Z Fakultnej nemocnice Münster - PDF na stiahnutie zadarmo
Z Fakultnej nemocnice Münster Poliklinika pre ortodonciu Centra pre stomatológiu, orálnu a maxilofaciálnu medicínu - riaditeľ: Univ. - prof. Dr. Ehmer - Zmršťovanie absorpcie a polymerizácie vody z rôznych ľahkých a auto-polymerizujúcich plastov na výrobu medzičeľustných štiepacích špendlíkov v rámci ortognatickej chirurgie INAUGURAL-DISSERTATION na získanie doktora medicinae dentium lekárskej fakulty Westphalian Wilhelms-University of Münster prezentovaného Moiseenkom, Tatjanou Desiree z Berlína 2007
Vytlačené so súhlasom Lekárskej fakulty Vestfálskej Wilhelmsovej univerzity v Münsteri
Dekan: Univ.-Prof. DR. V. Arolt, prvý spravodajca: Priv.-Doz. DR. G. Danesh 2. reportér: Univ.-Prof. DR. DR. Deň ústnej skúšky Piffko: 14.09.07
Obsah Obsah 1 Úvod. 1 2 Recenzia literatúry. 4 2.1 Vývoj materiálov. 4 2.1.1 Základné monoméry a komonoméry. 4 2.1.2 Anorganické plnivá. 9 2.1.3 Fáza väzby a silanizácia. 10 2.1.4 Aktivačný systém pre auto-polymerizáty. 13 2.1.5 Aktivačný systém na vytvrdzovanie svetla. 14 2.1.6 Prísady. 16 2.2 Polymerizácia. 17 2.3 Rozmerové správanie. 20 2.3.1 Polymerizačné zmršťovanie. 20 2.3.2 Absorpcia vody. 22 2.3.3 Opuch. 23 2.3.4 Zadržiavanie vody. 24 2.4 Metódy merania rozmerového správania. 24 2.4.1 Objemové meranie rozmerového správania. 25 2.4.2 Lineárne meranie rozmerového správania. 2.4.3 Postup pri dlhodobom meraní rozmerového správania. 30 2.4.4 Metódy merania absorpcie vody. 31 3 Otázka. 34 4 Materiál a metódy. 36 4.1 Materiály. 36 4.2 Metóda. 42 4.2.1 Dlhodobé objemové meranie pomocou hydrostatického princípu. 42 4.2.2 Výskumy na meranie absorpcie vody. 44 4.2.2.1 Príprava vzoriek. 44
Obsah 4.2.2.2 Kondicionovanie vzoriek. 45 4.2.2.3 Váženie vzoriek. 45 4.3 Štatistika. 47 5 výsledkov. 48 5.1 Dlhodobé objemové meranie. 48 5.1.1 Zmršťovanie polymerizácie po 20 minútach. 48 5.1.2 Zmršťovanie polymerizácie po 24 hodinách. 5.1.3 Zmena objemu po 7 dňoch ponorenia do vody. 53 5.1.4 Zmena objemu po 28 dňoch a ponorenie do vody. 55 5.1.5 Celková zmena objemu. 58 5.2 Absorpcia vody. 61 6 Diskusia. 66 6.1 Zmršťovanie polymerizácie. 68 6.2 Absorpcia vody. 76 6.2.1 Dlhodobá objemová zmena a absorpcia vody v spojení. 81 7 Zhrnutie. 86 8 Bibliografia. 88 9 Príloha. I 9.1 Zoznam tabuliek. I 9.2 Zoznam obrázkov. II 9,3 CV. III 9.4 Poďakovanie. IV
Prehľad literatúry 7 je možné znížiť monomérmi s nižšou viskozitou [56]. Ako takzvané komonoméry sa k takzvanej Bowenovej živici pridávajú alifatické a acyklické mono-, di- alebo trimetakryláty až do 50% hmotnostných. Tieto takzvané „riedidlá sú okrem iného zodpovedné za mechanické a fyzikálne vlastnosti plastov [53, 77]. Líšia sa veľkosťou molekúl, viskozitou a miešateľnosťou s Bis-GMA. Typ riedidla a jeho koncentrácia majú značný vplyv na zmrašťovanie polymerizácie [6, 48, 56, 66] Najbežnejšie používaným riedidlom je trietylénglykol dimetakrylát (TEGDMA) [66] a UDMA (obrázok 1) Obrázok 1: Bis-GMA, UDMA, TEDMA a Bis-EDMA štruktúrny vzorec.
