ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» Кафедра Ортопедической стоматологии Допускается к защите Заведующий кафедрой К.м.н. Голинский Юрий Георгиевич _____________(подпись) «___» _____________2019 г. ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АКРИЛОВЫХ БАЗИСНЫХ ПЛАСТМАСС ПРИ ЛЕЧЕНИИ ЧАСТИЧНОГО ОТСУТСТВИЯ ЗУБОВ. Выполнил студент Стрелков Антон Михайлович 524 группы Научный руководитель К.м.н. Огрина Наталья Александровна Санкт-Петербург 2019 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Актуальность………………………………………………………………..4 Цель и задачи исследования………………………………………………..5 Научная новизна работы………………………………………………....6 Практическая значимость работы……………………...………………….6 Глава 1. Обзор литературы…………………………….…………………….7 1.1 История пластмассы………...……………………………………….…….7 1.2 Съемные протезы из акрилата и показания к их применению……………8 1.3 Пластмассы, применяемые для изготовления съемных протезов………11 1.4 Фиксация частичных съемных пластиночных протезов……………….15 1.5 Технология изготовления съемных протезов при частичной потери зубов …………………………………………………………………………...17 Глава 2. Материалы и методы исследования…………………………….19 2.1 Материалы исследования…………………………………………………19 2.2 Методы исследования……………………………………………..……...21 2.2.1 Экспериментальное исследование предела прочности ……..……….24 2.2.2 Экспериментальное исследование микротвердости …..……………..25 Глава 3. Результаты исследования………………………...………………29 3.1 Результаты исследования предела прочности ……………….………….29 3.2 Результаты исследования микротвердости ……………………………..36 Заключение ………………………………………………………..…………36 Выводы………………………………………………………………………..38 Практические рекомендации ……………………….……………………. 39 Список литературы ………………………………………………………....40 ВВЕДЕНИЕ Актуальность: Лечение и реабилитация пациентов при частичной или полной потере зубов имеет большую проблему создания протезов, которые удовлетворяют требованиям в функциональном, эстетическом и психологическом отношении. Несмотря на множество современных базисных материалов, наиболее часто, для изготовления съемного протеза используются пластмассы на основе акрилатов. Однако многолетний опыт использования данных материалов выявил как плюсы, так и недостатки. Одним из которых является непереносимость, в следствии этого может быть большой спектр патологических изменений слизистой оболочки протезного ложа. Одной из основных причиной возникновения непереносимости является, несовершенство технологии и изготовления. Поэтому изучение и открытие новых материалов и методов полимеризации, которые позволят улучшить физико-механические и токсико-аллергические свойства акриловых пластмасс, до сих пор остается актуальной задачей. Длительное время в качестве базисного материала использовался зуботехнический каучук, но у данного базиса были свойственные ему недостатки, что и стало отправной точкой для исследования и внедрения в стоматологическую практику синтетических пластмасс. В 1940 году советские ученые под руководством Б. Н. Бынина, И. И. Ревзина и др. Разработали пластмассу АКР-7, которая своим появлением дала новый толчок для создания современных материалов. Изготовление синтетических пластмасс в последние годы вышло на новый уровень. Сейчас пластмассы являются отличным заменителем множества материалов и даже некоторых металлов. Таким образом синтетические пластмассы принимают все большее значение в медицине и особенно в стоматологии. Необходимость дальнейшего сравнения и изучения поведения материалов в различных условиях изготовления, которые могут действовать на протез в процессе его использования, дадут нам более полное представление о свойствах конкретных материалов, именно это, и послужило основанием для проведения нашего исследования. Целью исследования является: сравнительная оценка физико-механических свойств акриловых базисных пластмасс с целью улучшения качества изготовления съемных протезов при частичном отсутствии зубов. Задачи исследования: Изучить литературу по проблеме применения акриловых базисных пластмасс, при лечении частичного отсутствия зубов. Провести испытания пределов прочности акриловых базисных пластмасс. Выявить степень максимальной деформации акриловых базисных пластмасс и определить твердость каждого исследуемого материала. Провести сравнительный анализ акриловых базисных пластмасс, имеющих отклонения от нормы полимеризации. Дать практические рекомендации по контролю процесса полимеризации с целью улучшения качества изготовления съемных протезов при частичном отсутствии зубов. Научная новизна работы: Проведена оценка способности различных акриловых базисных пластмасс к сопротивлению нагрузкам. Проведены испытания на трехточечный изгиб для определения максимальных пределов прочности материалов. Проведены испытания твердости каждого из образцов. Практическая значимость исследования: Проведенные исследования позволили оценить физико-механические свойства акриловых пластмасс. Пользуясь данными этого исследования можно усовершенствовать контроль клинико-лабораторных этапов изготовления частичных съемных протезов, для более безопасного и долговечного их использования. