BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik 2.1.1 Pengertian Resin akrilik adalah bahan termoplastik yang padat, keras dan transparan, dimana bahan ini mengandung resin poli(metil metakrilat). Resin akrilik merupakan turunan dari etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya. Sejak tahun 1940-an resin akrilik menjadi bahan yang sangat populer digunakan sebagai bahan basis gigitiruan. 1,20,24 2.1.2 Resin Akrilik sebagai Bahan Basis Gigitiruan 1,9,10 Sebagai bahan basis gigitiruan, resin akrilik harus memenuhi kriteria yang diinginkan, agar bisa dijadikan basis gigitiruan yang ideal. Adapun kriterianya adalah sebagai berikut : a. Tidak beracun, tidak mengiritasi dan tidak larut dalam cairan rongga mulut. b. Bersifat transparan agar dapat diwarnai sesuai dengan kondisi rongga mulut pasien. c. Tidak berbau, tidak memiliki rasa dan mudah dimanipulasi. d. Mempunyai kekuatan mekanis yang baik dan tahan abrasi dalam kondisi normal rongga mulut. e. Bisa dengan mudah dibersihkan. f. Dapat direparasi (Reline atau Rebase). 2.1.3 Jenis Resin Akrilik 1,3,5,24 Bedasarkan proses polimerisasinya resin akrilik dibedakan menjadi : a. Resin akrilik polimerisasi sinar (light cured resin acrylic) adalah jenis resin akrilik yang proses polimerisasinya menggunakan bantuan dari sinar tampak.
Penyinaran resin dilakukan selama 5 menit dengan gelombang cahaya sebesar 400-500 nm. b.Resin akrilik polimerisasi kimia (self/cold cured resin acrylic) adalah jenis resin akrilik yang proses polimerisasinya tidak memerlukan bantuan energi panas maupun energi sinar tampak untuk proses polimerisasi, melainkan mengandung aminestersier atau dimetil-para-toluidin di dalam monomernya sebagai bahan akselerator kimiawi untuk membantu proses polimerisasi berlangsung. c. Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured resin acrylic) adalah jenis resin akrilik yang selama proses polimerisasinya memerlukan energi termal
sebagai
pengaktivasi agar polimerisasi berjalan sempurna. Energi termal yang dibutuhkan bisa diperoleh melalui perendaman dalam air atau oven gelombang mikro (microwave).1,10,12 Peningkatan temperatur selama proses polimerisasi memberikan pengaruh nyata pada
karakteristik fisik resin akrilik. Temperatur selama proses
polimerisasi dalam waterbath harus konstan pada suhu 74℃ selama 1,5 jam dan dilanjutkan 100 ℃ selama 1 jam. 2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas Sejak pertengahan tahun 1940-an, kebanyakan basis protesa gigitiruan dibuat menggunakan resin poli(metil metakrilat) yang bersifat transparan, tidak bewarna dan padat.16 Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan polimer yang paling banyak digunakan saat ini dan proses polimerisasinya menggunakan energi panas. Energi termal (panas) yang dibutuhkan selama proses polimerisasi bisa didapatkan dengan menggunakan pemanasan air dalam waterbath atau
dapat
menggunakan
pemanasan
dalam
oven
gelombang
mikro
(microwave).1,6,8,9,24
2.2.1 Komposisi Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Unsur-unsur yang terdapat dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut:
1.Bubuk mengandung :3,20,24 a. Polimer : polimetilmetakrilat sebagai unsur utama dalam bubuk resin akrilik polimerisasi panas. b. Benzoil peroksida sebagai inisiator : 0,2-0,5 %. c. Reduces Translucency : titanium dioksida. d. Pewarna yang dapat disesuaikan dengan rongga mulut 1%. e. Fiber : serat nilon atau serat akrilik. 2.Cairan mengandung :3,20,24 a. Monomer: methylmethacrylate, berupa cairan jernih yang mudah menguap. b. Stabilisator: 0,006% inhibitor hidrokuinon sebagai penghalang polimerisasi selama penyimpanan. c. Cross linking agent: 2% ethylene glycol dimetacrylate, untuk menyambung dua molekul polimer sehingga menjadi rantai yang panjang dan untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan resin akrilik. d. Plasticizer : dibutil pthalat.