Prehľad literatúry 11 Obrázok 2: Silanizácia: reakčná schéma
Prehľad literatúry 15 Opis Krátkovlnný ultrafialový (UVC) Strednovlnný ultrafialový (UVB) Dlhovlnný ultrafialový (UVA) Vlnová dĺžka [nm] 3000 Tabuľka 1: Svetelné spektrum: Rozsahy vlnových dĺžok rôznych druhov svetla a užitočné svetlo na fotopolymerizáciu. Fotoiniciátory, ako je gáforchinón (obrázok 4), pochádzajú zo skupiny ketoéterov a 1,2-diketónov. Jedná sa o diketóny, ktoré sa pri pôsobení svetla z modrej oblasti (430 - 500 nm) rozpadajú na radikály.
Prehľad literatúry 16 Obrázok 4: Molekula gáforchinónu 2.1.6 Prísady Ďalšie prísady, ktoré sa pridávajú do plastového materiálu, sú: Inhibítory Polymerizačné stabilizátory UV stabilizátory Pigmenty Substituované fenoly alebo hydrochinóny sa používajú hlavne ako inhibítory vo veľmi malom množstve (300 - 1 000 ppm). Zabraňujú predčasnej polymerizácii materiálov. UV stabilizátory sa pridávajú hlavne na zabránenie zafarbenia UV svetlom [96]. To, či je materiál stabilný alebo nie, je do značnej miery určené chemickou štruktúrou iniciátora. V prípade samovytvrdzujúcich kompozitov prispieva napríklad terciárny aromatický amín (N, N-bis (2-hydroxyetyl) -p-toluidín) k horšej farebnej stabilite týchto materiálov v porovnaní so svetlo tvrdnúcimi plastmi. Pri reakcii terciárnych aromatických amínov sa vytvárajú vedľajšie produkty, ktoré pod vplyvom tepla a silného slnečného žiarenia môžu spôsobiť výrazné žltnutie. Je to spôsobené tým, že
Prehľad literatúry 18 Skutočný štart reakcie je spomalený inhibítormi a molekulárnym kyslíkom [48]. Kyslík je zodpovedný za tvorbu inhibovanej povrchovej vrstvy s hrúbkou približne 50 um pre fotopolymerizáciu a 100 - 300 um, v závislosti od času spracovania pre auto-polymerizáty. Táto povrchová vrstva pôsobí mäkko a mastne a zvyčajne sa odstráni povrchovou úpravou a leštením. Rastová reakcia vedie k vytvoreniu makroradikálu, ktorého životnosť je iba niekoľko sekúnd. Počas tejto doby sa navzájom spoja tisíce molekúl. Terminačná reakcia prebieha elimináciou radikálového stavu, čo umožňujú nasledujúce mechanizmy: Kombinácia dvoch radikálov Disproporcionácia Koincidencia makroradikálu s iniciátorom radikálu Vďaka náhodnej povahe terminačnej reakcie vznikajú polymérne reťazce veľmi rozdielnych dĺžok, ktoré sa nazývajú makromolekuly. Priemerná hmotnosť týchto makromolekúl zodpovedá priemernej hodnote, ktorá sa nazýva priemerná molekulová hmotnosť a ktorá závisí predovšetkým od použitého množstva iniciátora.
Prehľad literatúry 19 Obrázok 5: Radikálna reťazová polymerizácia: reakčná schéma
Recenzia literatúry 24 je zničená. Ďalším dôsledkom je rozšírenie štruktúry polymérnej siete a zväčšenie objemu. 2.3.4 Zadržiavanie vody Ďalším spôsobom, ako môže voda vznikať vo vzorkách plastov, je pórovitosť a vzduchové inklúzie vo forme bublín. Nie je tu žiadna chemická interakcia, iba zadržiavanie vody v predformovaných dutinách. Obzvlášť sú ovplyvnené dvojzložkové plasty, pretože miešaním sa zhoršuje homogenita materiálu. Tento aspekt bol predmetom štúdie Ruleta a Besançona [92]. Pretože zadržiavanie vody nie je spojené s opuchom, objem vzorky sa nemení; hmotnosť a hustota sa však zvyšujú. 2.4 Metódy merania rozmerového správania V literatúre sú opísané rôzne metódy určovania rozmerových zmien v plastoch s ohľadom na polymerizačné zmršťovanie a absorpciu vody; rôzne základné princípy slúžia ako klasifikácia pre nasledujúci prehľad. Objemové meranie rozmerového správania.Lineárne meranie rozmerového správania