resin akrilik
DESCRIPTION
universitas sumatra utaraTRANSCRIPT
![Page 1: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/1.jpg)
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
Pada tahun 1937, resin akrilik terutama poli (metil metakrilat) atau PMMA
telah diperkenalkan dan dengan cepat menggantikan bahan sebelumnya.11 Resin
akrilik memiliki sifat yang menguntungkan yaitu estetis, warna dan tekstur mirip
dengan gingiva sehingga estetik di dalam mulut baik, daya serap air relatif rendah dan
perubahan dimensi kecil.6,11,16
Resin telah luas digunakan sebagai pembuat basis gigitiruan; restorasi gigi
(resin komposit); peralatan ortodonsia dan pedodonsia; mahkota dan jembatan (resin
akrilik atau resin komposit); protesa maksilofasial, dai lepasan, pelindung mulut
untuk atlet; sendok cetak; dan sebagai splin.16,17,18
2.1.1 Pengertian Resin Akrilik
Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam
rumus strukturnya.
Gambar 1. Rumus struktur resin akrilik
H CH3
C = C
H C = O
O
CH3
Universitas Sumatera Utara
![Page 2: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/2.jpg)
Ada dua kelompok resin akrilik yang menarik bagi kedokteran gigi. Satu
kelompok adalah turunan asam akrilik, CH2=CHCOOH, dan kelompok lain dari asam
metakrilik CH2=C(VH3)COOH.2,16
2.1.2 Klasifikasi Resin Akrilik
Resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu resin akrilik polimerisasi
panas, polimerisasi sinar dan swapolimerisasi. Resin akrilik polimerisasi panas adalah
resin akrilik yang memerlukan energi panas untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut
dengan menggunakan perendaman air di dalam waterbath, jenis resin akrilik panas
lain menggunakan proses polimerisasi dengan oven gelombang mikro. Resin akrilik
polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang diaktifkan dengan sinar yang terlihat oleh
mata. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang menggunakan energi
gelombang mikro dan panas untuk melakukan proses polimerisasi. Penggunaan
energi termal menyebabkan dekomposisi benzoil peroksida dan terbentuknya radikal
bebas. Radikal bebas yang terbentuk sebagai hasil proses ini akan mengawali
polimerisasi.2,16
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.1 Komposisi
Sebagian besar resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk
dan cairan.1,2,16,17 Bubuknya dapat transparan, sewarna gigi, atau berwarna pink untuk
menyerupai warna gingiva. Beberapa sediaan bahkan mengandung serat-serat merah
agar dapat menyerupai pembuluh darah. Cairannya tersedia dalam botol kecoklatan
Universitas Sumatera Utara
![Page 3: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/3.jpg)
untuk mencegah premature polimerization yang disebabkan cahaya atau radiasi
ultraviolet pada saat penyimpanan.2,16,17
Bubuknya mengandung beberapa komposisi yaitu polimetil metakrilat sebagai
polimer, benzoil peroksida (0,2-0,5%) sebagai inisiator,1,2,18 merkuri sulfit atau
cadmium sulfit sebagai zat pigmen yang tercampur di dalam partikel polimer,1,18 dan
dibutil pthalat sebagai plasticizer.18
Cairannya mengandung monomer (metil metakrilat), hydroquinone (0,006 %)
sebagai inhibitor atau stabilizer untuk mencegah polimerisasi selama
penyimpanan,1,2,7,18 dibutilpthalat sebagai plasticizer,18 dan glikol dimetakrilat (1-2%)
sebagai bahan untuk memicu ikatan silang (cross-linking agent).1,2,18
2.2.2 Reaksi Polimerisasi
Proses polimerisasi dicapai dengan menggunakan panas dan tekanan. Secara
ringkas reaksinya sebagai berikut:
Bubuk (polimer) + Cairan (monomer) + Panas (eksternal) Polimer + Panas
(reaksi).2,18
2.2.3 Manipulasi
+
Gambar 2. Reaksi polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas
Universitas Sumatera Utara
![Page 4: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/4.jpg)
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet
dengan menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan
monomer biasanya 3:1 berdasarkan volumenya atau 2:1 berdasarkan berat. Bahan
yang telah dicampur akan melewati 4 tahap, yaitu:2,18
1. Tahap pertama : tahap basah seperti pasir (wet sand stage)
2. Tahap kedua : tahap lengket berserat (tacky fibrous) selama polimer larut
dalam monomer (sticky stage)
3. Tahap ketiga: tahap lembut, seperti adonan, sesuai untuk diisi ke dalam
