Korunkové PMMA

Původní korunkové plasty byly dvousložkové preparáty, připravované smíšením monomerní tekutiny s polymerním práškem a zpracovávané výhradně lisovací technikou - lisováním do dutiny ve formě vytvořené podle voskového modelu.

Zásadní změna nastala objevem plastů k volné modelaci, kdy odpadla modelace z vosku a zhotovování formy. Protéza nebo její část (korunka, fazeta) se nyní modelovaly přímo z hlavního materiálu a polymerovaly v hydropneumatickém polymerátoru. Volná, někdy nazývaná přímá modelace znamenala obrovský pokrok ve fixní protetice.

První preparáty byly dvousložkové.

Polymerní prášek byl perličkový kopolymer metylmetakrylátu se styrénem nebo vyšším akrylátem, přidán byl dibenzoylperoxid a pigmenty. Navíc prášek obsahoval anorganické plnivo (sklo nebo aluminiumsilikát).

Základem tekutiny pro volnou modelaci je monomerní metylmetakrylát s 15-50 % dimetakrylátu. Ke stabilizaci se používá tzv. topanol (ditercbutylmetoxyfenol). Použitím tekutiny tohoto složení se podstatně mění vlastnosti polymerizátu. Tvrdost, odolnost proti abrazi a ostatní mechanické vlastnosti dosahují až dvojnásobně vyšších hodnot než u původních korunkových lisovacích plastů. Struktura je homogenní, bez porozity, zesíťovaný a zhuštěný polymer je odolný proti rozpouštědlům a nebobtná.

Použití korunkových plastů pro volnou modelaci je velice široké. Volná modelace s polymerací v hydropneumatickém nebo světelném přístroji má dominantní postavení při zhotovování korunek a fazet ve fixní protetice, lisovací technika s tepelnou polymerací se dosud někdy používá při zhotovování plášťových pryskyřičných korunek. Lisovací technikou s polymerací za studena se zhotovují provizorní pryskyřičné korunky a můstky. Stejným materiálem se také opravují fixní náhrady razidlovou technikou.

Vývoj korunkových plastů pro volnou modelaci pokračoval směrem k jednosložkovým materiálům ve formě jedné husté pasty. Odstranila se tím základní nevýhoda dvousložkových materiálů, vyplývající z nepřesného určení mísicího poměru. Zlepšilo se tak složení základního materiálu a tím velmi pronikavě i vlastnosti.

Pasta se skládá z organické, anorganické a spojovací fáze. Od těchto tří skladebních složek je také odvozen název kompozitní plasty.

Organická fáze (matrix, báze) je tvořena monomery, komonomery, inhibitory tuhnutí, iniciačním systémem a stabilizátory. Původní monomery byly nahrazeny diakrylátem Bis-GMA, tj. bis-fenol α-glycidyldimetakrylátem. Protože to je značně viskózní látka, je rozředěna přísadou málo viskózních dimetakrylátů.

K zabránění samovolnému tuhnutí se používají deriváty fenolu, barevná stabilita se zajišťuje přidáním UV-filtrů.

Plnivo (anorganická fáze) tvoří 40-80 % obsahu kompozitních plastů. Ovlivňuje velice příznivě vlastnosti. Snižuje polymerační kontrakci, koeficient teplotní roztažnosti a zlepšuje všechny mechanické vlastnosti.

Srovnání některých vlastností základních typů korunkových plastů (Körber)

  Normální PMMA PMMA s mikroplnivy Bis-GMA s mikroplnivy
Tvrdost (Vickers) 190 N.mm-2 280 N.mm-2 > 350 N.mm-2
Pevnost v tlaku 120 N.mm-2 400 N.mm-2 > 420 N.mm-2
Nasákavost (H2O) 2 % 1,7 % < 1,5 %
Modul pružnosti > 20 GPa < 30 GPa > 40 GPa

Částečky plniva mají velikost 0,1-100 μm podle typu plastů a jsou např. z SiO2, Al2O3, ze silikátů nebo skla.

Vazba (spojovací fáze) pryskyřičné matrix s plnivem je zajištěna jeho úpravou silanováním, použitím silanů, např. metakryloxypropyltrimetoxysilanů, vinyltrietoxysilanů nebo vinyltriacetoxysilanů. Jako pigmenty se užívají některé kovové oxidy (Zr, Ti, Cr, Fe) a organická barviva. U plastů polymerujících světlem je fotoiniciátorem kafrchinon a akcelerátorem dimetylaminoetylmetakrylát.

Kompozitní materiály polymerující světlem jsou zpravidla tvrdší a křehčí než polymerující teplem. Oba typy jsou dodávány v jedné pastě hustší konzistence, velice dobře modelovatelné.

Materiály pro volnou modelaci bývaly původně označovány K + B (něm. Kronen + Brücken) nebo C + B (angl. Crowns + Bridges).

Do skupiny kompozitních samopolymerujících materiálů patří i bis-akrylové preparáty vhodné k výrobě provizorních korunek a můstků razidlovou technikou přímým i nepřímým způsobem. Vynikají malou polymerační kontrakcí, barevnou stálostí a mechanickými vlastnostmi.

Vazba plastu s kovovou slitinou

Žádný z uvedených korunkových plastů se sám nespojuje s kovovou slitinou. K jejich vzájemnému spojení se vždy užívala jen mechanická vazba pomocí různých retenčních pomůcek, které nemohly zabránit vzniku štěrbin na hranici obou materiálů. Při teplotních změnách, jimž jsou materiály v ústech vystaveny, se štěrbiny zvětšují. Je to způsobeno velice rozdílnými koeficienty teplotní roztažnosti materiálů. U kovových slitin bývá koeficient 14 . 10-6 . K-1, u plastů 81 . 10-6 . K-1. Při změnách teploty pak dochází k vzniku okrajových spár, které mohou být od 10 do 50 μm. Jejich velikost kolísá v závislosti na teplotních změnách a ve štěrbinách dochází k tzv. perkolaci – fluktuaci tekutin, mikročástic a mikrobů. To zhoršuje hygienu, vede k zbarvování fazet a působí na jejich uvolňování. Kompozitní materiály s mikroplnivy jsou proti popsaným jevům odolnější než samotné PMMA. Zabránit tvorbě spár lze však jen použitím adhezivních mezivrstev mezi kovovou slitinou a plastem. Ty mají zabránit hydrolýze narušující spojení obou materiálů a vytvořit mezi nimi elastický nárazník.

Jsou dvě možnosti:

  • a) přidáním fluoridovaných uhlovodanů k akrylovým kyselinám se sníží nasákavost vodou a znatelně se tak sníží rychlost hydrolýzy;
  • b) převrstvení ploch určených k fazetování silikátovými vrstvami prostřednictvím napálené keramiky, křemičitoorganických sloučenin nanesených pyrolyticky (Silicoater) nebo speciálního otryskání (Rocatec).

Silikátové vrstvy nejsou rozrušitelné hydrolýzou. Vlastní vazby s plastem se dosáhne pomocí vazebných silanů. Protože hydrolýze se nedá trvale zabránit, doporučuje se pro bezpečnost vazby používat navíc pomocných mechanických retencí.