Материаловедение Лекция 2 Основные свойства стоматологических материалов

Материаловедение Лекция № 2 Основные свойства стоматологических материалов Авторская презентация Логиновой С. И 1

Главная цель материаловедения – создание комплекса идеальных материалов для восстановления зубов и зубочелюстной системы. Состав, строение и свойства материалов 2

Факторы полости рта Колебания температуры ü Высокая постоянная влажность ü Присутствие электролитной среды Эти факторы влияют на изменения физических свойств материалов, таких как: ü Ø Ø Теплопроводность Размеры и объем при изменении температуры Сорбция ротовых жидкостей Возможность возникновения гальванических токов 3

Свойства материалов физические механические химические эстетические «биологические» 4

Физическо-химические свойства стоматологических материалов физические Плотность Термические свойства Оптические свойства Реологические свойства химические Растворимость Электро-химическая и химическая коррозия (металлов) Окисление Свойства реакций твердения Адгезионные свойства 5

Химические свойства Взаимодействие с тканями зуба Отверждение материалов Взаимодействие с окружающей средой полости рта Взаимодействие материалов между собой Механизмы адгезионного взаимодействия материала с окружающими тканями 6

Физико-механические свойства стоматологических материалов Прочность Упругость (эластичность Растяжение Сжатие Виды нагружения и деформации Сдвиг Пластичность Кручение Твердость 7

Адгезия Адгезионные свойства материалов 8

Адгезия – это явление, возникающее при соединении разнородных материалов, приведенных в близкий контакт, для разделения которых следует приложить усилие Силы притяжения молекул одного вещества с молекулами другого называются силами адгезии или адгезионными силами Когезионные силы обусловливают взаимное притяжение молекул одного и того же вещества в его объеме 9

Адгезив – материал или слой, который наносят, чтобы получить адгезионное соединение. Субстрат - материал, на который наносят адгезив 10

Фиксация несъемных протезов цементами Крепление брекетов к поверхности зуба Герметик и лак с зубной эмалью Пломбастенки полости зуба 11

По виду соединяемых материалов С биологическими тканями Твердыми тканями зуба В комбинированных материалах и конструкциях зубных протезов Слизистыми оболочками рта Армированных материалах металлокерамике Акриловая базисная пластмасса + эластомер По условиям образования адгезионных соединений Вне полости рта В полости рта Комбинированные протезы Пломбы, герметики, повязки, материалы для фиксации композитах металлопластмассе 12

Типы адгезионных связей механические диффузионные химические микромеханические Первичные валентные силы Вторичные силы (межмолекулярные) макромеханические ионные ковалентные металлические 13

Принцип механической адгезии Заклинивание адгезива в порах или неровностях поверхности субстрата 14

Механическая адгезия На микроскопическом уровне Полимер с протравленной эмалью На макроскопическом уровне Фиксация несъемных протезов неорганическим цементом Пластмассовая облицовка на поверхности металлического каркаса со специальными захватами 15

Химическая адгезия Водные цементы на полиакриловой кислоте Химическое соединение с твердыми тканями зуба - кальцием гидроксилапатита 16

Диффузионная адгезия структурная фаза или компоненты материала А структурная фаза или компоненты материала Б Гибридный слой – содержит обе фазы 17

Условия создания прочного адгезионного соединения 1. Чистота поверхности, на которую наносят адгезив (отсутствие пыли, посторонних частиц, адсорбированных монослоев влаги и др. загрязнений) 2. Пенетрация (проникновение) жидкого адгезива в поверхность субстрата. Пенетрация зависит от способности адгезива смачивать поверхность субстрата. Смачивание характеризует способность капли жидкости растекаться на твердой поверхности. 3. Минимальная усадка и минимальные внутренние напряжения при твердении (отверждении) адгезива на поверхности субстрата. 4. Минимально возможные термические напряжения. 5. Возможное влияние коррозионной среды. 18

Пенетрация Угол тупой – отсутствие смачивания Угол – близкий к прямому – удовлетворительное смачивание Угол менее прямого – хорошее смачивание 19

Влияние коррозионной среды Ротовая жидкость Изменчивая р. Н полости рта Пищевые продукты Непостоянная температура в полости рта Микрофлора полости рта 20

Три механизма разрушения адгезии При растяжении При сдвиге При неравномерном отрыве 21

Характер разрушения адгезионного соединения Адгезионный отрыв Когезионное разрушение Поверхность разрушения проходит по наиболее слабому звену соединения. 22

Современные адгезивные системы 23

• • В стоматологии также под термином «адгезия» часто используется термин «бондинг» . Функция адгезивных систем заключается в связывании стоматологических материалов с зубными тканями. Гомогенный слой адгезива толщиной всего 5 нм 24

• Адгезивные системы применяются: • в терапевтической стоматологии для работы с композитами, компомерами и некоторыми стеклоиономерными цементами на полимерной основе; • в ортопедической стоматологии при адгезивной фиксации всех видов непрямых конструкций, починках сколов композитных и керамических облицовок; • в детской стоматологии при запечатывании фиссур зубов, для крепления ортодонтических конструкций. 25

• Адгезивная система - это набор веществ, применяемых в строгой последовательности и обеспечивающих обработку поверхности тканей зуба для последующего прикрепления к ней пломбировочного материала. • 26