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 История развития пластмассы и акриловых съемных протезов Первая пластмасса впервые была открыта для общества английским металлургом Александром Парком в 1855г. Она получила название Паркезин, и впервые была представлена на международной выставке в Лондоне в 1962г. Паркезин производился из природных материалов (жевательная резинка, шеллак), потом на замену природным материалам пришли химически модифицированные материалы (коллаген, нитроцелюлоза, резина). И наконец производство пластмассы пришло к использованию полностью синтетических материалов ( эпоксидная смола, поливинилхлорид, полиэтилен и др.). В 60 годах 19 века Джон Весле Хайат нашел способ использования длинных нитевидных молекул целлюлозы из растений, для получения пластмассы. 50 лет спустя Лео Баккеланд уроженец Бельгии, сделал следующий шаг в этом направлении. Одним из первых открывателей был изобретатель Лео Баккеланд открывший такой полимер как Баккелит, это еще одно доказательство что находит тот, кто ищет, он просто смешивал разные вещества, но знал как их исследовать, что бы разглядеть интересные свойства. Из двух веществ извлеченных из угля, Баккеланд получил первый в мире полностью синтетический пластик, и облик двадцатого столетия полностью изменился. Пластмассы - это полимеры, длинные цепные молекулы объединённые в твердую субстанцию, цепи атомов углерода иногда с примесью других веществ имеют очень длинные цепочки атомов, благодаря этому их можно формовать, залить в жидком виде в любую форму. Пластмасса это конструкционный материал цивилизации. [Roald Hoffmann, Ph.D. Nobel Laureat ]. 1.2 Акриловые съемные протезы и показания к их применению Съемные протезы как и многие аппараты в стоматологии являются одновременно лечебными (терапевтическими) и профилактическими действиями: восстановление межальвеолярных расстояний, эстетические функции лица, а так же функцию жевания и речи. Съемные протезы бывают, как частичными, так и полными. Полные съемные протезы используются при полной потери зубов. Материалами так же, как и у частичных протезов, являются полимеры и сплавы металлов (при изготовлений протеза комбинированного типа). Главным преимуществом полного и частичного протеза, является то, что пациент в любое время может вывести и ввести протез из полости рта, при этом не совершая травмирующего действия на ткани протезного ложа, естественные зубы, их пародонта и без ущерба для самого протеза. [ В.Н. Трезубов, Л.М.Мишнев 2008г] В съемном протезе принято различать - Базис - Основная часть протеза. Седловидную часть - участок базиса в области отсутствующих зубов. Приспособления для фиксации аппарата - кламер, кламерная система. Искусственные зубы, размещаемые в базисе. Величина базиса протеза на верхней челюсти в основном зависит от числа сохранившихся зубов и вида прикрепления. На размеры базисов так же влияют степень атрофии кости и альвеолярных отростков, чем больше степень атрофии, степень податливости и выше чувствительность, тем больше должна быть площадь базиса протеза. Только после обследования костного остова челюстей, врач сможет принять решение о границах базиса. Размеры или площадь базисов зависят еще от нескольких факторов: Расположение нейтральной зоны Анатомические особенности подъязычного пространства и проходной складки нижней челюсти. Анатомической особенности линии «А» - граница между мягким и твердым небом. Как правило для определения локализации дефекта зубных рядов при частичной потере зубов принято использовать классификацию Кеннеди (Рис. 1). Рис. 1 При работе с классификацией Кеннеди могут возникнуть трудности, когда в зубном ряду имеется сразу несколько дефектов. В подобных случаях Кеннеди рекомендовал следующее правило: если в зубном ряду несколько дефектов, относящихся к разным классам, то его следует отнести к меньшему по порядку классу. Е.И. Гавриловым предложена иная классификация дефектов зубных рядов. Ее особенность - это выделение в отдельную группу дефектов при которых, имеются только одиночно сохранившиеся зубы(Рис. 2). [В.Н. Трезубов, А.С Щербаков 2010] Рис 2. Классификация зубных рядов с дефектами ( По Е.И. Гаврилову): а, б - первая; в, г, д - вторая; е - третья; ж - четвертая группы. Согласно данной классификации, различают четыре группы дефектов: Концевые ( односторонние и двусторонние ). Включенные ( боковые односторонние, двусторонние и передние). Комбинированные. Челюсти с одиночно сохранившимися зубами. 1.3 Пластмассы, применяемые для изготовления съемных протезов Для полноценного представления о видах и свойствах современных стоматологических полимеров очень важно ознакомиться с классификацией. [А.В. Савбитова, Н.