2.2.2 Manipulasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat memanipulasi resin akrilik polimerisasi panas yaitu :1,3,20 a. Perbandingan bubuk (polimer) dan cairan (monomer) Perbandingan polimer dan monomer merupakan bagian yang sangat penting diperhatikan
selama
proses
memanipulasi
resin
akrilik
polimerisasi
panas.
Pencampuran polimer dan monomer menggunakan perbandingan volume 3:1 atau perbandingan berat 2:1. Jika monomer yang dicampurkan terlalu sedikit, maka tidak semua dari polimer akan dibasahi oleh monomer, hal ini mengakibatkan akrilik yang telah selesai proses polimerisasi akan bergranula, tetapi jika monomer terlalu banyak akan menyebabkan waktu untuk mencapai fase dough (konsistensi) akan semakin lama, hal ini membuat timbulnya porositas pada resin akrilik.
b. Proses pencampuran bubuk dan cairan Untuk mendapatkan hasil polimerisasi yang diinginkan maka resin akrilik harus melalui 5 tahap pada saat pencampuran diantaranya : 1. Tahap I ( Wet sand stage) Pada tahap ini polimer dan monomer bertahap bercampur membentuk endapan. Monomer bertahap akan meresap kedalam polimer membentuk suatu fluid yang tidak bersatu. Selama tahap ini, sedikit atau tidak ada interaksi pada tingkat molekuler. Butiran butiran polimer tetap tidak berubah dan konsistensi adukan masih kasar dan berbentuk butiran. 2. Tahap II ( Sticky stage) Pada tahap ini monomer akan mulai meresap atau masuk kedalam permukaan polimer. Rantai polimer akan terdispersi dalam cairan monomer. Rantai polimer ini akan melepaskan ikatan sehingga meningkatkan kekentalan dari adukan. Pada tahap ini adukan akan berserat berbentuk benang dan akan lengket bila disentuh ataupun ditarik. 3. Tahap III (Dough/gel stage) Pada tahap ini campuran akan lebih halus dan homogen. Adukan tidak akan lengket lagi bila disentuh dengan tangan ataupun spatula. Pada tahap ini adukan siap dibentuk dan dimasukan kedalam mould. 4. Tahap IV (Rubbery stage) Pada tahap ini monomer tidak ada lagi yang tersisa, karena monomer telah bersatu meresap sempurna dengan polimer dan sebagian monomer menguap. Massa pada tahap ini sudah berbentuk plastik dan tidak dapat lagi dibentuk dan dimasukan kedalam mould. 5. Tahap V (Stiff stage) Pada tahap ini adonan akan menjadi keras dan kaku, hal ini disebabkan menguapnya monomer bebas. Secara klinik adukan terlihat sangat kering.
c. Mengaplikasikan bahan separator pada mould (Mould lining)1 Setelah master plat dikeluarkan dari mould, hasil cetakan master plat harus diolesi bahan separator (could mold seal) untuk menghindari merembesnya monomer sisa kedalam mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan lempeng yang kasar, selain itu pengaplikasian bahan separator ini juga bermanfaat untuk menghindari perlekatan resin akrilik pada bahan mould saat di buka dan mencegah masuknya air dari mould ke dalam resin akrilik. d.Pengisian resin akrilik (Packing)1 Packing merupakan proses mengisian resin akrilik kedalam rongga mould di kuvet. Mould dalam kuvet harus terisi sempurna saat proses polimerisasi resin akrilik berlangsung. Jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu banyak atau berlebih ini disebut dengan overpacking, hal ini menyebabkan basis gigitiruan menjadi lebih tebal serta merubah posisi elemen gigitiruan. Sebaliknya jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu sedikit ini disebut dengan underpacking, hal ini dapat menyebabkan basis gigitiruan menjadi poreus. Maka dari itu saat pengisian resin akrilik kedalam mould harus diperhatikan dimana mould harus terisi penuh. Saat proses pengepressan pastikan kuvet mendapat tekanan yang perlahan sehingga resin akrilik dapat mengalir kesuluruh rongga mould pada kuvet. e. Proses curing Kuvet yang berisi resin akrilik polimerisasi panas dilakukan proses curing secara konvensional dimulai dari suhu kamar hingga pencapai temperatur 74oC dan dipertahankan selama 1,5 jam kemudian suhu dinaikan 100 oC dan dibiarkan selama 1 jam.1 2.2.3 Sifat Resin Akrilik Polimerisasi Panas20 2.2.3.1 Sifat Kimia 1. Penyerapan air Sifat kimia yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas adalah penyerapan air sebesar 0,69 mg/cm. Penyerapan air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi, dimana molekul air dapat terserap oleh permukaan polimer yang padat dan beberapa
lagi dapat menempati posisi diantara rantai polimer. Air yang diserap menimbulkan efek pada sifat dari resin akrilik tersebut. 2. Solubilitas Meskipun bahan resin akrilik polimerisasi panas dapat larut dalam berbagai bahan pelarut, namun bahan resin akrilik umumnya tidak dapat larut dalam cairan ronga mulut.
