PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA
SKRIPSI
YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR 080801044
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
ii
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR 080801044
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Lembar Pengesahan Universitas Sumatera Utara
iii
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA
Oleh :
Yosephin Romania Sinabutar NIM : 080801044
Disetujui Oleh, Pembimbing I
Dr. Zuriah Sitorus, MS NIP : 195607261984032003
Pembimbing II
Dr. Syahrul Humaidi, M.Sc NIP. 196506171993031003 Diketahui Oleh : Ketua Departemen Fisika
Dr. Marhaposan Situmorang NIP : 195510301980031003
PERSETUJUAN
Universitas Sumatera Utara
iv
Judul
:
Kategori Nama Program Studi Departemen Fakultas
: : : : :
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA. SKRIPSI YOSEPHIN ROMANIA SINABUTAR SARJANA (S1) FISIKA FISIKA MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Diluluskan di Medan, Agustus 2012
Diketahui/Disetujui oleh Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980131003
Pembimbing I
Dr. Zuriah Sitorus, MS NIP. 195607261984032003
Pembimbing II
Drs. Syahrul Humaidi, MSc NIP. 196506171993031003
Universitas Sumatera Utara
v
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA.
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, September 2012
Yosephin Romania Sinabutar 080801044
Universitas Sumatera Utara
vi
PENGHARGAAN
Puji Syukur senantiasa penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat – Nya yang berlimpah, penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan hasil penelitian selama tiga bulan yang mana ditujukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Sains. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc., selaku Dekan Fakultas MIPA yang telah membantu penulis dalam semua perijinan. 2. Bapak Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen, serta para staff Departemen Fisika USU yang telah membantu penulis didalam melengkapi administrasi. 3. Ibu Dr. Zuriah Sitorus, MS dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu saya dalam penelitian dan penyusunan skripsi. 4. Bapak Drs. Fauzi, M.Si, selaku dosen PA yang telah memberikan banyak bimbingan kepada penulis saat masa kuliah berlangsung. 5. Orang tua saya R. Marbun yang telah memberikan dukungan baik secara moral maupun materil yang sangat besar kepada penulis, sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 6. Orang tua (wali) saya W. Sibagariang dan B. br. Sinabutar yang juga telah memberikan dukungan dalam penyusunan skripsi ini. 7. Ibu Prof. Haslinda. Z. tamin, drg., M.Kes., Sp. Pros (K) sebagai koordinator dan manager unit UJI dental FKG USU dan Siti Wahyuni, drg selaku staff unit UJI dental FKG USU. 8. Kepada bang Yudhi, dkk yang telah memberikan ilmu dalam membantu proses penelitian penulis. 9. Kepada rekan saya Nyta Ef Helzen stambuk 2008 yang menjadi rekan seperjuangan dalam melaksanakan penelitian ini. 10. Kepada rekan-rekan stambuk 2008 Nya Daniaty, Theresia Novita, Elda Desi, Borasida, Melati Putri, Elizabeth Situmorang, Ervina, Albert, Bheng An, Asman, Zulkarnaen, Hiras, Roni, Triandes, Eben, Metar, Rolas, Mangara, Donal, Indra yang telah memberikan semangat serta motivasi kepada penulis selama melaksanakan kegiatan kuliah dan ketika melaksanakan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
vii
Semoga saudara sekalian dilimpahi berkat dan karunia dari Tuhan Yang Maha Esa.Penulis tidak dapat mengucapkan apa-apa selain terima kasih banyak karena telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat memberikan sumbangan ilmu yang bermanfaat bagi kita semua.
