Klasifikasi ResinResin yang digunakan di kedokteran gigi adalah resin sintetik karena resin alami tidak memenuhi persyaratan resin gigi. Sebagian besar resin berbasis pada metakrilat, khususnya metil metakrilat. Pada kenyataannya, kedokteran gigi merupakan bidang yang dinamis dan selalu berkembang, jenis-jenis resin baru terus dikembangkan secara rutin, sehingga hingga saat ini telah banyak pengembangan dari metil metakrilat sebagai resin gigi. Sebelum membicarakan resin sintetik, perlu pemahaman tentang resin alami sebagai asal dari resin sintetik. 1. Resin AlamiResin alami merupakan resin yang berasal dari alam yaitu tumbuhan, sedangkan resin sintetik terdiri dari campuran bahan-bahan kimia dengan struktur kimia yang mengacu pada resin alami. Bahan organik alami atau sintetik terdiri dari substansi non kristal atau cairan yang kental. Resin alami secara khas merupakan bahan organik yang mudah terbakar, transparan, dapat tembus cahaya dan berwarna kekuning-kuningan sampai coklat. Resin alami terbentuk dari sekresi tumbuhan dan dapat larut dalam berbagai cairan organik tetapi tidak dapat larut dalam air. Resin alami contohnya yaitu balsem dan propolis sebagai bahan pengobatan; terpentin sebagai bahan pelarut; mastics, dragons blood, dammar, sandarac, lak, yang digunakan sebagai komponen varnish, dll. Asam akrilat pertama kali dibuat pada tahun 1843. Asam methakrilat, turunan dari asam akrilat, dibuat pada tahun1865. Reaksi antara asam methakrilat dan metil alkohol membentuk ester metil metakrilat. Ahli kimia dari Jerman, Fittig dan Paul pada tahun 1877 meneliti proses polimerisasi dari metil metakrialt menjadi polimetil metakrilat. Pada tahun 1936, akrilik mulai digunakan dan dipasarkan secara umum.

2. Resin SintetikDalam hal ini akan membahas resin akrilik yang erat kaitannya dengan kedokteran gigi. Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus stukturnya. Ada 2 kelompok resin akrilik yang digunakan di kedokteran gigi. Satu kelompok merupakan turunan asam akrilik, CH2 CHCOO, dan kelompok lain dari asam metakrilat CH2 C(CH3)COOH. Kedua senyawa ini berpolimerisasi dengan cara yang sama. Kelompok resin yang banyak digunakan di kedokteran gigi adalah yang berasal dari asam akrilat. Gugus karboksilat menyebabkan asam menyerap air. Air memisahkan rantai-rantainya sehingga menyebabkan pelunakan umum dan mengurangi kekuatan. (Philips: 2003)

H H H HX C C C C H2C CH(a)H C H C O O O O R R (b)Gambar 3: Struktur kimia resin akrilik (a) molekul metakrilat yang mengandung gugus vinil, (b) molekul metakrilat yang mengandung gugus ester.

Resin akrilik mengandung gugus ester. Gugus inilah yang penting dalam kedokteran gigi. Dengan mengganti gugus R pada ester, dapat dihasilkan ribuan ikatan monomer yang senama menjadi polimer. (Philips: 2004)

Sifat Resin AkrilikA. Sifat Fisik Warna dan Persepsi WarnaResin akrilik mempunyai warna yang harmonis, artinya warnanya sama dengan jaringan sekitar. Warna disini berkaitan dengan estetika, dimana harus menunjukka transulensi atau transparansi yang cukup sehingga cocok dengan penampilan jaringan mulut yang digantikannya.Selain itu harus dapat diwarnai atau dipigmentasi, dan harus tidak berubah warna atau penampilan setelah pembentukkan (Annusavice. 2003). Pengerutan dan Stabilitas DimensionalKetika monomer metal metakrilat terpolimerisasi untuk membentuk PMMA, kepadatan maasa bahan berubah dari 0,94 menjadi 1,19 g/cm3. Perubahan kepadatan ini menghasilkan pengerutan volumetrik sebesar 21% bila resin konvensional yang diaktifkan panas di aduk dengan rasio yang sesuai. ( Philips 2004).Pengerutan ini akan memperngaruhi stabilitas dimensional. Resin Akrilik mempunyai dimensional stability yang baik. Stabilitas dimensional dapat dipengaruhi oleh proses, molding, cooling, polimerisasi, absobsi air dan temperatur tinngi (Annusavice. 2003). KelarutanMeskipun resin akrilik larut dalam berbagai pelarut dan sejumlah monomer dilepaskan, resin umumnya tidak larut dalam cairan yang ada di rongga mulut.

