Resin Sintetik [PDF]

Citation preview

RESIN SINTETIS MAKALAH disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah ITMKG



Dosen Pembina Staf Pengajar ITMKG



Disusun oleh Hilma Khoerunnisaa 160110130102



FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS PADJAJARAN BANDUNG 2013



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang MahaEsa, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ITMKG ini. Penulisan makalah inidimaksudkan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah ITMKG. Dalam menyelesaikan makalah ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terimakasih atas bantuan – bantuan yang telah diberikan, baik berupa bimbingan, pengarahan maupun saran. Penulis memiliki banyak keterbatasan, terutama dalam hal ilmu pengetahuan dan pengalaman.Oleh sebab itu, demi kesempurnaan makalah ini, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sebagai upaya perbaikan dalam penyusunan teori, konsep, dan analisis terhadap persoalan yang dikemukakan. Harapan penulis, semoga makalah sederhana ini dapat bermanfaat bagi pembaca.



Sumedang, 28 Agustus 2014 Penulis



2



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR………………………………………………………...



2



DAFTAR ISI …………………………………………………………………



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang ………………………………………………………..



4



1.2 RumusanMasalah …………………………………………………….



4



1.3 TujuanPenulisan ...…………………………………………………...



5



BAB II PEMBAHASAN……………………………………………………..



6



BAB III PENUTUP 3.1 Simpulan ………...……………………………………………………



13



DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………..



14



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Resin sintetik berkembang sebagai bahan tambal atau restorasi karena sifatnya yang tidak mudah larut, estetis, tidak peka terhadap dehidrasi, tidak mahal, dan relatif mudah untuk dimanipulasi. Karakteristik tertentu seperti warnanya yang sama dengan warna gigi, tidak larut dalam cairan mulut, membuat bahan tersebut lebih unggul dari semen silikat, sedangkan sifat pengerutan polimerisasi yang tinggi serta tingginya koefisien ekspansi termal menyebabkan kelemahan klinis dan kegagalan dini. Resin sintetis sangat berguna dalam praktik kedokteran gigi, antara lain sebagai Bahan penutup sealan (penutup fissura untuk mencegah masuknya bakteri kariogenik), bahan perekat/bonding, bahan restoratif/ bahan tambal, bahan pelapis/vinir, gigi tiruan, dan bahan cetak.



1.2 Rumusan Masalah 1.2.1



Apa saja klasifikasi dari resin?



1.2.2



Apa itu dental resin?



1.2.3



Apa saja syarat dari dental resin?



1.2.4



Apa itu polimerisasi pada resin?



1.2.5



Bagaimana mekanisme terbentuknya polimer pada resin?



1.2.6



Bagaimana tahapan pada polimerisasi adisi?



1.2.7



Bagaimana proses inhibisi pada polimerisasi?



1.2.8



Apa itu kopolimer dan bagaimana prosesnya?



4



1.2.9



Bagaimana bentuk molekul dari resin?



1.2.10 Bagaimanakah cross-linking pada resin? 1.2.11 Apa itu plastisizer? 1.2.12 Apa sajakah sifat fisik pada polimer? 1.2.13 Bagaimanakah struktur polimer?



1.3 Tujuan Penulisan Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Ilmu Teknologi Material Kedokteran Gigi (ITMKG).



5



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Klasifikasi Resin Berdasarkan sifat termalnya, resin dibagi menjadi 3, yaitu termoplastik, termosetting dan elastomer. Termoplastik adalah resin yang bisa melunak dan meleleh dengan cepat jika dipanaskan dan diberi tekanan, tanpa menyebabkan perubahan kimia. Resin jenis ini juga dapat dibentuk ketika meleleh dan dapat larut di pelarut organik. Kebanyakan dari resin yang digunakan dalam praktik kedokteran gigi merupakan jenis ini, contohnya polimetil metacrilate, polivinil akriliks dan polystyrene. Jenis keduanya yaitu termosetting. Ciri-cirinya antara lain dapat menjadi keras secara permanen bila dipanaskan melebihi temperatur kritis, tidak melunak kembali pada pemanasan ulang, umumnya tidak larut dan tidak bercampur, umumnya mempunyai ketahanan abrasi serta kestabilan dimensi yang baik dibandingkan dengan resin termoplastik yang memiliki sifat lentur dan tahan lebih tahan benturan . Jenis yang terakhir yaitu elastomer. Resin jenis ini bersifat mudah mengalami deformasi dan menunjukan elongasi reversible yang ekstensif.