mould (dough stage / gel stage)
4. Tahap keempat: tahap kaku, seperti karet (rubbery stage)
Setelah pembuangan malam, adonan dimasukkan ke dalam mould gips. Kuvet
ditempatkan, di bawah tekanan, dalam waterbath dengan waktu dan suhu terkontrol
untuk memulai polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas. Umumnya resin akrilik
polimerisasi panas dipolimerisasi dengan menempatkan kuvet dalam water bath
dengan suhu konstan pada 700C selama 90 menit dan dilanjutkan dengan perebusan
akhir pada suhu 1000C selama 30 menit.11
Setelah prosedur polimerisasi, kuvet dibiarkan dingin secara perlahan hingga
mencapai suhu kamar untuk memungkinkan pelepasan internal stress yang cukup
sehingga meminimalkan perubahan bentuk basis. Selanjutnya dilakukan pemisahan
kuvet dan harus dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah fraktur atau
membengkoknya gigitiruan. Setelah dikeluarkan dari kuvet, basis gigitiruan akrilik
dihaluskan dengan menggunakan kertas pasir dari kasar sampai halus. Proses akhir
pemolesan biasanya menggunakan pumis di bawah air.18
Universitas Sumatera Utara
![Page 5: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/5.jpg)
2.2.4 Sifat-Sifat
Sifat-sifat fisik basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas meliputi:2,5,11,18
1. Pengerutan polimerisasi
Ketika monomer metil metakrilat terpolimerisasi untuk membentuk poli
(metil-metakrilat), kepadatan berubah dari 0,94 menjadi 1,19 g/cm3. Perubahan
menghasilkan pengerutan polimetrik sebesar 21%. Akibatnya, perubahan volumetrik
yang ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi sekitar 6-7% sesuai dengan nilai yang
diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis.18
2. Perubahan dimensi
Pemrosesan akrilik yang baik akan menghasilkan dimensi stabilitas yang
bagus. Proses pengerutan akan diimbangi oleh ekspansi yang disebabkan oleh
penyerapan air. Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa ekspansi linier yang
disebabkan oleh penyerapan air adalah hampir sama dengan pengerutan termal yang
diakibatkan oleh penyerapan air.18
3. Konduktivitas termal
Konduktivitas termal merupakan pengukuran termofisika mengenai seberapa
baik panas disalurkan melalui suatu bahan. Basis resin mempunyai konduktivitas
termal yang rendah yaitu 0,0006 (0C/cm).7
4. Solubilitas
Meskipun basis gigitiruan resin larut dalam berbagai pelarut dan sejumlah
kecil monomer dilepaskan, basis resin umumnya tidak larut dalam cairan yang
terdapat dalam rongga mulut.2
Universitas Sumatera Utara
![Page 6: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/6.jpg)
5. Penyerapan air
Bahan resin akrilik mempunyai sifat yaitu menyerap air secara perlahan-lahan
dalam jangka waktu tertentu.4 Resin akrilik menyerap air relatif sedikit ketika
ditempatkan pada lingkungan basah. Namun, air yang terserap ini menimbulkan efek
yang nyata pada sifat mekanik, fisik dan dimensi polimer. Nilai penyerapan air
sebesar 0,69 mg/cm2. Umumnya mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah
difusi. Difusi adalah berpindahnya suatu substansi melalui rongga yang menyebabkan
ekspansi pada resin atau melalui substansi yang dapat mempengaruhi kekuatan rantai
polimer. Umumnya, basis gigitiruan memerlukan periode 17 hari untuk menjadi
jenuh dengan air. Dari hasil klinikal menunjukkan bahwa penyerapan air yang
berlebihan bisa menyebabkan diskolorasi.2
6. Porositas
Adanya gelembung permukaan dan di bawah permukaan dapat mempengaruhi
sifat fisik, estetika dan kebersihan basis gigitiruan. Porositas cenderung terjadi pada
bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas disebabkan oleh penguapan
monomer yang tidak bereaksi dan berat molekul polimer yang rendah, disertai
temperatur resin mencapai atau melebihi titik didih bahan tersebut. Porositas juga
dapat terjadi karena pengadukan yang tidak tepat antara komponen polimer dan
monomer. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin akrilik
yang homogen, penggunaan perbandingan polimer dan monomer yang tepat, proses
pengadukan yang terkontrol dengan baik, serta waktu pengisian bahan ke mould yang
tepat.2
7. Stabilitas Warna
Universitas Sumatera Utara
![Page 7: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/7.jpg)
Resin akrilik polimerisasi panas menunjukkan stabilitas warna yang baik.
