BAB I PENDAHULUAN
I.1 Tujuan
Mengenal tentang bahan polimer biomaterial yaitu polimethacrylate serta aplikasinya sebagai bahan gigi tiruan maupun kapsul obat-obatan oral. I.2
Latar Belakang
Dalam aplikasinya, PMMA banyak digunakan sebagai bahan gigi tiruan dan bahan kapsul obat-obatan oral. Pemakaian gigi tiruan akan menolong penderita dalam memperbaiki estetika, mengembalikan fungsi pengunyahan, memulihkan fungsi bicara, mempertahankan kesehatan jaringan gusi serta relasi rahang atas dan bawah, dan menambah kepercayaan diri (Mc Cabe, Cabe, J.F.,1993). J.F.,1993). terutama
polimetilmetakrilat
(PMMA)
telah
Pada tahun tahun 1937, resin akrilik
diperkenalkan
dan
dengan
cepat
menggantikan bahan sebelumnya. Pemakaian sebagai bahan kapsul obat-obatan oral karena fleksibilitasnya dapat terserap dengan mudah maupun bersifat permeabel.
I.3
Rumusan Masalah
Bagaimana proses pembentukan dan pembuatan PMMA sebagai bahan gigi tiruan maupun kapsul obat-obatan oral.
BAB II LANDASAN TEORI II.1 Polimer Akrilik
Akrilik termasuk jenis vinyl polimer yang terbentuk dari monomer akrilat. Monomer akrilat adalah ester yang mengandung vinil, yaitu atom karbon ikatan ganda yang secara langsung melekat pada karbon karbonil.
Beberapa akrilat memiliki gugus metil tambahan yang melekat pada karbon alfa, dan ini disebut methacrylates. Salah satu polimer metakrilat yang paling umum adalah poli metil metakrilat (PMMA).
Karakteristik utama material PMMA, adalah warnanya yang bening transparan. Tidak hanya sekedar transparan, PMMA juga sedikit sekali menyerap sinar yang melalui material tersebut. Disinilah letak perbedaan optis yang utama antara kaca dan acrylic. Walaupun bening, kaca menyerap sinar yang masuk sehingga semakin tebal kaca tersebut maka semakin sedikit sinar yang dapat melaluinya, maka sifat transparannya makin berkurang. Pada acrylic, penyerapan sinar yang terjadi demikian kecil sehingga walaupun ketebalannya bertambah, sifat
transparannya
tidak
banyak
terpengaruh.
Perbedaan yang lain adalah kaca lebih bersifat getas dan dibandingkan acrylic. Acrylic bersifat lebih elastis, sehingga secara teknis lebih dapat bertahan pada hentakan tekanan dinamik air.Pemakaian gigi tiruan setelah pencabutan gigi sangat penting. Resin akrilik memiliki sifat yang menguntungkan yaitu estetik, warna dan tekstur mirip dengan gingiva sehingga estetik di dalam mulut baik, daya serap air relatif rendah dan perubahan dimensi kecil. Basis gigi tiruan adalah bagian dari gigi tiruan yang bersandar pada jaringan lunak mulut yang tidak meliputi gigi tiruan. Bahan basis gigi tiruan yang ideal harus memiliki ciriciri fisikal yang sesuai . Beberapa ciri-ciri tersebut antara lain biokompabilitas, estetik yang baik, radiopak dan mudah diperbaiki. Basis gigi tiruan harus cukup kuat agar dapat berfungsi pada beban pengunyahan yang maksimal. Saat ini resin akrilik banyak digunakan secara umum untuk konstruksi gigi tiruan. Resin akrilik dipilih berdasarkan keberadaannya, kestabilan dimensi, karakteristik penanganan, warna, dan biokompabilitas dengan jaringan lunak mulut. Pemakaian gigi tiruan tidak hanya menginginkan kenyamanan ketika menggunakan gigi tiruan tetapi juga keinginan untuk memperoleh penampilan yang alami. Pemakaian gigi tiruan dalam jangka waktu yang lama dan kebiasaan meminum minuman mengandung stain
seperti kopi dan teh dapat menyebabkan perubahan warna pada gigi tiruan maupun basis gigi tiruan yang dapat mempengaruhi penampilan pemakai gigi tiruan. Penambahan serat kaca pada resin akrilik dikhawatirkan dapat menyebabkan perubahan warna, dimana serat kaca mengandung aluminium. Aluminium jika direaksikan dengan merkuri (sebagai zat warna resin akrilik) akan terbentuk aluminium amalgam. Proses ini akan mempengaruhi intensitas warna resin akrilik sehingga menyebabkan perubahan warna pada resin akrilik. Berbagai literatur menyatakan bahwa resin akrilik mempunyai stabilitas warna yang baik. Namun, bagaimana bila pada resin akrilik ditambahkan serat kaca. Berbagai literatur juga menyatakan bahwa serat kaca sangat estetis karena sangat translusen. Selain gigi tiruan, resin akrilik dapat digunakan sebagai bahan kapsul obat-obatan. Produk ini fleksibel sebagai sediaan padat oral. Aplikasinya banyak digunakan karena dapat larut cairan pencernaan oleh pembentukan garam untuk pelepasan obat terkontrol di semua bagian usus. Selain itu dapat juga dibuat sebagai bahan yang tidak larut dalam cairan tetapi permeable untuk melepaskan obat bagi pencernaan. Hal ini tergantung kebutuhan penggunaan.