Е. Митина 2016г] Классификация полимеров по химической природе-пластмассы на основе: Акрилатов - Этакрил, Фторакс, Акронил, Синма-74, Синма-М, Эладент, Протакрил и Редонт. Силиконов - Ортосил, Mollosil, Боксил. Сополимеров полихлорвинила и бутилакрилата - Эластопласт (для изготовления боксерских шин), Ортопласт (для челюстно-лицевого протезирования). Нейлонов (полиамидов) - Valplast, Flexite, Flexy-Nylon, Flexy-J, Flexyplast. Полиоксиметилена - T.S.M. AcetalDental, Dental-D. Метилметакрилата термопластического - Polyan (Bredent) Полипропилена - Липол Этиленвинилацетата Flexidy, Corflex Orthodontic. Классификация полимеров по технологии полимеризации Термохимическая полимеризация под механическим давлением в струбцине ( Фторакс ). Химическая (холодная) полимеризация (Редонт, Протакрил). Улучшение прочности пластмассы и уменьшение количества пор и остаточного мономера достигаются при полимеризации под давлением 2-4 атмосферы в горячей (60-70С) воде в специальной герметичной емкости. Термоинжекция термопластов (Valplast) Свч-полимеризация (AcronMC) Фотополимеризация ( EliteLCTray, AcronLC ) Классификация стоматологических полимеров по назначению: Пластмассы для изготовления базисов съемных протезов - базисные пластмассы. - Акриловые -Этакрил, Акрел, Фторакс, Villacryl. - Термопластические литьевые и термоэжекционные - Valplast, Flexite, Dental D, Polyan, Липол, Денталур. Пластмассы для несъемного протезирования: - для изготовления коронок и мостовидных протезов ( Синма, Isosit ) - Пластмассы ( фотоотверждаемые композиты ) для облицовки металлических каркасов несъемных протезов: Symphony ( 3M-ESPE), Artglass (Heraeus Kulzer), Solidex ( Shofu ), Оксамат. Пластмассы для починок, перебазировок, Индивидуальных ложек, Ортодонтических аппаратов, жестких кап и временных шин: Редонт, Протакрил, Palapress. Эластичные пластмассы для изготовления эластичных подкладок под базис протезов и боксерских шин: Боксил, ПМ-01, Ортоксил, Molloplast, Mollosil. Пластмассы для челюстно-лицевых протезов: Ортопласт. Базисы принято различать по их назначению: пластмассы для жесткой части базиса, пластмассы для мягких слоев базиса, обращенных к слизистой оболочке, а также пластмассы для перебазирования, починки съемных протезов и изготовлениях ортодонтических аппаратов. Так же в зависимости от изготовителя известно три различные формы выпуска: пластмасса типа порошок-жидкость, гелевого типа, литьевые термопластические пластмассы. Имеются так же разные типы пластмасс используемые при изготовлении базиса: акриловые, винил-акриловые и на основе модифицированного полистирола. Но основным материалом используются пластмассы акриловой группы из-за наличия сополимеров, сшивающих агентов и наполнителей. Популярность акриловых материалов объясняется, тем что у данных материалов на данный момент очень высокий уровень технологического прогресса, и при этом высокие физико-механические свойства и дешевизна. ( Е.У. Лебеденко, Т.И. Ибрагимова, Е.А. Брагина) Пластмасса типа гель. Данный тип базисных пластмасс является готовой формовочной массой, получается которая после смешения мономера с поливинилакрлатным сополимером. Материал выглядит в виде толстой пластины которая с двух сторон покрыта изолирующим слоем препятствующим испарению мономера. В состав этих материалов не входят активаторы или инициаторы, свойственные для окислительно-восстановительных систем холодного отверждения, поэтому пластмассы типа гель поляризуются только за счет горячего отверждения. Преобразование в изделие происходит методом компрессионного прессования и преимущественно инжекционным методом. Главное преимущество это точная заводская дозировка компонентов, так как благодаря этому избегается этап6 где возможно допустить ошибки при смешивании. Пластмасса типа порошок жидкость. Является основным материалом для изготовления базисов протезов. Изготовление данного материала происходит промышленностью и выпускается в основном в виде порошок жидкость, при смешивании которых получается формовочная масса. Различают два вида полимеризации данных материалов в зависимости от состава: это метод горячего и холодного отверждения. С использованием данных пластмасс, мы можем выбрать многие пути формирования в готовое изделие: Компрессионное и литьевое прессование, инжекцией или методом свободного литья. Некоторые полимерные материалы имеют в составе стекловолокно, апретированное силиконовыми полифункциональными соединениями. Данные вещества дают пластмассе увеличение механических свойств и снижение линейного термического расширения. Но большое процентное соотношение стекловолокна, снижает эстетические показатели. Полимеры холодной полимеризации. В основном данные пластмассы используются для починок, перебазировки изготовлении индивидуальных оттискных ложек, ортодонтических аппаратов, жестких кап и временных шин. Они представляют собой компаунды, которые отверждаются за счет химической составляющей и процесс полимеризации происходит при комнатной температуре. Но в наши дни не представляется возможным замещение пластмассы горячего отверждения, холодным. Так как они уступают по прочности, твердости и содержанию остаточного мономера. Но все эти минусы никак не исключают а наоборот дополняют друг друга. Процесс полимеризации пластмасс холодного отверждения, осуществляется за счет окислительно-восстановительной системы. Основными элементами данной системы являются инициатор и активатор. Скорость полимеризации пластмасс холодного отверждения зависит он нескольких факторов: 1) начальная температура мономера и полимера. Температура свыше 30 градусов вызывает быструю полимеризацию, а при температуре ниже 5 градусов, процесс резко тормозится. 