Abrasi dan ketahanan abrasi Kekerasan merupakan suatu sifat yang sering kali digunakan untuk memperkirakan ketahanan aus suatu bahan dan kemampuan untuk mengikis struktur gigi lawannya. Nilai kekerasan resin akrilik polimerisasi panas adalah 20 VHN atau 15 kg/mm2. Nilai kekerasan tersebut menunjukkan bahwa resin akrilik relatif lunak dibandingkan dengan logam dan mengakibatkan basis resin akrilik cenderung menipis. Penipisan tersebut disebabkan makanan yang abrasif dan terutama pasta gigi pembersih yang abrasif, namun penipisan basis resin akrilik ini bukan suatu masalah besar.(Combe, 1992) Proses abrasi yang terjadi saat mastikasi makanan, berefek pada hilangnya sebuah substansi / zat. Mastikasi melibatkan pemberian tekanan yang mengakibatakan kerusakan dan terbentuknya pecahan / fraktur. Namun resin akrilik keras dan memiliki daya tahan yang baik terhadap abrasi (Combe, 1992). Creep ( Tekanan )Creep didefinisikan sebagai geseran plastik yang bergantung waktu dari suatu bahan di bawah muatan statis atau tekanan konstan.Akrilik mempunyai sifat cold flow, yaitu apabila akrilik mendapat beban atau tekanan terus menerus dan kemudian ditiadakan, maka akan berubah bentuk secara permanen (Combe, 1992). Termal Thermal conduktivity resin akrilik rendah dibandingkan dengan logam, pengahantar panasnya sebesar 5,7 x 10-4 / detik / cm / 0C / cm2 (Combe, 1992). Porositas Porositas adalah gelembung udara yang terjebak dalam massa akrilik yang telah mengalami polimerisasi. Timbulnya porositas menyebabkan efek negatif terhadap kekuatan dari resin akrilik. Dimana resin akrilik ini mudah porus (Combe, 1992).Macam-macam Porosity: Gasseous Porosity Pemanasan yang terlalu tinggi dan cepat sehingga sebagian monomer tidak sempat berpolimerisasi dan menguap membentuk bubbles (bola-bola uap) sehingga pada bagian resin yang lebih tebal, bubbles terkurung sehingga terjadi porositas yang terlokalisir. Sedangkan pada bagian yang tipis, panas cxothermis dapat keluar dan diserap gips sehingga resin ridak meiewati titik didihnya dan lidak akan membentuk bubbles.(Combe, 1992)Air yang terkandung didaiam resin sebelum atau selama polirnerisasi akan merendahkan titik didih monumer sehingga dengan ternperatur biasa akan terjadi seperti diatas.(Combe, 1992) Shrinkage PorosityKetidak-homogenan resin akhlik selama polirnerisasi sehingga bagian yang mengandung lebih banyak monomer akan menyusut dan membentuk voids (ruang-ruang hampa udara) dan terjadi porosity yang terlokalisi. (Combe, 1992)Polimer-polimer yang berbeda BM, komposisi dan ukuran akan menyebabkan bagian- bagian yang mcmpunyai partikel-partikel lebih kecil dulu berpolimerisasi daripada partikel yang lebih besar. Bagian-bagian yang berpolimerisasi lebih lambat akan berpindah kebagian yang berpolimerisasi lebih dulu, sehingga terbentuk voids dengan porosity yang terlokalisir. (Combe, 1992)Kurang lamanya pengepresan sebelum penggodokan maupun selama polimerisasi juga akan menyebabkan diffusi monomer menjadi kurang baik dan membuat voids dengan porosity internal. Yang ketiga hal diatas akan menyebabkan kerapuhan pada basis protesa. (Combe, 1992)