Yulin Lai dkk (2003) mempelajari stabilitas warna dan ketahanan terhadap stain dari
nilon, silikon serta dua jenis resin akrilik, dan menemukan bahwa resin akrilik
polimerisasi panas menunjukkan nilai diskolorasi yang paling rendah setelah
direndam dalam larutan kopi.11
2.3 Penguat
Sebagian besar resin akrilik yang digunakan adalah dalam bentuk yang tidak
dimodifikasi. Namun, beberapa tahun belakangan ini produk resin akrilik ini telah
dikembangkan untuk memperbaiki kekuatan impak, fatique resistance dan
radiopacity. Beberapa pendekatan untuk memperkuat resin akrilik diantaranya
dengan modifikasi secara kimia, penambahan penguat logam dan penambahan serat
ke dalam polimetil metakrilat.6
2.3.1 Kimia
Gigitiruan berbasis resin akriik dapat dimodifikasi dengan penggabungan
butadiene-styrene rubber dengan metil metakrilat. Modifikasi ini meningkatkan
kekuatan impak sehingga sering disebut resin akrilik high impact. Sebagai hasil dari
penggabungan dengan rubber, modifikasi ini juga dapat menurunkan absorpsi air
walaupun dalam jumlah yang kecil.19
Kelemahan resin akrilik ini adalah kemungkinan terjadinya peningkatan
elastisitas yang berlebihan sehingga menjadi terlalu fleksibel dan harganya yang lebih
mahal dari resin akrilik konvensional.6
Universitas Sumatera Utara
![Page 8: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/8.jpg)
2.3.2 Logam
Penggunaan logam untuk ditambahkan ke dalam basis gigitiruan telah
dilaporkan untuk mempengaruhi daya tahan resin akrilik terhadap fraktur. Beberapa
bentuk logam yang dapat ditambahkan antara lain bentuk kawat, batang, lembaran
dan pelat. Sifat penguatan oleh logam dipengaruhi oleh ketebalan dan posisinya pada
resin.6
2.3.3 Penambahan Serat
Penelitian mengenai pengaruh bahan penguat serat terhadap sifat mekanis
polimer telah dilakukan. Penambahan serat telah diakui dapat meningkatkan sifat
mekanis resin akrilik terutama untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik,
namun penggunaannya belum umum di kedokteran gigi.20 Beberapa serat yang dapat
ditambahkan ke dalam basis gigitiruan antara lain serat karbon, serat aramid, serat
polietilen dan serat kaca.21
2.3.3.1 Karbon
Serat karbon dapat meningkatkan kekuatan fatique, kekuatan transversal dan
modulus elastisitas polimer sehingga fraktur ulang basis gigitiruan dapat
dihindari.10,11 Kelemahan penambahan dengan serat ini adalah sulit dipoles dan
memiliki estetis yang buruk karena warnanya yang hitam.6,9,21
2.3.3.2 Aramid
Kekuatan impak secara signifikan dapt ditingkatkan dengan penambahan serat
ini dan dapat meningkatkan daya tahan terhadap fraktur basis gigitiruan resin
Universitas Sumatera Utara
![Page 9: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/9.jpg)
akrilik.10 kekurangan pemakaian serat aramid ini yaitu sulit dipoles dan warnanya
kuning sehingga tidak estetis. Serat ini juga menyebabkan permukaan yang kasar
sehingga menyebabkan iritasi dan ketidaknyamanan pasien.6,8,9
2.3.3.3 Polietilen
Serat polietilen memiliki sifat yang sangat baik untuk ditambahkan ke dalam
basis gigitiruan resin akrilik karena pemakaiannya dapat memperkuat kekuatan impak
serta terjadinya proses adhesi yang baik antara polimer dan serat. Serat ini juga
mudah dipolis dan memliki estetis yang baik.10,12
2.3.3.4 Kaca
2.3.3.4.1 Pengertian
Serat kaca ditambahkan untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanik resin
akrilik resin akrilik. Serat kaca merupakan material yang terbuat dari serabut yang
sangat halus dari kaca. Serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer di dalam
resin akrilik sehingga memiliki kekuatan yang ikatan yang baik dengan resin akrilik,
oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik
sebagai bahan penguat.6,20
2.3.3.4.2 Komposisi
Komposisi serat kaca antara lain mengandung 52-56% SiO2, 16-25% CaO,
12-16% Al2O3, 0-5% MgO, 5-10% B2O3, 0-1,5% TiO2, 0-2% Na2O, 0-0,8% Fe2O3, 0-
1,0% F2.22
2.3.3.4.3 Bentuk
Universitas Sumatera Utara
![Page 10: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/10.jpg)
Serat kaca mempunyai beberapa bentuk yaitu bentuk batang, anyaman, dan
potongan kecil.10,11
a. Batang
Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serta kaca continuous unidirectional