2) Количество и природа активатора и инициатора. 3) Степени дисперсности порошка и его молекулярной массы, чем мельче порошок и чем ниже молекулярная масса, тем быстрее идет набухание и полимеризация. 4) Соотношение мономер/порошок, уменьшение соотношения ведет к сокращению времени полимеризации. Избыток мономера замедляет процесс. Термопластические Стоматологические полимеры. В ортопедической стоматологии данные материалы используются вот уже более полувека, но еще несколько лет назад о них мало кто знал, как у нас в стране, так и за рубежом. Название термопластические массы или термопласты появилось из-за способности материала приобретать текучесть под воздействие определенной температуры. В основу данных пластмасс входят природные или искусственные высокомолекулярные соединения, состоящие из больших по размеру молекул, молекулярная масса которых превышает несколько тысяч, а иногда может достигать нескольких миллионов. В большинстве такие соединения являются полимерами-вещества молекулы которых состоят из многократно повторяющихся структурных единиц. Свойства этих пластмасс, на прямую зависят от молекулярной массы, химического строения, величины и формы цепи атомов. 1.4 Фиксация частичных съемных пластиночных протезов. При протезировании пациентов с частичной потерей зубов съемными протезами, необходимо озаботиться вопросом фиксации и стабилизации их в полости рта. Под фиксацией протеза мы понимаем укрепление протеза на челюсти в статическом состоянии, то есть в покое, а под стабилизацией, то насколько устойчив протез во время жевания или речи. Фиксация съемных зубных протезов до сих пор представляет собой сложную биомеханическую проблему. Решая данную проблему мы сталкиваемся с трудностями смещения в вертикальном и горизонтальном направлении, с необходимостью предотвращения вредного механического воздействия на опорные зубы и подлежащие ткани протезного ложа. [ М.Л. Миронова 2009г] Различают три основных фактора фиксации Физический - адгезия и когезия за счет двух отполированных поверхностей смоченных жидкостью. Данные условия возникают в полости рта между протезом и слизистой оболочкой. Биологический фактор или анатомическая ретенция - различные анатомические образования, которые за счет свой формы и расположения способствуют фиксации. Механический - для данного фактора фиксации применяются кламмерные и телескопические системы. В клинике наибольшее распространение получила кламмерная система фиксации. В настоящее время ортопеды располагают большим разнообразием кламмеров, которые позволяют фиксировать протезы для при сложных клинических ситуациях. Но главной задачей является применение той системы, которая будет наносить как можно меньше вреда опорным зубам и слизистой оболочке. Основными элементами кламмеров являются: Плечо, тело, отросток, и окклюзионная пластинка. Все кламмера выполняют распределение горизонтальных и вертикальных сил, передавая часть нагрузки на опорные зубы, и тем самым разгружая слизистую оболочку от жевательного давления. [В.Н. Трезубов, Л.М. Мишнев, Р.А Фадеев 2010г] 1.5 Технология изготовления съемных протезов при частичной потери зубов. Функциональная ценность съемного протеза во многом зависит от точного соответствия внутренней стороны базиса и рельефа слизистой оболочке протезного ложа. Режим полимеризации и качество формовки влияют на механические и физико-химические свойства протеза. Любой съемный протез является строго индивидуальным, это достигается за счет прессования базисных пластмасс в индивидуальные гипсовые пресс-формы. В процессе формирования протеза в короткий срок изменяется физическое состояние материла, и его химическое строение. Технология замещения восковой модели пластмассой предусматривает такие этапы как, изготовление пресс-формы, приготовление формовочной композиции, прессования и, наконец, полимеризация пластмассы. В течении всех этих процессов изготовления достигается одна единственная цель - это получение в результате пластинчатого протеза с максимальными физико-механическими свойствами. На результат так же могут повлиять, температурные режимы полимеризации, способы формирования, и даже того в каких условиях происходит полимеризация - во влажной или сухой среде. [И.Ю. Лебеденко, Т.И. Брагин 2011г] Изготовление частичного съемного протеза делится на клинические и лабораторные этапы: 1 этап - Обследование врачом-ортопедом, выбор протеза и постановка диагноза 2 этап - Выполняется снятие слепков (клинический) 3 этап - Изготовление моделей 4 этап - моделирование воскового базиса с окклюзионными валиками (лабораторный). 5 этап - определение центрального соотношения челюстей (клинический); 6 этап - постановка моделей в окклюдаторе или артикуляторе (лабораторный); 7 этап - изготовление восковой модели будущего протеза (лабораторный); 8 этап - проверка восковой конструкции протеза в полости рта (клинический); 9 этап - окончательное моделирование восковой конструкции протеза (лабораторный); 10 этап - гипсовка восковой композиции в кювету и замена воска на базисный материал (лабораторный); 11 этап - полимеризация пластмассы, выемка протеза из кюветы, его отделка, шлифовка и полировка (лабораторный); 12 этап - наложение протеза на челюсть (сдача протеза) (клинический). [М.