2.2.3.2 Sifat Biologis Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat biologis seperti biokompatibel yaitu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat beradaptasi dengan mukosa rongga mulut, tidak beracun dan tidak larut dalam saliva.20
2.2.3.3 Sifat Fisis Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat fisis seperti konduktivitas termal sebesar 6 x 10-4 cal/sec/cm2 dan koefisien termal ekspansi sebesar 80 ppmoC.20
2.2.3.4 Sifat Mekanis Sifat mekanis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah:20,25 1. Kekuatan fatique Kekuatan fatique adalah kekuatan suatu bahan yang mengalami stress berulang diatas proporsional limit yang menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.25 2. Kekuatan transversal Kekuatan transversal atau kekuatan fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah bahan berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya, dimana beban diberikan ditengah-tengah bahan tersebut.25 Selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang diperoleh akan dimasukan kedalam rumus kekuatan transversal. Kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 85,47 Mpa.
3. Kekuatan impak Kekuatan impak adalah daya tahan suatu bahan agar tidak mudah patah bila bahan
tersebut
mendapat
daya
yang
besar
dan
tiba-tiba
dalam
bentuk
tekanan.11,13,15,16,26 Kekuatan impak yang diperlukan oleh resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan adalah 2 x 10
-3
J/mm (ISO 1567:1999).14 Menurut
Craig, dkk (2002) kekuatan impak minimal basis gigitiruan resin akrilik heat cured adalah sebesar 10 kg/cm.16 Terdapat dua tipe alat untuk menguji kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji Charpy. Pada alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya. Sedangkan pada alat uji Charpy kedua ujung sampel diletakan pada posisi horizontal yang bertumpu pada ujung alat penguji.25 Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul tersebut kemudian diayunkan
dan membentur sampel hingga sampel patah. Selanjutnya
energi (E) yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak. Rumus kekuatan impak : I=
E bxd
Keterangan : I = Kekuatan impak (J/mm2) E = Energi (Joule) b = Lebar batang uji (mm) d = Tebal batang uji (mm)
2.2.4 Keuntungan Resin akrilik polimerisasi panas digunakan sebagai bahan pembuat basis gigi tiruan karena memiliki kelebihan diantaranya : 1. Relatif murah. 2. Warna yang stabil.
3. Tidak mengiritasi mukosa mulut. 4. Tidak larut dalam cairan mulut. 5. Mudah dimanipulasi. 6. Perubahan dimensi yang rendah. 7. Tidak toksik. 8. Estetis.
2.2.5 Kerugian Adapun kelemahan dari resin akrilik polimerisasi panas adalah : 1. Tidak tahan abrasi. 2. Monomer sisa dapat menimbulkan reaksi alergi. 3. Kekuatan impak (resistensi pada benturan) rendah.