B. Sifat MekanikSifat mekanis adalah respons yang terukur, baik elastis maupun plastis, dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Sifat mekanis bahan basis gigitiruan terdiri atas kekuatan tensil, kekuatan impak, fatique, crazing dan kekerasan.(Combe, 1992) Kekuatan Tensil Kekuatan tensil resin akrilik polimerisasi panas adalah 55 MPa. Kekuatan tensil resin akrilik yang rendah ini merupakan salah satu kekurangan utama resin akrilik.(Combe, 1992) Kekuatan Impak Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas adalah 1 cm kg/cm. Resin akrilik memiliki kekuatan impak yang relatif rendah dan apabila gigitiruan akrilik jatuh ke atas permukaan yang keras kemungkinan besar akan terjadi fraktur.(Combe, 1992) Fatique Resin akrilik memiliki ketahanan yang relatif buruk terhadap fraktur akibat fatique. Fatique merupakan akibat dari pemakaian gigitiruan yang tidak didesain dengan baik sehingga basis gigitiruan melengkung setiap menerima tekanan pengunyahan. Kekuatan fatique basis resin akrilik polimerisasi panas adalah 1,5 juta lengkungan sebelum patah dengan beban 2500 lb/in2 pada stress maksimum 17 MPa.(Combe, 1992) Crazing Crazing merupakan terbentuknya goresan atau keretakan mikro. Crazing pada resin transparan menimbulkan penampilan berkabut atau tidak terang. Pada resin berwarna, menimbulkan gambaran putih (Anusavice, 2003).Crazing kadang-kadang muncul berupa kumpulan retakan pada permukaan gigitiruan resin akrilik yang dapat melemahkan basis gigitiruan. Retakan-retakan ini dapat timbul akibat salah satu dari tiga mekanisme berikut. Pertama, apabila pasien memiliki kebiasaan sering mengeluarkan gigitiruannya dan membiarkannya kering, siklus penyerapan air yang konstan diikuti pengeringan sehingga dapat menimbulkan stress tensil pada permukaan dan mengakibatkan terjadinya crazing. Kedua, penggunaan anasir gigitiruan porselen juga dapat menyebabkan crazing pada basis di daerah sekitar leher anasir gigitiruan yang diakibatkan perbedaan koefisien ekspansi termal antara porselen dan resin akrilik. Ketiga, crazing dapat terjadi selama perbaikan gigitiruan ketika monomer metil metakrilat berkontak dengan resin akrilik yang telah mengeras dari potongan yang sedang diperbaiki. Tingkat crazing ini dapat dikurangi oleh cross-linking agent yang berfungsi mengikat rantai-rantai polimer.(Combe, 1992)

C. Sifat kimia1. Penyerapan Air Penyerapan air selalu terjadi pada resin akrilik dengan tingkat yang lebih besar pada bahan yang lebih kasar. Penyerapan air menyebabkan perubahan dimensi, meskipun tidak signifikan.Penelitian Cheng Yi-Yung (1994) menemukan bahwa penambahan berbagai serat pada resin akrilik menunjukkan perubahan dimensi yang lebih kecil selama perendaman dalam air.(Combe, 1992)Umumnya mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah difusi, sebagai akibatnya rantai polimer terganggu dipaksa memisah. Adanya molekul air dalam massa yang terpoli erisasi menyebabkan massa terpolimerisasi mengalami sedikit ekspansi dan molekul molekul ini akan mempengaruhi kekuatan rantai polimer dan karenanya bertindak sebagai bahan pembuat plastis. PMMA memiliki nilai penyerapan air sebesar 0,69 mg/cm2. Meskipun jumlah ini Nampak kecil, tetapi dapat menimbulkan efek nyata pada dimensi resin.

2. Stabilitas WarnaYu-lin Lai dkk. (2003) mempelajari stabilitas warna dan ketahanan terhadap stain dari nilon, silikon serta dua jenis resin akrilik dan menemukan bahwa resin akrilik menunjukkan nilai diskolorasi yang paling rendah setelah direndam dalam larutan kopi.Beberapa penulis juga menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki stabilitas warna yang baik.(Combe, 1992).