Л. Миронова 2012] Глава 2. Материалы и методы исследования. 2.1 Материалы исследования. Для решения поставленных задач были проведены исследования акриловых базисных пластмасс, которые используются в ортопедический стоматологии при изготовлении съемных протезов при частичной потери зубов. Группу исследования составили 9 образцов пластмассы разной методики изготовления и с различными нарушениями механизма полимеризации. Из изученной литературы было выяснено что основной причиной изменения свойств данных материалов, составили нарушения процесса полимеризации. В зависимости от популярности использования, было выбрано два материала. Основную группу составили 6 образцов с различными составами. Данные образцы мы подвергнем изменению прописанной изготовителем инструкции, и сознательно нарушим правильный процесс полимеризации. В группу сравнения вошли 2 материала которые будут изготовлены по всем нормам, и соблюдением всех этапов и правил. Виды пластмасс и технологии полимеризации представлена в таблице №1. Критерии выбора материалов для исследования: пластмассы на основе акрилатов, использование данных материалов в изготовлении базисов протезов при частичной потере зубов, полимеризационный процесс проходящий путем горячего отверждения. Таблица №1 Материал Соблюдение технологии Нарушение концентрации мономер-полимер Нарушение давления при изготовлении Villacryl H Plus 2 2 2 Пластмасса бесцветная для базисов протезов 2 2 2 Всего 12 Критерии выбора материалов для исследования: пластмассы на основе акрилатов, использование данных материалов в изготовлении базисов протезов при частичной потере зубов, полимеризационный процесс проходящий путем горячего отверждения. Критерии исключения материалов из исследования: не акрилатная химическая природа пластмассы, полимеризация путем холодного отверждения. Из изученной литературы было выяснено, что наиболее частными нарушениями в процессе полимеризации являются - нарушение концентрации и недостаточное давление на материал. Концентрации мономера и полимера, в составе пластмассы используемых в нашей работе представлены в таблице №2. Таблица №2 Материал Концентрация в норме Измененная концентрация Villacryl H plus 10 г. порошка / 4,2 мл. жидкости. 15 г. порошка / 4,2 мл жидкости Пластмасса бесцветная для базисов протезов 2:1 3:1 Используемое давление в процессе полимеризации пластмасс, исследуемых в данной работе представлены в таблице №3. Таб.3 Материал Давление в норме Измененное давление Villacryl H Plus До 5000 кг До 100 кг Пластмасса бесцветная для базисов протезов До 3500 кг До 100 кг 2.2 Методы исследования. Все образцы были изготовлены в виде пластинок с размерами 60мм х 10мм х 4мм, в зуботехнической лаборатории ГБУЗ «Стоматологическая поликлиника № 20» под полным контролем специалиста. Образцы должны были обладать ровной и гладкой поверхностью, без трещин, сколов, вздутий и других дефектов. Пластмассы были изготовлены тремя типами (Рис. 3): Изготовление согласно нормам и стандартам заявленными производителями Изготовление образцов без использования давления, с целью сохранения в нем пор. Изготовление образцов с нарушенным процентным содержанием мономера - полимера. Рис. 3. Подготовленные образцы пластмассы в соответствии с ГОСТ. Отливка в гипс не позволила получить заданных геометрических размеров, поэтому после отливки было необходимо подвергнуть образцы механической обработке в соответствии с ГОСТ 4648-71. Для механической обработки была использована прецизионная алмазная циркулярная пила IZOMET 1000 с водяным охлаждением (рис. 4). Рис. 4. Прецизионная алмазная циркулярная пила IZOMET 1000 Если невозможно изготовить образец с указанными размерами, допускается применять образцы, соотношение длины и толщины которых должно составлять, а ширина образца должна быть от 10 до 25 мм, а для материалов, содержащих крупные частицы наполнителя, - от 20 до 50 мм. После механической обработки мы получили два образца идеального качества, без наличия каких либо, дефектов. При нарушении давления при котором происходит процесс полимеризации, в следующих образцах мы получили газовую пористость. При нарушении концентрации составных элементов, за счет увеличения количества полимера, и уменьшении количества мономера, в результате получены образцы с так называемой мраморностью. Экспериментальные исследования были проведены в ресурсном центре «Инновационных технологий композитных наноматериалов» Санкт- Петербургского Государственного университета. 