, wówczas dojdzie jedynie do polimeryzacji liniowej. Do takiej reakcji dochodzi np. w metakrylacie polimetylu - który jest jedną z częściej stosowanych żywic w materiałach stomatologicznych. Jeżeli zaś w cząsteczce monomeru mamy dostępne dwie lub więcej aktywnych grup, nastąpi polimeryzacja krzyżowa, dzięki której uzyskamy polimer o dużej gęstości, wytrzymałości, z wysokim modułem elastyczności (6-8 GPa). Polimeryzacja krzyżowa zawsze poprzedzona jest polimeryzacją liniową i rozp

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.