2.2 Resin Dental Umumnya digunakan resin termoplastik untuk memperbaiki dan mengganti gigi dan struktur gigi yang hilang, resin ini juga dapat langsung direkatkan dengan struktur gigi atau dengan bahan restoratif lain. Namun, bila semua gigi hilang, dapat dibuat basis gigi tiruan dengan elemen gigi tiruan untuk memperbaiki kemampuan mastikasi. Kebanyakan sistem resin yang digunakan dalam kedokteran gigi berbasis pada metaklirat, khususnya metil metaklirat



6



2.3 Persyaratan Resin Dental Persyaratan resin sintetik harus memenuhi pertimbangan biologis, sifat fisik, karakteristik penanganan, sifat estetika, pertimbangan ekonomis dan penampilan atau perwujudan metakrilatnya. Berdasarkan pertimbangan biologisnya, resin dental haruslah tidak memiliki rasa,tidak berbau, tidak toksik dan tidak mengiritasi jaringan mulut. Selain itu bahan tidak boleh larut dalam saliva atau cairan lain yang dimasukkan ke dalam mulut. Bila resin digunakan untuk bahan tambal atau semen, bahan tersebut harus merekat dengan struktur gigi untuk mencegah pertumbuhan mikroba sepanjang pertemuan permukaan gigi dengan restorasi . Berdasarkan sifat fisiknya, resin dental haruslah memiliki temperatur pelunakan lebih besar daripada temperatur di dalam rongga mulut, tidak menyerap cairan mulut dan tidak larut dalam cairan mulut. Bahan haruslah ringan dan merupakan penghantar panas serta memiliki kekuatan, kepegasan, tahan terhadap tekanan gigit, keausan berlebihan, dimensinya stabil, dan gaya gravitasinya harus rendah. Berdasarkan karakteristik penanganannya bahan resin dental tidak boleh menghasilkan uap atau debu toksik selama penanganan dan manipulasi, harus mudah diaduk,dibentuk,dan diproses, tidak sensitif terhadap variasi prosedur penanganan dan komplikasi klinis (mencegah masuknya oksigen, kontaminasi saliva, kontaminasi darah) hanya boleh sedikit berpengaruh atau sama sekali tidak berpengaruh terhadap hasil akhir .Produk akhir harus mudah dipoles, pada keadaan patah yang tidak disengaja, harus dapat diperbaiki dengan mudah dan efisien



7



Berdasarkan pertimbangan estetika bahan resin harus translusen sehingga cocok dengan penampilan jaringan mulut yang digantikan, harus dapat diwarnai atau dipigmentasi serta tidak boleh berubah warna atau penampilan setelah pembentukan. Berdasarkan pertimbangan ekonomis biaya resin dan metode pemolesannya haruslah rendah, alat yang digunakan sederhana dan biaya serta proses rendah dan mudah. Yang terakhir adalah pertimbangan perwujudan metakrilat secara keseluruhan hanya bahan yang secara kimia paling stabil serta kaku dapat tahan terhadap kondisi mulut tanpa kerusakan,



2.4 Polimerasi Resin Dental Polimerisasi adalah terjadinya serangkaian reaksi kimia dimana molekul makro , atau polimer di bentuk dari sejumlah molekul-molekul yang dikenal sebagai monomer.Unit monomer tersebut



berhubungan satu dengan yang lainnya sepanjang



rantai polimer oleh ikatan kovalen.Resin gigi menjadi padat bila berpolimerisasi. Senyawa kimia apapun yang memiliki berat molekul lebih dari 5000 dianggap sebagai molekul makro. Berat molekul dari molekul polimer dapat mencapat 50 juta. Sebagai tambahan terhadap polimer yang sudah ada, molekul makro dapat juga terdiri atas polimer anorganik seperti anyaman silikon dioksida yg ditemukan dalam berbagai bahan pengisi dan keramik kedokteran gigi. Sifat polimer antara lain terdiri atas molekul-molekul yang sama besar, struktur molekulernya mempunyai konfigurasi dan perubahan bentuk yang tak terbatas, terdiri atas satu atau beberapa unit struktural sederhana, yang terbentuk atas struktur monomer