2.2.1 Экспериментальное исследование предела прочности. Определение предела прочности максимального разрушающего усилия, и максимальной деформации проводилось при помощи универсальной испытательной машины SHIMADZU AG-X 50kN (Рис. 5), обеспечивающей равномерную скорость относительного движения нагружающего наконечника и опор и позволяющей производить измерение нагрузки с погрешностью ±1%, а прогиба - с погрешностью ±2%. Рис. 5. Универсальная испытательная машина SHIMADZU AG-X 50kN Рекомендуется применять испытательную машину, у которой смещение силоизмерительного устройства во всем диапазоне нагрузок составляет не более 2 мм. Расстояние между опорами должно быть регулируемым. На испытательной машине должно быть размещено устройство с нагружающим наконечником и опорами. Сближение их должно проходить с постоянной скоростью с учетом допусков. Данное исследование проводилось путем установки ранее изготовленных пластинок выбранных пластмасс, под пресс и повышении нагрузки на них до момента достижения максимальной нагрузки при которой материал разрушался. Воздействие на материалы проводилось путем изгиба образцов в трех точках (черт. 1). Все испытания проводились в соответсвии с ГОСТ 4648-71, настоящий стандарт распространяется на неармированные и армированные пластмассы и устанавливает метод испытания на статический изгиб. Черт. 1. Пример наконечника и краев опор. Величина перемещения головки , связанной с силоизмерителем, должна быть до 0,5 мм. Допускается, кроме арбитражных испытаний, использовать машины с величиной не более 5 мм. Устройство с опорами должно обеспечивать возможность их установки и закрепления на требуемом между ними расстоянии. Прибор для измерения образцов должен обеспечивать измерение их размеров с погрешностью ±0,02 мм. 2.2.2 Экспериментальное исследование микротвердости. Испытание на микротвердость вдавливанием по методу восстановленного отпечатка заключается в нанесении на испытуемую поверхность изделия (образца) отпечатка под действием статической нагрузки, приложенной к алмазному наконечнику в течение определенного времени. После удаления нагрузки и измерения параметров полученного отпечатка число микротвердости следует определить по формулам. Число микротвердости определяют делением приложенной к алмазному наконечнику нормальной нагрузки на условную площадь боковой поверхности полученного отпечатка. Определение микротвердости осуществлялось за счет микротвердомера SHIMADZU HMV. Для проведения данного исследования необходимо было, погрузить наши образцы в прозрачную двух компонентную смолу на основе метилметакрилата Technovit 4004, для создания удерживающего механизма, чтобы избежать смещения и неравномерного давления на материал исследования (Рис. 7). Полученные гильзы пластмассы с нужными образцами, необходимо было подвергнуть тщательной полировке. Полировка образцов проводилась с помощью шлифовально-полировочного станка BUEHLER ECOMET 250 PRO ( Рис. 6 ). Полировка проводилась противовращением, скорость вращения 150 Об./Мин., с шагом удерживающей головы 30 Об./Мин. Рис. 6. Шлифовально-полировочный станок BUEHLER ECOMET 250 PRO Рис. 6. Шлифовально-полировочный станок BUEHLER ECOMET 250 PRO Процесс полировки сопровождался охлаждением водой и смазывающей жидкости. На данном этапе шлифовки использовалась абразивная шлифовальная бумага с различной зернистостью: Р320, Р600, Р1200, Р2000, на окончательном этапе, абразивная бумага была заменена на резиновый круг, с использованием полировочной пасты. Целью данного процесса, было создание идеально гладкой, ровной и отполированной поверхности, чтобы избежать, некорректных результатов. Рис. 7 Загильзованные образцы акриловой базисной пластмассы. Подготовленные образы устанавливаются в микротвердомер, и рассматриваются под микроскопом под 1000к увеличением на наличение дефектов или незаполированных участков пластика. Испытание проводится путем механического вдавления алмазного наконечника (Рис. 8). После чего под микроскопом происходит измерение оставшегося отпечатка конуса. Данные исследование проводится в соответствии с ГОСТ 9450-76. Настоящий стандарт устанавливает метод измерения микротвердости изделий и образцов из металлов, сплавов, минералов, стекол, пластмасс, полупроводников, керамики, тонких листов, фольги, пленок, и гальванических покрытий. Рис. 8. Изображение алмазного наконечника микротвердомера. Глава 3. Результаты исследования 3.1 Результаты исследования предела прочности. После изготовления и подготовки образцов, были проведены испытания для определения предела прочности, максимального разрушающего усилия, и максимальной деформации в ходе которых, получены следующие результаты: Первые образцы акриловой базисной пластмассы были изготовлены согласно нормам, и установлены на удерживающую платформу (рис 9). В результате физико-механических исследований были получены следующие данные и составлены графики 3.1.1 и 3.1.2 : Рис. 9. Подготовленный образец зафиксирован на платформе. Название Макс. Сила Макс. Напряжение Макс. Деформация Единица измерения Н МПа % Villacryl H plus 351,731 103,046 4,07083 Бесцветная пластмасса 323,637 86,6886 4,74156 График 3.1.1 График возрастания напряжения пластмассы Villacryl H Plus в норме. График 3.1.2 График возрастания напряжения бесцветной пластмассы для базисов протезов. 2. Вторые образцы пластмассы были изготовлены с образование пор в процессе полимеризации. После окончания исследования были получены следующие данные и построены графики 3.1.3 и 3.1.4 : Название Макс. Сила Макс. Напряжение Макс. Деформация Единица измерения Н МПа % Villacryl H plus 255,394 81,5047 3,57780 Бесцветная пластмасса 219,067 67,5132 2,78823 График 3.1.3 График возрастания напряжения пластмассы Villacryl H Plus с пористостью. График 3.1.4 График возрастания напряжения бесцветной пластмассы для базисов протезов с пористостью. 