yang terdiri dari 1000-200000 serabut serat kaca. Diameternya berkisar 3 – 25 μm.23
Vallitu (1996) menyatakan, serat kaca bentuk batang yang ditambahkan ke dalam
resin akrilik polimerisasi panas dapat menyebabkan perubahan dimensi yang
signifikan.24
b. Anyaman
Serat kaca bentuk anyaman memiliki ukuran yang bervariasi sehingga sesuai
sebagai bahan penguat.9 Serat kaca bentuk anyaman memiliki ketebalan 0,005 mm
dan setelah dilebur dalam polimer ketebalannya menjadi 0,006 mm.25 Vallitu (1999)
serta Uzun dan Keyf (2001) melakukan penelitian terhadap resin akrilik yang
ditambahkan serat kaca bentuk anyaman, mereka menyimpulkan bahwa serat kaca
bentuk anyaman yang paling memperkuat resin akrilik swapolimerisasi dibandingkan
dengan serat kaca bentuk lain.9
c. Potongan Kecil
Serat kaca ini tahan terhadap suhu yang sangat tinggi, lembab dan mudah
dipoles. Serat kaca bentuk potongan ini memiliki kelebihan diantaranya kemudahan
penggunaannya di klinik. Hal ini disebabkan proses pencampuran antara serat kaca
dan resin yang lebih sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk
dimanipulasi dan dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik.10
Universitas Sumatera Utara
![Page 11: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/11.jpg)
2.4 Warna pada Basis Gigitiruan
Basis gigitiruan memiliki stabilitas warna, dimana stabilitas warna merupakan
kemampuan lapisan permukaan atau zat warna untuk menolak degradasi karena
kontak lingkungan.12 Stabilitas warna merupakan salah satu sifat bahan restorasi yang
sangat penting. Suatu basis gigitiruan idealnya harus memiliki warna yang mendekati
warna alami jaringan lunak rongga mulut.2
2.4.1 Alat Pengukur Warna
Alat-alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya dan panjang
gelombang cahaya diantaranya adalah colorimeter, spectrophotometer, dan
photometer.12 Colorimeter adalah alat yang sensitif terhadap cahaya yang digunakan
dalam colorimetry untuk mengukur intensitas warna dari suatu benda atau warna
sampel dalam kaitannya dengan komponen merah, biru, dan hijau.26
Spectrophotometer terdiri dari 2 jenis pencahayaan yaitu UV spectrophotometer dan
IR spectrophotometer yang mana UV spectrophotometer menggunakan cahaya ultra
violet dan IR spectrophotometer menggunakan cahaya infrared.27 Pada penelitian ini
digunakan alat UV-Visible Spectrophotometer.
2.4.2 Faktor yang Mempengaruhi Perubahan Warna
Menurut Crispin dan Caputo, perubahan warna dapat disebabkan oleh
beberapa faktor yaitu:28
a. Pencemaran bahan pada waktu proses pembuatan bahan atau
pengolahannya.
Universitas Sumatera Utara
![Page 12: Resin akrilik](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022073103/55cf9c4a550346d033a95072/html5/thumbnails/12.jpg)
b. Kemampuan penyerapan (permeabilitas) cairan pada bahan. Proses absorpsi
dan adsorpsi cairan tergantung pada keadaan lingkungannya.
c. Akibat reaksi kimia di dalam bahan itu sendiri dan berbagai teknik
pengolahan yang mengakibatkan terjadinya porositas pada permukaannya sehingga
memudahkan penumpukan kotoran.
d. Lingkungan sekitar tempat gigitiruan di dalam mulut yang kurang baik.
Kebiasaan makan dan minum sesuatu yang banyak mengandung zat warna dan
minuman tersebut.
Menurut Annusavice, perubahan warna yang terjadi pada resin dapat
bervariasi, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain adalah ukuran sampel,
mikroporositas sampel dan lamanya kontak antara bahan. Semakin luas ukuran
sampel maka semakin besar perubahan fisik pada bahan tersebut dapat terjadi.
Mikroporositas menentukan terjadinya penempelan partikel warna daerah yang
poreus. Semakin banyak porositas maka akumulasi dari zat warna yang terabsorbsi
melalui proses difusi juga akan semakin banyak.27 Lama kontak antara bahan resin
dan zat berwarna mempengaruhi perubahan warna, hal ini karena semakin lama
bahan resin direndam maka semakin besar perubahan warna yang terjadi.12,27
Selain itu, warna dan kekasaran permukaan mempunyai hubungan yang erat
antara satu sama lain. Ini karena kekasaran permukaan akan mempengaruhi retensi
plak dan akumulasi stain pada bahan restorasi. Makin kasar sesuatu permukaan maka
makin mudah akumulasi stain dan akhirnya menyebabkan perubahan warna pada
bahan restorasi.28
Universitas Sumatera Utara