D. Sifat biologis1. Pembentukan Koloni Bakteri Kemampuan organisme tertentu untuk berkembang pada permukaan gigitiruan resin akrilik berkaitan dengan penyerapan air, energi bebas permukaan, kekerasan permukaan, dan kekasaran permukaan.Berbagai penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki penyerapan air yang rendah, permukaan yang halus, kekerasan permukaan yang lebih tinggi dibandingkan nilon dan sudut kontak permukaan dengan air yang cukup besar sehingga apabila diproses dengan baik dan sering dibersihkan maka perlekatan bakteri tidak akan mudah terjadi.Pembersihan dan perendaman gigitiruan dalam pembersih kemis secara teratur umumnya sudah cukup untuk mengurangi masalah perlekatan bakteri.(Combe, 1992)2. BiokompatibilitasSecara umum, resin akrilik polimerisasi panas sangat biokompatibel. Walaupun demikian, beberapa pasien mungkin menunjukkan reaksi alergi yang disebabkan monomer sisa metil metakrilat atau benzoic acid pada basis gigitiruan.Pasien yang tidak alergi juga dapat mengalami iritasi apabila terdapat jumlah monomer yang tinggi pada basis gigitiruan yang tidak dikuring dengan baik. Batas maksimal konsentrasi monomer sisa untuk resin akrilik polimerisasi panas menurut standar ISO adalah 2,2 %. (Combe, 1992)

Klasifikasi resin akrilikBerdasarkan polomerisasi, resin akrilik diklasifikasikna menjadi:1) Head Cured Acrylic ResinResin ini biasanya diproses dalam kuvet menggunakan teknik pencetakan dan pengecoran. Polimer dan monomer yang dicampur dalam perbandingan yang tepat 3:1 berdasarkan volume atau 2,5:1 berdasarkan berat. Resin akrilik dimana dalam pengolahannya membutuhkan curing / pemasakan dengan panas agar diperoleh polimerisasi yang sempurna. Adapun komposisinya ada dua yaitu:Powder Liquid

Poly(methyl methacrylat )/ polimerMethyl mathacrylate / monomer

Organic peroxide initiatorHidroquinon inhibitor

Titanium dioxide agentDimethacrylate/cross linked agent

Inorganic pigments ( for color )Organic amine accelerator

Dyed synthetic fibers ( for esthetic)