Состав адгезивной системы 1. собственно адгезив (адгезивный агент/бондинг-агент) 2. вещества, подготавливающие поверхность (кислота, кондиционер, праймер). Адгезивная система может включать один адгезив и вещество для подготовки поверхности или несколько компонентов, наносимых поочередно или смешиваемых друг с другом. 27

Вещества, подготавливающие поверхность 1. Кислоты 2. Праймеры 28

• • • Кислота применяется для травления поверхности эмали, очищения поверхности дентина от «смазанного» и частично деминерализованного слоя. Обработка поверхности кислотой в некоторых случаях называется кондиционированием. Используются неорганические (ортофосфорная) и органические (лимонная, малеиновая, полиакриловая) кислоты. 29

Состав праймеров • • комплекс ПАВ, растворенные полимеры, кислоты другие соединения, усиливающие адгезию. 30

Состав адгезива Адгезив (адгезивный агент/бондинг агент) — это полимерное вещество, непосредственно осуществляющее связь между тканями зуба и пломбировочным материалом 31

• При развитии дентинных адгезивных систем было разработано несколько поколений дентинных адгезивов, которые отличаются между собой механизмами прикрепления к дентину и силой связывания. 32

Первое поколение • • Характеризуется использованием ионных и хелационных связей с неорганическими компонентами дентина, в первую очередь с кальцием. Сила сцепления небольшая - 2 -5 МПа и значительно уменьшалась при наличии влаги, выделявшейся из дентинных канальцев. Представители: Cervident и Cosmic Bond 33

Второе поколение • • • Основной механизм соединения - ионное связывание кальция дентина хлорфосфатными группами. Сила сцепления - 7 -15 МПа. Дополнительно использовалось предварительное протравливание дентина и введение в него ионов железа. Представитель: Scotchbond Light Curred 34

Третье поколение • • В качестве активных групп используются алюмосиликаты, алюмонитраты, 4 -МЕТА, НЕМА. Адгезивные системы третьего поколения для прикрепления композитного цемента к дентину использоуют смазанный слой, модифицируя его. Сила сцепления до 15 -18 МПа. Применяется предварительное травление дентина ЭДТА или органическими кислотами. Наиболее популярный адгезив этого поколения - GLUMA. 35

Четвертое поколение • • Содержит PENTA - вещество, содержащее в своей молекуле активные гидрофобные и гидрофильные группы, активно соединяется с ионами кальция гидроксиапатита эмали и дентина, с активными группами коллагена дентина. Глубоко проникает в дентин с образованием гибридной зоны. Такое двойное химическое связывание наряду с микромеханическим соединением в дентинных канальцах дает силу адгезии до 25 -27 МПа. Для лучшего проникновения в дентинные канальцы в адгезив введены органические растворители – ацетон и спирты. 36

Четвертое поколение • • • Система Состоит из двух компонентов: праймера и адгезива. Праймер наносится на протравленный дентин, глубоко проникает в дентинные канальцы, герметизирует их и обеспечивает прочное сцепление адгезива с дентином. Пропитанный праймером дентин, слой адгезива на его поверхности образуют вместе гибридную зону. 37

Четвертое поколение 38

Пятое поколение • • Состав практически как у систем IV поколения, но за счет новых систем стабилизации совмещен праймер и адгезив в одном флаконе. В клиническом применении первая порция, нанесенная на протравленный дентин, выполняет функцию праймера, а вторая - адгезива. 39

• • В системы V поколения вводятся нанонаполнители, способные проникать в дентинные канальцы. Нанонаполнитель - вещество с поперечносшитой структурой. Нанонаполнитель усиливает микромеханическую фиксацию, повышает твердость и приближает адгезив по составу к композиту и в то же время к дентину. Клинические улучшается прочность прикрепления нанонаполненной адгезивной системы, что обеспечивает улучшенное краевое прилегание композита к твердым тканям зубов. 40

Пятое поколение 41

Шестое поколение. • Первый тип систем - это двухкомпонентная система – самопротравливающий праймер и самопротравливающий адгезив (работа в 2 этапа), отсутствует смывание и протравливание – FL-bond, Nano. Bond • Второй тип систем – самопротравливающие адгезивы – смесь двухкомпонентной системы, требующие смешивания перед использованием (одномоментное проведение протравливания, прайминга и бондинга)- смешиваемая одношаговая система - Adper Prompt L-Pop, Xeno. Ш • 42

Седьмое поколение • • Однокомпонентные самопротравливающие адгезивы - единый раствор, содержащий протравку, праймер и бонд (несмешиваемые одношаговые системы) – «все включено» . Содержат десенситайзер. Самопротравливающая адгезия не открывает полностью дентинные канальцы, смазанный слой растворяется, благодаря высоко гидрофильным свойствам адгезив проникает в дентинные канальцы и перитубулярный дентин, образуя структурные связи. На эмали адгезив образует солидную структуру с упроченной поверхностью. 43

Седьмое поколение • Представители: Xeno. IV, i. Bond, Force. Bond, Brash&Bond 44

Заключение 1. Идеальная адгезивная система, обеспечивающая оптимальную скорость нанесения, высокую прочность и долговечность адгезивного соединения, в настоящее время еще не создана. 2. Все существующие адгезивные системы имеют свои преимущества и недостатки. 3. Основная задача стоматолога - подбор той системы, которая соответствует особенностям конкретной клинической ситуации, рекомендаций по технологии ее применения. 45

Материаловедение Лекция № 2 Основные свойства стоматологических материалов 46