2.3 Mekanisme Pembersihan Gigitiruan Saat ini ada beberapa metode alternatif untuk membersihkan protesa gigitiruan. Adapun cara untuk membersihkan basis gigitiruan adalah dengan : 1. Cara mekanik Pembersihan secara mekanik dilakukan dengan menggunakan sikat gigi atau alat ultrasonic cleaner. Pembersihan secara mekanik terbukti efektif dapat menghilangkan plak, tetapi jika terlalu sering dilakukan dan dalam waktu yang berulang dapat menyebabkan keausan pada basis gigitiruan resin akrilik yang menyebabkan hilangnya retensi pada basis gigitiruan. 2. Cara kimia Pembersihan secara kimia dilakukan dengan merendaman basis gigitiruan dalam larutan tablet effervescent pembersih gigitiruan. Penggunaan tablet pembersih gigitiruan terbukti efektif dan efisien untuk membunuh bakteri dan jamur. Tablet effervescent mengandung senyawa kimia berupa karbondioksida (CO2) yang menimbulkan terbentuknya gelembung gas saat tablet dimasukan kedalam air.18,21 Salah satu contoh cara pemakaian tablet pembersih gigitiruan adalah dengan
merendam basis gigitiruan selama 5 menit dalam satu hari pada larutan tablet effervescent pembersih gigitiruan (Polident). 2.4 Komposisi Bahan Pembersih Gigitiruan 26 Adapun komposisi dari larutan tablet effervescent pembersih gigitiruan (Polident) adalah sebagai berikut : a. Sodium bicarbonate Sodium bicarbonate adalah senyawa kimia dengan rumus kimia NaHCO3, disebut juga dengan nama Sodium Hidrogenbicarbonate,sodium bicar, baking soda, bread soda, cooking soda, bicard soda atau soda bicarbonate. Sodium bicarbonate larut dalam air, berbentuk kristal putih kental, bersifat abrasif dan dapat melepaskan stain pada basis gigitiruan. b. Citrid acid Citrid acid disebut juga Hydrogen sitrat, mempunyai rumus kimia C6H8O7. Citrid acid adalah asam organik lemah yang ditemukan dalam buah jeruk. Sifat buffer dari asam ini digunakan untuk mengontrol pH pada pembersih alat rumah tangga dan obat-obatan. Bahan ini juga dapat mengurai logam sehingga dapat digunakan dalam pembuatan sabun dan deterjen pembersih pakaian. c. Sodium carbonate Sodium carbonate dikenal juga dengan soda pembersih atau abu soda, mempunyai rumus kimia Na2CO3. Sodium carbonate merupakan garam sodium dari asam karbonik, digunakan sebagai pelembut pada pembersih pakaian. Sodium carbonate membentuk ikatan dengan ion magnesium dan kalium pada air, disebut juga dengan soda pembersih yang efektif menghilangkan minyak, lemak dan stain alkohol. d. Sodium perborate Sodium perborate merupakan senyawa berwarna putih dan dapat larut dalam air. Memiliki rumus kimia NaBO3 yang mengalami hidrolisis ketika berkontak dengan air. Sodium perborate mempunyai komponen oksigen aktif pada detergen, bahan
pembersih dan bahan pemutih. Mempunyai sifat antiseptik dan dapat bertindak sebagai desinfektan. e. Sodium hexametophospate Sodium hexametophospate
mempunyai rumus kimia NaPO3. Bewarna putih,
tidak berbau dan berbentuk bubuk kristal. Sodium hexametophospate merupakan campuran dari polimerik metafosfat dan sodium hexametophospate yang digunakan sebagai salah satu bahan dalam detergen. f. Sodium benzoate Sodium benzoate digunakan sebagai bahan pengawet, sangat efektif untuk membunuh jamur dan bakteri. g. Sodium stearate Sodium stearate merupakan bahan kimia yang didapat dari hasil reaksi antara sodium dengan asam stearate. Memiliki rumus kimia C17H35COON, berbentuk bubuk berwarna putih dan digunakan pada obat-obatan dan pasta gigi. h. Sodium lauryl sulfoacetate Sodium lauryl sulfoacetate merupakan derivat dari kelapa dan minyak sawit, bersifat sebagai agen surfaktan (bahan pembentuk busa) yang umum digunakan dan aman untuk kulit. Karena berasal dari bahan alami, sehingga menghasilkan bahan yang dapat menghilangkan bakteri, permukaan yang berminyak dan kotor. Sodium lauryl sulfoacetate bersifat hidrofilik yang berarti menarik air sehingga dapat larut dalam air.
