Polykondenzační silikony

Složení a výroba

Chemickým základem polykondenzačních silikonových otiskovacích hmot je tzv. siloxanový řetězec, v němž se pravidelně střídají atomy Si a O. Na čtyřvazný křemík se vážou obvykle metylové skupiny CH3. Řetězec je oboustranně ukončen vysoce aktivními skupinami -OH. Kombinací anorganického řetězce s organickými skupinami jsou zajištěny vlastnosti otiskovací hmoty. První zajišťují stálost, druhé plasticitu.

Silikon pro vlastní výrobu otiskovací hmoty je hustá, viskózní kapalina. Do užívaných konsistencí se upraví pomocí plniv a změkčovadel, takže je k dispozici ve třech základních hustotách (tuhý tmel – třída A, středně hustá pasta – třída B, řídký krém – třída C).

K zesíťování (vulkanizaci) pomocí skupin -OH se používají estery kyseliny křemičité. Reakci hmoty tuhnoucí v ústech je však třeba urychlit přidáním např. organických sloučenin cínu.

Síťovadlo s katalyzátorem se dodávají jako druhá pasta, nebo (u starších výrobků) jako kapalina.

Po smíchání obou složek dojde nejprve k prodloužení řetězců a k narůstání viskozity. S přibývajícím zesíťováním roste elasticita. Podstatou tuhnutí je polykondenzace, při níž vzniká jako vedlejší produkt alkohol. Jeho vypařováním z hotového otisku dochází ke kontrakci.

Vlastnosti a použití

Výroba a používání historicky starších polykondenzačních silikonů prošly od 50. let 20. století vývojem, který vedl k hmotám tří konsistencí – tmelu, pasty a krému. Základní silikon a katalyzátor se dodávají ve výrobcem přesně určeném poměru a mísí se buď ručně lopatkou na podložce, nebo hnětením.

Modernější, strojové mísení vyžaduje obě složky ve speciálních pouzdrech, v nichž se vkládají do přístroje. Určení poměru složek a promísení je mnohem přesnější než při ruční přípravě.

Silikony se aplikují dvěma základními způsoby: metodou dvojího otiskování a metodou dvojího míchání. Otiskovací nástroje (konfekční a individuální lžičky) musí být perforované nebo opatřené vrstvou adheziva a bezpodmínečně rigidní.

Doba tuhnutí silikonů bývá průměrně 5 minut. Snížení doporučeného množství katalyzátoru by mohlo tuhnutí prodloužit. Opačný způsob, tj. zvýšení množství katalyzátoru, nemá vliv na rychlost tuhnutí, zato však zhorší objemovou stálost a pružnost.

Přesnost otisků a tedy i modelů závisí na objemových změnách a na tvarové změně (deformaci), která probíhá po ztuhnutí. Otisk se smršťuje vlivem ztrát těkavých látek, z nichž některé jsou do hmoty přidávány již ve výrobě (změkčovadla, zbytky výchozích polymerů) nebo vznikají jako vedlejší produkt polykondenzace (alkohol, voda).

Celková kontrakce obvykle nepřesahuje 0,1 % za 1 hodinu a 0,4 % za 24 hodin. U řidších forem je kontrakce vždy větší a dosahuje za 24 hodin až 1,2 %. Později se už nezvětšuje.

Deformace se uplatní až po sejmutí otisku a její velikost závisí na mnoha faktorech: na množství užité hmoty, její homogenitě po promíchání, na pravidelnosti a době působení tlaku při otiskování, na době tuhnutí v ústech. Přesto, že po ztuhnutí je hmota pružnější než hydrokoloidy (hodnoty pružné deformace se udávají u třídy A 3 %, B 8 %, C až 15 %), může trvalá deformace (až 3 %) ohrozit přesnost otisku. Otisk není třeba izolovat, jako modelový materiál používáme nejčastěji sádru typu denzit.