Nidzelsky M.Ya., Kuznetsov V.V.
Ukrainian Medical Stomatologic Academy, Poltava
Increase of durable descriptions acryls plastics for bases removable
prosthetic appliances by electromagnetic technology
Резюме. Работа посвящена изучению некоторых показателей прочности акриловых пластмасс для базисов протезов, которые находились под действием электромагнитного поля. Полученные результаты исследований позволяют сделать вывод о положительном влиянии магнитного поля на пластмассу (повышение прочности на растяжение и изгиб), обеспечивающем более высокое качество изготовления протезов.
Ключевые слова: акриловые пластмассы, метилметакрилаты, съемные протезы, электромагнитное поле, прочностные параметры.
Summary. The work is devoted to the study of some acrylic plastic strength data, they keing used for the denture basis and having been influenced by the electromagnetic field. The exact findings have been received as the result of the research, they giving the possibility to judge about the positive effect of the magnetic field influence upon the plastic (the increase of compressive and flexural strength) and permitting to increase the quality of the denture production.
Keywords: acrylic plastics, metilmetacrylates, removable dentures, electromagnetic field, strength parameters.
Aнализ статистических данных показывает, что количество людей, нуждающихся в съемном протезировании, постоянно растет. По информации разных авторов, численность больных, которые пользуются съемными пластиночными протезами, составляет 26,9–77% от общего количества пациентов стоматологического ортопедического профиля [5].
Акрилаты – наиболее распостраненные материалы для изготовления базисов съемных протезов на сегодняшний день [1]. Многолетний опыт работы с акриловыми пластмассами позволил выявить не только их преимущества, но и недостатки: большой коэффициент термического расширения, недостаточная эластичность, незначительная твердость, малое сопротивление стираемости и большое водопоглощение [3].
Наиболее важные для успешной эксплуатации протеза в полости рта физико-механические параметры базисных материалов – это прочность на растяжение, сжатие и изгиб [4].
Недостатки съемных протезов устраняются разными методами, их цель – усовершенствование базисных материалов, особенно физико-механических свойств. Одним из путей улучшения качества съемных конструкций является модификация технологии их изготовления [6].
Многочисленные эксперименты, посвященные изучению методов полимеризации акриловых пластмасс, дают право утверждать, что методы сухой полимеризации, полимеризации под давленим и использование микроволновой полимеризации значительно повышают качество базисов съемных протезов, уменьшая при этом отрицательное влияние на ткани протезного ложа [2]. Однако прочность базисов протезов остается невысокой, поэтому поиск методов улучшения физико-механических свойств акриловых пластмасс актуален и сегодня.
В разных отраслях медицины широко используется электромагнитное поле: для регенерации костной ткани, транспорта лечебных препаратов в ткани и др. После детального изучения литературы мы предположили, что использование электромагнитной силы в процессе полимеризации акриловых пластмасс может улучшить их характеристики [7, 8, 9].
Цель исследования – усовершенствование технологии изготовления базисов съемних протезов путем использования электромагнитной обработки акриловых пластмасс.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: разработать режим электромагнитной обработки акриловых пластмасс; исследовать физико-механические свойства акриловых пластмасс, которые поддаются электромагнитному влиянию разной величини (в эксперименте); сравнить прочностные параметры опытных образцов, изготовленных с использованием предложенной технологии, с образцами, полимеризованными традиционным способом.
Материалы и методы
Для проведения исследований было изготовлено 4 серии образцов из пластмассы «Фторакс», которая наиболее часто используется в ортопедической стоматологии. Пластмассу готовили традиционно. После смешивания мономера с полимером пластмассовую массу разделили на 4 части. На 3 части воздействовали электромагнитным полем с разным уровнем напряжения на время дозревания пластассы до момента пакования в кювету (все этапы по 7 минут). Одну часть оставляли дозревать на воздухе (контрольные образцы). Пластмассу помещали в специальное устройство, предназначенное для питания источников магнитного поля (соленоидов, электромагнитов). Предложена собственная методика воздействия электромагнитным полем, получен патент (45777А7; А61К6/00; А61С9/00 от 15.04.2002).
Образцы готовились в соответствии с ГОСТ 170036–71 и имели форму пропорциональных восьмерок длиной 60 мм с хвостовиками 15?15 мм, рабочей длиной свободной части 18 мм, сечением 5?4 мм. Все сечения имели радиус 5 мм. Было изготовлено 40 образцов, их разделили на четыре серии (0–3) по 10 образцов в каждой по следующим параметрам: величина напряжения электромагнитного поля, направление действия поля и продолжительность его действия. Серию «0» составляли контрольные образцы, которые изготавливали и полимеризовали по традиционной технологии. Общим для трех других образцов было направление действия поля – перпендикулярно к действию растягивающего усилия и время действия – 7 минут. По величине электромагнитного поля (ЭМП) образцы разделяли следующим образом: серия 1 – 40 эрстед, серия 2 – 80 эрстед, серия 3 – 120 эрстед (табл. 1).
Испытание проводились на растяжение, изгиб, сжатие. На растяжение и изгиб эксперимент проводился на машине МР–05 с 500-килограммовой шкалой, заранее проверенной с помощью динамометра первого класса. Точность измерений разрывного усилия составляла 0–2 кгс. На сжатие опыты проводились на универсальной измерительной машине УНМ–5 с 5-тонной шкалой.