3. Образцы №3 были изготовлены с нарушением концентрации состава мономер-полимера. После окончания исследования были получены следующие данные и построены графики 3.1.5 и 3.1.6 : Название Макс. Сила Макс. Напряжение Макс. Деформация Единица измерения Н МПа % Villacryl H plus 218,316 65,8361 2,79831 Бесцветная пластмасса 190,433 55,2364 2,66375 График 3.1.5 График возрастания напряжения пластмассы Villacryl H Plus с нарушением концентрации. График 3.1.6 График возрастания напряжения бесцветной пластмассы для базисов протезов с нарушением концентрации. Исходя из полученных результатов, мы построили две сравнительные диаграммы исследуемых нами пластмасс с данными о максимальной силе воздействия на материал (диаграмма №1), и максимальным напряжением возникающим в образцах (диаграмма №2). Диаграмма №1 Диаграмма №2 3.2 Результаты исследования микротвердости После изготовления и подготовки образцов, были проведены исследования касающиеся микротвердости (Рис. 10) акриловой базисной пластмассы, каждый из образцов был подвергнут пяти измерениям в ходе которых получены следующие данные. Образцы изготовленные в норме поверглись механической статичной нагрузке, для определения твердости, по результатам выполненной работы получены следующие данные: Название 1 2 3 4 5 Ср. Villacryl 217,8 210,3 213,5 210,9 210,6 212,62 Бесцветн. 199,4 201,1 201,7 201 203,5 201,34 Все значение измеряются в МПа, после пяти испытаний подведено среднее арифметическое для дальнейшего, создания графика зависимости. Образцы из опыта №2, были подвержены образованию пор, после чего установлены в микротвердомер для изучения последствий данного нарушения, после окончания исследования получены следующие данные: Название 1 2 3 4 5 Ср. Villacryl 183,7 181,2 189,0 183,1 185,5 184,5 Бесцветн. 178,1 180,3 183,3 181,9 181,2 180,96 Все значение измеряются в МПа, после пяти испытаний подведено среднее арифметическое для дальнейшего, создания графика зависимости. Образцы для опыта №3, были выбраны с изменением химической концентрации мономер-полимера, после завершения исследования получены следующие данные: Название 1 2 3 4 5 Ср. Villacryl 171,2 173,9 170,5 178,1 174,3 173,6 Бесцветн. 169,8 175,0 174,2 168,9 159,7 169,52 Все значение измеряются в МПа, после пяти испытаний подведено среднее арифметическое для дальнейшего, создания графика зависимости. Рис. 10 процесс выполнения исследования на микротвердость образцов. Примеры исследования можно рассмотреть на Рис. 11, и Рис. 12. Рис. 11. Два исследуемых вдавления алмазного наконечника под 1000к увеличением. Рис. 12 Детальное изображения места вдавления под 1000к увеличением. Исходя из полученных результатов, мы построили сравнительную диаграмму исследуемых нами пластмасс с данными микротвердости после воздействия на материал (диаграмма №3). Диаграмма №3 Заключение: Целью нашей работы было сравнение физико-механических свойств акриловых базисных пластмасс при лечении частичной потери зубов. В результате выполнения нашей работы мы изучили научную литературу и материалы используемые для изготовления частично съемного протеза. Изучили технологию и изготовили три образца пластмассы для более детального изучения. В исследовании получены данные, показывающие насколько важно соблюдение инструкции фирмы производителя, при изготовлении частичных съемных протезов. Даже незначительные изменения, могут значительно снизить свойства готового изделия. По данным нашей работы можно увидеть насколько сильно изменяются свойства акриловых пластмасс, из-за ошибок на лабораторных этапах изготовления: а) В исходных образцах акриловые пластмассы, обладают показателями нормы, что подтверждает популярность и актуальность использования данных материалов. б) При совершении ошибки на лабораторном этапе замешивания пластмасс, наблюдается резкое снижение показателей прочности данных материалов. При несущественном изменении концентраций составных элементов прочность акриловых пластмасс снизилась - на 37,9 % для пластмассы Villacryl, и на 41,2 % для бесцветной базисной пластмассы. в) Совершение ошибок в процессе полимеризации пластмассы, приводят к образованию пор, что влияет не только на внешний вид протеза, но и на его способность сопротивлению нагрузкам для пластмассы Villacryl H Plus изменения составили - 27,5%, а для бесцветной пластмассы для базисов протезов - 32,4 % от исходных показателей. г) Данные ошибки неблагоприятно повлияли и на твердость изучаемых образцов, для пластмассы Villacryl H Plus изменения составили: 13,3% при нарушениях давления, и 18,4% при нарушении концентрации. Для бесцветной акриловой пластмассы для изготовления базисов изменения составили: 10,2% для образцов с пористостью, и 15,9% при нарушении концентрации мономер-полимера. В ходе экспериментального метода исследования, который заключался в изучении проблем, связанных с нарушениями, совершенными во время полимеризации пластмассы, получены данные указывающие на важность точного соблюдения лабораторных этапов изготовления частичных съемных протезов. Данные ошибки привели к нарушению процесса полимеризации, который должен проходить строго по указанным правилам, которые составлены фирмой-изготовителем. Выводы: 1. Анализ литературных источников указывает на то, что лидирующее место в съемном протезировании занимают протезы, изготовленные из акриловых пластмасс. При правильном выборе конструкции протеза, корректной работе и знании свойств материалов проявляются все положительные качества частичных съемных протезов. 