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PENGESAHAN
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
iii
PERNYATAAN
iv
PENGHARGAAN
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
ix
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan
1 3 3 4 4 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gigi Tiruan 2.2 Basis Protesa 2.3 Elemen Gigi Resin Akrilik 2.4 Karakterisasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas 2.5 Serat Kaca
6 7 8 15 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5 3.6
Rancangan Penelitian Tempat Penelitian Variabel Penelitian Peralatan dan Bahan-Bahan Tempat dan Waktu Penelitian Diagram Alir
22 22 22 24 25 26 Universitas Sumatera Utara
ix
3.7
Prosedur Penelitian
28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
BAB V
Densitas (Density) Porositas (Porosity) Kekuatan Tekan (Compressive Strength) Kekerasan Vickers (Vickers Hardness) Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
34 36 37 38 40
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 5.2
Kesimpulan Saran
42 43
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
Gigi Tiruan Lepasan
7
Gambar 2.2
Resin Akrilik
12
Gambar 2.3
Serat kaca potongan panjang akan dipotong menjadi
19
serta kaca potongan pendek. Gambar 4.1
Grafik hubungan densitas terhadap komposisi resin akrilik
35
polimerisasi panas Gambar 4.2
Grafik hubungan porositas terhadap komposisi resin akrilik
37
polimerisasi panas. Gambar 4.3
Grafik hubungan Kekuatan tekan terhadap komposisi
38
Gambar 4.4
Grafik hubungan kekerasan Vickers terhadap Komposisi
40
Gambar 4.5
Grafik hubungaan antara kekuatan tarik terhadap komposisi
41
Universitas Sumatera Utara
xi
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GIGI TIRUAN BERBAHAN DASAR KOMPOSIT RESIN AKRILIK NO.3 DENGAN PENAMBAHAN SERAT KACA
ABSTRAK
Resin akrilik biasanya digunakan sebagai bahan dasar pembuatan gigi tiruan, karena bersifat biocompatibel, flexibel, dan bahannya mudah diperoleh dan harganya murah. Bahan ini mudah patah dan dapat menimbulkan pori akibat adanya penguapan monomer yang tidak bereaksi dengan polimer. Kelebihan bahan ini menyerupai gigi asli, sesuai estetika dan dapat diperkuat dengan penambahan serat kaca. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan gigi tiruan yang berbahan dasar resin akrilik polimerisasi panas no.3 dengan penambahan variasi serat kaca. Resin akrilik yang dipilih no.3 karena warna dari resin ini sesuai dengan warna gigi asli manusia. Serat kaca (fiberglass) adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Penambahan serat kaca pada gigi tiruan ini berfungsi meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya serta dapat beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat. Komposisi resin akrilik, minyak gigi dan serat kaca dibuat dengan perbandingan 10 gr : 4,5 mL : 0,13 gr yang merupakan perbandingan yang paling tepat untuk mendapatkan 3 buah sampel yang sesuai dengan model induk. Ukuran panjang serat kaca yang digunakan adalah 4 mm, 6 mm, dan 8 mm sebagai variable bebas dari penelitian ini. Pengujian yang dilakukan yaitu, pengujian fisis yang terdiri dari pengujian porositas dan densitas yang gunanya untuk mengetahui apakah gigi itu memiliki struktur yang baik yang mencakup susunan atom yang rapat atau renggang ataupun kristal dan amorf. Pengujian mekanik yaitu, kuat tekan, kuat tarik dan kekerasan Vickers gunanya untuk mengetahui bagaimana kekuatan dari gigi tiruan tersebut.. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm merupakan kondisi optimum, dimana gigi tiruan merupakan gigi yang baik untuk digunakan, dimana diperoleh : densitas 1,2256 g/cm3, porositas 1,846 %, kekuatan tekan 76,623 MPa, kekuatan tarik 71,207 MPa, dan kekerasan Vickers 16,997 kg/mm2. Kata kunci : Resin Akrilik, serat kaca, sifat fisis, sifat mekanis. Universitas Sumatera Utara
xii
MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF A DENTURE MATERIALS BASED ON ACRYLIC RESIN COMPOSITE NO.3 WITH THE ADDITION OF GLASS FIBERS
ABSTRACT
Acrylic resins usually used as a base for the manufacture of artificial teeth, because it is biocompatibel, flexible, and easily available material and cheap. This material is brittle and can cause pores due to evaporation of unreacted monomers to polymers. The advantages of this material resembles the original tooth, fit and aesthetics can be strengthened with the addition of glass fibers. In this research, the manufacture of denture acrylic resin-based thermal polymerization no.3 with the addition of glass fiber variation. Acrylic resin selected no.3 because of the color of the resin is in accordance with the color of human teeth. Glass fiber (fiberglass) is a fiber that can be added to the acrylic resin to improve the physical and mechanical properties of acrylic resin. The addition of glass fibers in denture serves enchance physical and mechanical properties and can adhesi with acrylic resin in the polymer matrix that has the power of a good bond with acrylic resin, glass fiber therefore be an option to be added to the acrylic resin as reinforcing material. Acrylic resin composition, gear oil and fiber glass is made with a ratio of 10 g: 4.5 mL: 0.13 g which is the most appropriate comparison to get 3 pieces of samples according to the model parent. Length of the glass fiber used was 4 mm, 6 mm, and 8 mm as the independent variable of the study. Tests were carried out , physical examination consisting of tests is density and porosity testing point to see if the tooth has a good structure that includes the arrangement of atoms or loose or dense crystalline and amorphous. Namely mechanical testing, compressive strength, tensile strength and Vickers hardness point to know how the power of the denture . The results showed that the addition of acrylic resin with glass fiber size 6 mm is the optimum condition, which is an artificial tooth gear to good use, which is obtained: density 1.2256 g/cm3, porosity 1.846%, compressive strength 76.623 MPa, tensile strength 71.207 MPa and Vickers hardness 16.997 kg/mm2. Keywords: Acrylic resins, fiber glass, physical properties, mechanical properties.
Universitas Sumatera Utara