8



individual. Unit monomer tersebut berhubungan satu dengan lainnya sepanjang rantai polimer oleh ikatan kovalen. Molekul makro juga dapat terdiri atas polimer anorganik seperti anyaman silikon dioksida sebagai tambahan terhadap polimer yang sudah ada. Biasanya terdapat pada bahan pengisi dan keramik bahan kedokteran gigi. Resin sintetik berpolimerasi secara acak dari tempat tertentu yang telah diaktivasi. Bergantung pada kemampuan rantai untuk tumbuh dari tempat aktivasinya, molekulmolekul dalam suatu bahan polimerik terdiri atas spesies molekuler yang bervariasi dalam tingkat polimerisasinya. Jumlah rata-rata berat molekuler berbagai polimer gigi tiruan komersial bervariasi. Secara biologis, penting menyadari bahwa polimerisasi jarang sempurna secara keseluruhan dan molekul monomer residual dapat keluar dari bahan polimerik. Kadang menyebabkan reaksi yang tidak menyenangkan, khususnya reaksi alergi Dengan mempertimbangkan aspek yang telah dibahas, rasio Mw = Mn (disebut polidispersi) merupakan ukuran yang berguna dari kisaran distribusi ukuran molekul polimer. Mw = Mn yang besar menunjukan jumlah bahan pada keadaan ekstrim, bila Mw = Mn = 1 semua molekul polimer memiliki berat molekuler yang sama dan tidak ada penyebaran ukuran molekul



9



2.5 Mekanisme Polimerisasi Berdasarkan mekanismenya, polimerisasi dibagi menjadi dua, yaitu polimerisasi kondensasi dan polimerisasi adisi atau tambahan. 2.5.1 Polimerisasi Kondensasi Polimerisasi kondensasi adalah proses polimerisasi yang menghasilkan produk tambahan. Berlangsung dalam mekanisme yang sama seperti reaksi kimia antara dua atau lebih molekul-molekul sederhana



A + B = AB + C Produk sampingan dari reaksi ini yaitu air, asam halogen, dan ammonia. Diperoleh rantai linier dari residu monomer melalui kondensasi antar molekul bertingkat atau penambahan gugus reaktif dalam monomer bifungsional Mekanisme ini digunakan untuk polimerisasi bahan cetak polisulfida dan silikon kondensasi, namun karena menghasilkan produk sampingan seperti air dan alkohol, produk sampingan ini mungkin menyerap dan mempengaruhi kestabilan dimensi bahan cetak. Resin terpolimerisasi tumbuh bertahap adalah bahan yang proses polimerisasinya disertai dengan penghilangan berulang dari molekul-molekul kecil dan gugus fungsionalnya berulang pada rantai polimer . Pertumbuhan polimer agak lambat karena berlangsung dengan cara bertahap dari monomer menjadi dimer menjadi trimer dan seterusnya, sampai molekul-molekul polimer besar yang mengandung banyak molekul monomer pada akhirnya terbentuk.



10



Resin ini tidak digunakan secara ekstensif dalam restorasi gigi atau piranti prostetik, tapi pada polimer biologis seperti kolagen, asam deoksiribonukleat, asam ribonukleat. 2.5.2 Polimerisasi Adisi Polimerisasi adisi, yaitu proses polimerisasi yang tidak



menghasilkan produk



tambahan.