2. В результате исследования нами установлено, что при несоблюдении лабораторных этапов изготовления частичных съемных протезов, возникает ослабление химической структуры пластмасс, из-за чего происходит снижение физико-механических свойств данных материалов. 3. Результаты проведенного исследования позволили выявить зависимость наиболее часто возникающих ошибок на лабораторных этапах изготовления частичных съемных протезов, с твердостью и способности материалов деформироваться при действии нагрузок в процессе изгиба протезов. 4. По результатам исследования нами проведен анализ самых популярных акриловых базисных пластмасс, выяснены основные показатели качества и прочности каждого из образцов, установлено поведение акриловых пластмасс при действии на них механических нагрузок и способности сопротивляться им. 5. На основе проведенного исследования по выявлению возможных ошибок на лабораторных этапах изготовления частичных съемных протезов, было установлено, что их значительное количество возникает на этапах изготовления и полимеризации пластмассы. В результате, мы считаем необходимым дать рекомендации по изготовлению частичных съемных протезов из акриловой базисной пластмассы и профилактике осложнений возникающих при несоблюдении этапов полимеризации протезов. Практические рекомендации: 1. Соблюдать технологию смешивания компонентов и режимов дополнительного давления так как нарушения технологий и этапов полимеризации приводит к образованию пузырей, мраморности, сколов и трещин. 2. Соблюдать технологию изготовления акрилового базиса. Не снижать минимально допустимую толщину базиса протеза, что может вызвать недостаточную прочность при жевательном давлении, и в следствии образование трещин и поломок базиса. 3. Использовать в работе сертифицированные материалы, дополнительные измерительные приборы и точное соблюдение инструкций, касающихся - соотношению составных элементов материалов, температуры, давления и охлаждения. Список Литературы: 1) Севбитова А.В., Митина Н.Е. Основы зубопротезной техники. Учебное пособие. –М.: Феникс, 2016г -331с. 2) Лебеденко И.Ю., Каливраджиян Э.С., Ибрагимов Т.И., Брагин Е.А. Руководство по ортопедической стоматологии. Протезирование при полном отсутсвии зубов: Учебное пособие. (3-е издание) –М.: ООО «Медицинское информационное агенство» 2011. -448с. 3) Аболмасов Н.Г., Аболмасов Н.Н., Бычков В.А., Аль-Хаким А. Ортопедическая стоматология: Учебник для студ. Вузов. –М.: МЕДпресс-информ, 2003.-496с. 4) Трезубов В.Н., Щербаков А.С., Мишнев Л.М., Фадеев Р.А. Ортопедическая стоматология (факультетский курс) : Учебник для студентов медицинских вузов. (8-е издание), -СПб : ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2010. – 656с. 5) Миронова М.Л., Съемные протезы: учебное пособие –М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. –464с. 6) Копейкин В.Н., Миргазизов М.З., Ортопедическая стоматология. (2-е издание, дополненное) –М.: “Медицина”, 2001 -606с. 7) А.К. Иорданишвили «Клиническая ортопедическая стоматология», Москва, 2015г. 8) 4. Л. Баум, Р. В. Филлипс, М. Р. Лунд «Руководство по практической стоматологии», 2010г 9) 10. Ричард - ван - Нурт Основы стоматологического материаловедения. Профессор отдела Восстановительной стоматологии Шеффилдского Университета, г. Шеффилд, Англия; 8е издание 2015г. 10) Смирнов Б.А. Зуботехническое дело в стоматологии. Учебно-методическое пособие. М.: АНМИ, 2014г. — 406 с. 11) Поюровская И.Я. Стоматологическое материаловедение: учебное пособие. Гэотар Медицина, 2008г. – 192 с. 12) Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология / Гаврилов Е.И., Трезубов В.Н., Жулев Е.Н. — С.-Пб.: ИКФ «Фолиант», 2010 — 276 с. 13) Козлов В.А. Стоматология: учебник для медицинских вузов и последипломной подготовки специалистов. (2-е издание). –СПб.: СпецЛит, 2011. -487с. 14) Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение: учебник для медицинских вузов. –СПб.: Специальная литература, 1999. -324с. 15) Съемные протезы и технологии их изготовления, съемные пластиночные протезы, замещающие дефекты зубных рядов. [ электонный ресурс]: http://www.dentaltechnic.info Vilacryl норма Пористость Концентрация 351.7 255.3 218.3 Бесцветная норма Пористость Концентрация 323.60000000000002 219 190.4 Villacryl В норме Пористость Концентрация 103 81.5 65.8 Бесцветная В норме Пористость Концентрация 86.6 67.5 55.23 44 image3.jpeg image4.jpeg image5.tif image6.jpeg image7.jpeg image8.png image9.jpeg image10.jpeg image11.jpeg image12.jpeg image13.jpeg image14.jpeg image15.jpeg image16.jpeg image17.jpeg image18.jpeg image19.jpeg image20.jpeg image21.png image1.tif image2.png