a. Powder / bubuk Polimer dari polimethyl metacrylate, baik serbuk yang diperoleh dari polimerisasi methyl metacrylate dalam air maupun pertikel yang tidak teratur bentuknya yang diperolah dengan cara menggerinda batangan polimer. Bahan ini merupakan resin keras dengan nilai kekerasan Knoop 18-20. Kekuatan tariknya sekitar 60 MPa dan modulus elastisitasnya 2,4 GPa. Initiator peroksida berupa 0,2 0,5 % benzoil peroksida. Pigmen tercampur dalam partikel polimer sebanyak 1%b. Liquid / cairan Monomer methyl metacrylate, monomer ini melarutkan sebagian polimer untuk membentuk adonan plastis. Metal metakrilat merupakan salah satu cairan bening transparan pada suhu ruang dengan titik leleh -48 oC, titik didih 100,8 oC, kepadatan 0,945 g/mL pada 20 oC, dan panas polimerisasi 12,9 kcal/mol stabilizer sekitar 0,006 % hydroquinone untuk mencegah berlangsungnya polimerisasi selama penyimpanan. Bahan untuk memacu cross link seperti ethylene glycol dimetacrilat.Secara umum, resin akrilik yang dipolimerisasi diaktifkan dengan menempatkan kuvet dalam suhu air keran 74 oC (168 oF) selama 8 jam atau lebih, atau dengan 2-3 jam air mendidih pada 100 oC siklus pendek melibatkan pengolahan resin pada 74 oC selama sekitar 2 jam kemudian mendidih pada 100 oC selama 1 jam. (Jacob 2004 )2. Self Cured Acrylic ResinAkrilik ini juga dinamakan autopolymerizing ,dapat juga disebut chemical activated materials. Pada pengolahannya tidak membutuhkan panas. Komposisinya sama dengan bahan heat cured hanya pada self cured cairannya mengandung bahan activator. Zat activator ini umumnya golongan amina organic, dalam hal ini dapat digunakan dimethyl paratoluidine ataupun amina tertier. Aktivasi kimia dicapai melalui penambahan amin tersier, seperti dimetil-para-tolouidin, terhadap cairan basis gigitiruan, yaitu monomer. Bila komponen bubuk dan cair diaduk, amin tersier menyebabkan terpisahnya benzoil peroksida. Sebagai akibatnya, dihasilkan radikal bebas dan polimerisasi dimulai. Resin basis gigitriruan yang diaktifkan secara kimia paling sering diproses menggunakan teknik compression molding. Pembuatan mold dan pemasukkan resin dilakukan dengan cara yang sama seperti yang digambarkan untuk resin yang diaktivasi secara panas, lalu ditempatkan pada suhu kamar atau pada suhu yang sedikit lebih tinggi (45 oC) selama kurang lebih 3045 menit. Polimer dan monomer dipasok dalam bentuk bubuk dan cairan. Waktu kerja untuk resin yang teraktivasi secara kimia adalah lebih pendek dibanding bahan yang diaktivasi secara panas. Akrilik self cured digunakan untuk bahan restorasi, bahan pengisi yang aktif yaitu dipergunakan dalam pembentukan sendok cetak khusus untuk pengambilan cetakan, reparasi gigi tiruan, relining dan rebasing, pada alat orthodonsia yang removable dan untuk penambahan post-dam pada landasan gigi tiruan atas.Perbandingan bahan akrilik heat cured dengan bahan akrilik self cured sebagai berikut : Komposisinya sama tapi pada bahan self cured cairannya mengandung bahan activator seperti dimethyl paratoluidin. Porositas bahan self cured lebih besar daripada heat cured, meskipun ini tidak mudah dilihat pada resin yang diberi pigmen. Hal ini disebabkan oleh karena terlarutnya udara dalam monomer yang tidak larut dalam polimer pada suhu kamar. Secara umum bahan self cured mempunyai berat molekul rata-rata lebih rendah dan mengandung lebih banyak sisa monomer yaitu sekitar 2-5 %. Bahan sel cured tidak sekuat heat cured, transverse strength bahan ini kira-kira 80% dari bahan heat cured. Ini mungkin berkaitan dengan berat molekulnya yang lebih ringan. Mengenai sifat-sifat rheologynya, bahan heat cured lebih baik dari self cured karena bahan self cured menunjukkan distorsi yang lebih besar dari pemakaian. Pada pengukuran creep bahan polimetil metakrilat, polimer heat cured mempunyai deformasi awal yang lebih kecil juga lebih sedikit creep dan lebih cepat kembali dibandingkan dengan bahan self cured. Stabilitas warna bahan self cured jelek, bila dipakai activator amina tertiar dapat terjadi penguningan setelah beberapa lama.3. Resin Akrilik Polimerisasi MicrowaveGelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi megahertz untuk mengaktifkan proses polimerisasi basis resin akrilik. Prosedur ini sangat disederhanakan pada tahun 1983, dengan pengenalan serat kaca khusus, cocok untuk digunakan dalam oven microwave. Resin akrilik dicampur dalam bubuk yang tepat, dalam waktu yang sangat singkat sekitar 3 menit. Kontrol yang cermat dari waktu dan jumlah watt dari oven adalah penting untuk menghasilkan resin bebas pori dan memastikan polimerisasi lengkap.

4. Light Cured Acrylic Resin

Resin akrilik diaktifkan cahaya, yang juga disebut resin VLC, adalah kopolimer dari dimetakrilat uretan dan resin akrilik kopolimer bersama dengan silika microfine. Proses polimerisasi diaktifkan dengan menempatkan resin akrilik yang telah dicampur dalam moldable di model master pada sebuah meja berputar, dalam ruang cahaya dengan intensitas cahaya yang tinggi dari 400-500 nm, untuk periode sekitar 10 menit.

Sumber

Anusavice KJ. Philps: Buku ajar ilmu kedokteran gigi. Ahli bahasa: Budiman JA, Purwoko S. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2003. hal. 197-8.Ecket, Jacob, Fenton, Mericske, Stern. Prosthodontic treatment for edentulous patients. St. Louis: Mosby Inc. 2004. p. 190-205.Combe, E.C. 1992. Sari dental Material. Alih bahasa : drg Slamet Tarigan,Ms,Phd. Jakarta : Balai Pustaka.Phillips, W Ralph.1991. Science of Dental Materials. Philadelphia USA : W.B Saunders Company.Dorland, W.A.Newman. 2002. Kamus Kedokteran Dorland. Alih bahasa, Huriawati Hartanti, dkk. Jakarta: EGC