A + B = AB Tidak ada perubahan komposisi selama polimerisasi tambahan karena struktur monomer diulangi berkali-kali dalam polimer. Resin ini pula menghasilkan molekul raksasa dalam ukuran hampir tidak terbatas. Syaratnya adalah adanya gugus tidak jenuh (ikatan ganda). Pertumbuhan rantai polimer terhenti bila pusat reaktif dirusak oleh salah satu dari sejumlah kemungkinan penghenti reaksi. Prosesnya terjadi cepat dan bersifat eksotermal yang akan menghasilkan panas. 2.6 Tahapan Dalam Polimerisasi Tambahan 2.6.1 Induksi Untuk memulai proses induksi, haruslah terdapat radikal bebas. Radikal bebas dihasilkan dengan mengaktifkan molekul monomer dengan : sinar ultraviolet, sinat basa, panas, atau pengalihan energi dari komposisi lain yang bertidak sebagai radikal bebas. Substansi yang mampu untuk menghasilkan radikal bebas merupakan insiator yang berfungsi untuk berpolimerisasi dengan resin poli (metil metakrilat). Insiator yang paling sering digunakan adalah benzoil peroksida



11



2.6.2 Propagasi Secara teoritis , reaksi rantai harus berlanjut dengan terbentuknya panas, untuk kemudian semua monomer diubah menjadi polimer



12



2.6.3 Chain Transfer Keadaan aktif diubah dari suatu radikal aktif menjadi molekul tidak aktif , kemudian akan tercipta molekul baru untuk pertumbuhan selanjutnya. Contoh, :



molekul monomer dapat diaktifkan dengan pertumbuhan makromolekul sedemikian rupa sehingga terjadi pengakhiran. Jadi dihasilkan suatu nukleus baru untuk pertumbuhan. Rantai yang telah diakhiri dapat diaktifkan kembali dengan chain transfer, dan rantai tersebut akan terus tumbuh.



13



2.6.4 Terminasi Walaupun terminasi/penghentian rantai bisa dihasilkan dari transfer rantai, polimerisasi adisi lebih sering diakhiri dengan pemasangan langsung dari 2 rantai radikal bebas atau dengan merubah atom hidrogen dari rantai yang sedang bertumbuh ke rantai yang lain.



2.7 Hambatan dalam Polimerisasi Reaksi polimerisasi cenderung tidak menghasilkan suatu monomer yg habis sempurna, tidak juga selalu terbentuk polimer dengan berat molekul tinggi. Ketidakmurnian monomer seringkali menghambat reaksi-reaksi tersebut. Ketidakmurnian monomer yg dapat bereaksi dengan radikal bebas akan menghambat atau menunda reaksi polimerisasi. Komponen tersebut dapat bereaksi dgn



14



inisiator teraktivasi atau dgn rantai bertumbuh yg teraktivasi untuk mencegah pertumbuhan lebih lanjut. Contohnya yaitu penambahan sejumlah kecil hidroquinon pd monomer menghambat polimerisasi bila tidak ada inisiator dan menunda polimerisasi bila terdapat ionisiator. Jadi inisiator dapat mempengaruhi waktu kerja suatu resin gigi.



2.8 Kopolimerisasi Dua atau lebih monomer yang berbeda secara kimia, masing-masing dengan sifat yang diinginkan bisa dikombinasikan. Polimer yang terbentuk disebut kopolimer, prosesnya disebut kopolimerisasi Contoh: Etil akrilat dapat berkopolimerisasi dengan Metil metakrilat untuk mengubah suatu kelenturan protesa.



15



2.9 Bentuk Molekul Dalam bentuk sederhana, polimerisasi tambahan maupun kondensasi harus menghasilkan makromolekul linier Pada polimerisasi tambahan reaksi percabangan meningkat melalui pertukaran rantai dgn monomer atau dgn molekul polimer yg terbentuk sebelumnya. Sedangkan pada polimer yang berikatan silang, beberapa unit struktural harus memiliki setidaknya 2 sisi dimana reaksi dapat terjadi 2.10



Cross Linking Polimer linier dapat digabung atau dihubungkan melalui sisi rantai reaktif tertentu



untuk membentuk jalinan molekuler. Cross Linking memberikan sejumlah jembatan antara makromolekul linier untuk membentuk jalinan kerja 3 dimensi. Selain itu, cross linking juga mengubah kekuatan, kelarutan dan penyerapan air. Contohnya yaitu pembuatan gigi akrilik untuk meningkatkan ketahanannya terhadap pelarut dan tekanan permukaan. Efek pada sifat fisik bervariasi, tergantung komposisi dan konsentrasi bahan crosslinking. Cross linking polimer dengan berat molekul rendah dapat menaikan temperatur transisi kaca.



