Plasty

Plastické hmoty neboli plasty, lidově nazývané umělé pryskyřice, jsou hlavním a univerzálním protetickým materiálem. Můžeme z nich konstruovat prakticky všechny typy fixních i snímatelných protéz. Ve fixní protetice jsou to estetické plášťové korunky na frontální zuby a fazety do korunek i mezičlenů, ale také provizorní ochranné a imediátní korunky i můstky. Jsou z nich těla i báze částečných snímatelných protéz, celé totální protézy (obojí včetně umělých zubů), ortodontické přístroje, imediátní a provizorní snímatelné protézy.

Zhotovujeme z nich i četné pomůcky, jakými jsou individuální otiskovací lžičky nebo skusové šablony či jejich báze.

Plasty představují cenný materiál, který rozhodujícím způsobem obohatil naše terapeutické možnosti. Za celou dobu jejich používání se ukázalo, že právě plasty relativně nejlépe splňují celý soubor požadavků na protézní materiál. Jsou to:

  • zdravotní nezávadnost,
  • dostatečná přesnost,
  • objemová stálost,
  • dostatečná pevnost v lomu,
  • vkusný, nenápadný vzhled,
  • jednoduchost zhotovení.

Intenzivním výzkumem plastů se je podařilo přivést ke značné dokonalosti, takže uvedené požadavky splňují téměř dokonale. Ukázalo se přitom také, že na druhé straně jsou velice citlivé na chyby při zpracování.

Během složitého vývoje byla na místě dnešních plastických hmot vyzkoušena celá řada materiálů, které se zpočátku hledaly vždy jako náhražka za kaučuk. Zkoušel se neúspěšně celuloid, bakelit, značně později vinylové materiály a jiné látky z průmyslové praxe. Teprve v polovině třicátých let 20. století došlo k rozhodnému zlomu objevením polymerizovatelných metakrylátů. Ty rázem vytlačily nejen všechny náhražky, ale i kaučuk, a staly se tak novým, významným laboratorním materiálem. Přesto, že se výzkum stále snaží najít jinou, další plastickou hmotu, zůstávají metakryláty stále na dominantním místě.

Do popředí se však v současnosti dostaly tzv. materiály kompozitní skládající se kromě metakrylátů z dalších podobných makromolekulárních hmot. Získávají tím dosud nedosažitelné vlastnosti a v mnoha indikacích se stávají zcela jedinečnými.

Obecně vznikají všechny plasty třemi základními procesy: polyadicí, polykondenzací a polymerací (vzniklé produkty se podle toho nazývají polyadukty, polykondenzáty a polymerizáty).

  1. Při polyadici dochází k postupnému spojování molekul různých nízkomolekulárních monomerních látek za přítomnosti katalyzátoru do makromolekuly bez vzniku vedlejšího produktu. Polyadicí vzniká např. polyuretan nebo některé druhy silikonů (např. vinylpolysiloxany). Reakční skupiny se při polyadici pouze přemísťují a výsledný produkt má stejné chemické složení jako směs výchozích látek.
  2. Při polykondenzaci spolu reagují různé nízkomolekulární více funkční sloučeniny a kromě makromolekulární látky se ještě odštěpí nízkomolekulární vedlejší produkt, jako např. H2O, HCl, čpavek nebo alkohol. Polykondenzát má jinou strukturu a složení než výchozí látky. Polykondenzací vznikají např. polyamidy, polyestery nebo starší typy silikonů (metylpolysiloxany), při jejichž polykondenzaci se jako vedlejší produkt uvolňuje voda nebo alkohol.
  3. Při polymeraci se molekuly výchozí látky - monomeru - spojují bez vzniku vedlejšího produktu do makromolekulárních řetězců – polymerizátů. Vzniklý polymer má stejné složení jako výchozí monomer, liší se od něj skupenstvím a fyzikálními vlastnostmi – monomerní tekutina se změní v pevnou polymerní hmotu. K polymeraci se hodí látky, které mají např. dvojnou vazbu mezi dvěma uhlíkovými atomy; jejím rozrušením se vytváří aktivní centrum, na něž se vážou další molekuly. Polymerací vznikají mimo metakrylátů i polyetylen, polystyrol, polyvinylchlorid, polybutadien, polyvinylacetát.

Podle struktury a chování za tepla můžeme plasty dělit na dvě základní skupiny: termoplasty a duroplasty.

Skupina termoplastů neboli nezesíťovaných plastických hmot je složena z vláknitých molekul, jejichž strukturu lze přirovnat k chomáči vaty. Jejich společnou charakteristikou je rozpustnost a tvarovatelnost za tepla. Zahřátím se nemění chemické složení, hmota pouze změkne a v plastickém stavu se dá tlakem tvarovat, stříkat, svařovat nebo ohýbat, po ochlazení ztuhne. Celý proces je reverzibilní.

Duroplasty, zvané také termosety, jsou na rozdíl od první skupiny zesíťovány – tím rozumíme vznik tepelně stabilních chemických vazeb mezi makromolekulárními řetězci. Se stupněm zesíťování vzrůstá pevnost a tvrdost a klesá rozpustnost plastů. Jejich hlavní přednost je především v trvalé pevnosti a stálosti tvaru i při vyšších teplotách.

Existuje ještě třetí skupina plastů s odlišnou strukturou. Části jejich řetězců jsou uloženy přísně paralelně a vytvářejí oblasti, které se chovají jako krystaly. Patří mezi termoplasty. Nevýhodná je značná kontrakce a dodatečná změna tvaru.

Naproti tomu u metakrylátů k paralelizaci řetězců nikdy nedochází a svou amorfní strukturu si metakryláty podrží nekonečně dlouho. Za předpokladu, že chybami ve zpracování nebyla porušena struktura polymerizátu, zůstává stálý i zevní tvar.