Общие свойства образцов всех серий:
– все образцы при разрушении крошились без образования шейки и остаточных деформаций;
– общие деформации образцов на высоких показателях нагрузки значительные, что свидетельствует о низком модуле упругости образцов;
– результат испытаний на разрыв при растяжении и сжатии: образовывают общее совместное поле данных, что свидетельствует о достоверности методики опытов;
– при испытаниях на сжатие отмечено поперечное образование трещин в образцах уже при (0,3…0,4 ) Nu, что указывает на высокое значение коэффициента Пуансона;
– прочность на сжатие всех образцов в 2–3 раза превышает прочность на растяжение.
Различия образцов серий:
– показатели более всего отличаются в сериях 0 и 1 – для них коэффициенты вариации составляют 31 и 25%, для серий 2 и 3 – 13 и 11% соответственно;
– нормирование значения прочности на растяжение с 95%-ным обеспечением, высчитано по формуле:
, где – ?– среднее значение прочности серии.
Результаты и обсуждение
Проведенные исследования физико-механических свойств образцов из пластмассы «Фторакс» показали, что серии, которые подвергались электромагнитной обработке, имеют более высокие показатели прочностных параметров (табл. 2).
Прочность на растяжение волокон образцов, которые находились при полимеризации на поверхности формы, в среднем на 10–15% меньше, чем у волокон на дне формы. О послойной анизотропии свидетельствует и характер разрушения при сгибании: трещина имеет ступенчатую форму.
Некоторое понижающееся влияние на прочность оказывало наличие незначительных дефектов некоторых образцов: поры, концентраторы напряжений, которые возникли при механической обработке. Именно наличием дефектов в образцах объясняется большая изменчивость (увеличенный коэффициент вариации) показателей прочности на растяжение и наименьший коэффициент при сжатии, когда наличие дефекта структуры не имеет решающего значения при образовании трещины. Анализируя результаты прочности образцов на растяжение, мы выявили, что базисный полимер, который находился в магнитном поле, имеет показатели прочности в два раза большие по сравнению с контрольними сериями.
Показатели прочности на изгиб в опытной группе образцов почти в два раза выше таковых в контрольной группе. Лучшая стабильность – в серии 2 опытных образцов.
Исследуя базисный полимер на сжатие, выявили преимущество опытных образцов на 36% по сравнению с контрольной серией. Наиболее стабильные показатели на сжатие наблюдали в серии 3.
Выводы
1. Экспериментальным путем установлено, что наиболее эффективно влияние на качество полимеризации пластмассы на ранних стадиях полимеризации.
2. Акриловые пластмассы, подвергавшиеся обработке электромагнитным полем, имеют значительно лучшие физико-механические свойства, чем образцы контрольной серии.
3. Прочность на растяжение и изгиб образцов, которые находились в магнитном поле, в 2 раза больше, чем у образцов контрольной серии. Прочность на сжатие образцов опытной группы на 36% больше, чем контрольной.
4. Наиболее стабильные показатели прочностных параметров наблюдаются в образцах, которые подвергались обработке электромагнитным полем напряжением 80 эрстед. Это позволяет рекомендовать технологию обработки акриловых пластмасс именно в таком режиме.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Нидзельский, М.Я. Механизмы адаптации к стоматологическим протезам. – Полтава, 2003. – 116 с.
2. Нидзельский, М.Я. Новая технология улучшения прочностных параметров полимерных материалов при помощи ультразвука / М.Я.Нидзельский, В.М.Соколовская // Укр. стом. альманах. – Полтава, 2006. – Е1, №1. – С.72–76.
3. Киндий, Д.Д. Клинические и технологические аспекты различных методов полимеризации стоматологических базисних пластмасс: автореф. дис. …канд. мед. наук. – Полтава, 1999. – 18 с.
4. Писаренко, О.А. Клинико-технологические аспекты повышения прочностных параметров полных сьемных пластиночных протезов на верхнюю челюсть: автореф. дис. …канд. мед. наук / О.А.Писаренко. – Полтава, 2001. – 21 с.
5. Рожко, М.М. Замещение дефектов зубных рядов частичными съемными конструкциями зубных протезов / М.М.Рожко // Стоматология. – 2007. – Т.1. – С.213.
6. Трезубов, В.Н. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение: учеб. для мед. вузов / В.Н.Трезубов, Л.М.Мишнев, Е.Н.Жулев. – М., 2008.
7. Трезубов, В.Н. Пути уменьшения содержания мономера в базисных материалах для съемных протезов / В.Н.Трезубов, А.П.Бобров, О.С.Алехин и соавт. // Тр. V съезда Стом. ассоц. России. – М., 1999. – С.368–369.
8. Трезубов, В.Н. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение: учеб. для мед. вузов / В.Н.Трезубов, М.З.Штейнгарт, Л.М.Мишнев. – СПб., 1999. – С. 364.
9. Лебедев, К.А. Непереносимость зубопротезных материалов / К.А.Лебедев. – М., 2010. – 208с.
Современная стоматология. – 2012. – №2. – С. 99-101
Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.