16



2.11



Plasticizers Sering ditambahakan pada resin untuk mengurangi kelunakan atau temperatur penyatuan. Sebagian bertindak sebagai penetral ikatan sekunder atau gaya antarmolekuler yg normalnya menghalangi molekul resin bergeser satu sama lain bila bahan tersebut ditekan. Terbagi menjadi 2 jenis yaitu bahan pembuat plastis internal dan bahan pembuat plastis eksternal. Bahan pembuat plastis berguna untuk meningkatkan ruang antar-molekul melalui kelompok cabang. Caranya resin diplastiskan dengan kopolimerisasi menggunakan komonomer. Sedangkan bahan pembuat plastis eksternal merupakan senyawa tidak larut dan bertitik didih tinggi. Daya tarik molekul terhadap polimer ini amat tinggi sehingga jarang digunakan dalam resin gigi.



2.12



Sifat Fisik Polimer Sifat-sifat fisik yang dimiliki resin dental diantaranya memiliki gaya London dan Van Der Waals, keselipan rantai berkurang begitu panjang rantai meningkat jika dilihat dari pandangan mekanis, memiliki kekuatan mekanik bila kecepatan polimerisasinya relatif tinggi, sisi panjang rantai yang menonjol pada molekul monomer, menghasilkan resin yang lebih lemah, temperatur pelunakan lebih rendah dibanding, serta merupakan polimer struktur rantai lurus. Sifat fisik lain yang dimiliki resin dental yaitu bila temperatur meningkat, rotasi segmen polimer akan meningkat juga, sedangkan bila resin ikatan silang dilunakkan, tidak mudah mengubah bentuk secara permanen. Resin ini juga dipengaruhi oleh



17



perubahan dalam temperatur dan lingkungan serta komposisi, struktur dan berat molekul suatu polimer.



2.13



Struktur Polimer Polimer gigi linier, strukturnya tidak teratur, tidak berbentuk kristal. Rantai polimer terbentuk tidak beraturan dan tingkatan kristalisasi bergantung pada ikatan sekunder, struktur rantai polimer, derajat pengaturan, dan berat molekul.



18



19



BAB III PENUTUP 3.1 Simpulan Resin sintetik berkembang sebagai bahan tambal atau restorasi karena sifatnya yang tidak mudah larut, estetis, tidak peka terhadap dehidrasi, tidak mahal, dan relatif mudah untuk dimanipulasi. Karakteristik tertentu seperti warnanya yang sama dengan warna gigi, tidak larut dalam cairan mulut, membuat bahan tersebut lebih unggul dari semen silikat, sedangkan sifat pengerutan polimerisasi yang tinggi serta tingginya koefisien ekspansi termal menyebabkan kelemahan klinis dan kegagalan dini. Resin sintetis sangat berguna dalam praktik kedokteran gigi, antara lain sebagai Bahan penutup sealan (penutup fissura untuk mencegah masuknya bakteri kariogenik), bahan perekat/bonding, bahan restoratif/ bahan tambal, bahan pelapis/vinir, gigi tiruan, dan bahan cetak.



20



DAFTAR PUSTAKA



•



Anusavice, Kenneth J. 2003. Phillips’ Science of Dental Materials, 11th edition. Missouri: Elsevier Saunders.



•



Baum, Phillips, and Lund. 1985. Textbook of Operative Dentistry, third edition. Philadelphia: W. B. Saunders Company.



•



Craig, Robert G and John M Powers. 2002. Restorative Dental Materials, 11th edition. Missouri: Mosby. Inc.



•



Bird, Bird L., and Debbie S. Robinson. 2005. Modern Dental Assisting, eight edition. St. Louis, Missouri: Elsevier Saunders.



•



Gladwin, Marcia and Michael Bagby. 2000. Clinical Aspects of dental Materials. Philadelphia: Liipincott Williams & Wilkins.



•



Reese, A. Joyce and Thomas M Valega. 1985. Restorative Dental Materials, volume one. London: Federation Dentire Internationale.



•



Skinners and Phillips. 1960. The Science of dental Materials, fifth edition. Philadelphia: W. B. Saunders Company.



21