BAB III PEMBAHASAN III. PENGERTIAN
Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya. Dua kelompok resin akrilik dalam kedokteran gigi yaitu kelompok turunan asam akrilik, CH2 = CHCOOH, dan kelompok asam metakrilik CH2 = C(CH3)COOH. Kebanyakan Basis protesa di buat menggunakan resin poli ( metil metaktilat). Resin akrilik terdiri dari poli (metil metakrilat) yang berbentuk bubuk disebut polimer, dan metil metakrilat yang berbentuk cairan disebut monomer. Berdasarkan polimerisasinya ada empat jenis resin akrilik, yaitu cold cured, heat cured, microwave cured dan light cured . Sembilan puluh lima persen gigi tiruan yang
digunakan saat ini berasal dari resin akrilik heat cured . Resin akrilik heat cured merupakan campuran antara monomer metil metakrilat (H2C = CH-COOH3) dan polimer poli metil metakrilat yang mencapai polimerisasi saat dipanaskan. Resin akrilik berpolimerisasi secara adisi radikal. Bila suhu dinaikkan diatas 60°C, molekul benzoil peroksida yang berperan sebagai inisiator akan terurai menjadi bentuk radikal bebas yang bereaksi dengan molekul monomer untuk membentuk monomer baru dan seterusnya terjadi reaksi propagasi sampai terminasi. Temperatur polimerisasi yang tinggi dan waktu polimerisasi yang pendek akan menghasilkan gigi tiruan resin akrilik yang berkekuatan lemah karena polimer yang terbentuk memiliki rantai yang pendek (Craig RG, et al, 2000).
III. PEMROSESAN RESIN AKRILIK
Untuk membuat bahan resin akrilik biasanya digunakan metode adonan, yaitu mencampur cairan monomer dengan bubuk polimer. Hasil adonan ini kemudian dimasukkan ke dalam cetakan untuk diproses lebih Ianjut. Kualitas yang diperoleh tergantung pada berbagai parameter seperti temperatur pencampuran, temperatur pemasakan, waktu pemasakan dan tekanan pengepresan. Agar diperoleh bahan resin akrilik dengan kualitas terbaik perlu diselidiki pengaruh parameter-parameter tersebut terhadap besarnya porositas.
Terdapat beberapa tahap pada interaksi bubuk polimer dan cairan monomer, yaitu: 1. Mula-mula terbentuk campuran yang menyerupai pasir basah (Sandy stage/ wet sand stage). 2. Bahan menjadi merekat begitu polimer mulai larut di dalam monomer (shrink stage/ sticky stage) sehingga campuran tersebut melunak, melekat serta berserabut (tacky fibrous). Bila dipegang atau ditarik-tarik, campuran tadi masih melekat di tangan. 3. Kemudian dicapai konsistensi liat (dough/gel stage), dimana; monomer makin banyak merembes ke dalam butir-butir polimer dan ada juga monomer yang menguap sehingga konsistensi makin padat . Pada akhirnya akan menjadi adonan yang plastis dan tidak tidak melekat lagi pada tangan. Ini merupakan stadium yang cocok untuk memasukkan bahan kedalam cetakan/mould. Waktu dough ( waktu sampai tercapainya konsistensi liat) tergantung pada ukuran partikel polimer ; partikel yang lebih kecil lebih cepat larut dan lebih cepat tercapai konsistensi liat, terdapatnya plasticizer pada beberapa bahan, ini mempercepat terjadinya dough stage yang dapat diperlambat dengan menyimpan campuran di suhu rendah. Perbandingan polimer/monomer; bila tidak sesuai (terlalu sedikit monomer) maka dough stage lebih singkat. 4. Bila campuran dibiarkan terlalu lama, bentuk dan campuran pada tingkatan paling akhir ini sudah agak keras, menyerupai karet , tetapi masih dapat diputuskan dengan jari tangan untuk dibentuk (rubber stage). 5. Fase keras terjadi apabila campuran yang terbentuk seperti karet dibiarkan lebih lama sudah tidak dapat diputuskan dengan tangan (hard stage). (Combe ; diterjemahkan oleh drg. Slamat Tarigan : 1992). Selanjutnya setelah tercapai dough stage, resin akrilik diisikan pada suatu ruang cetak. Ruang cetak adalah rongga/ruangan yang telah disiapkan untuk diisi dengan acrylic. Ruang tersebut dibatasi oleh gips yang tertanam dalam kuvet (pelat logam yang biasanya terbuat dari logam). Sebelum rongga tersebut diisi dengan acrylic, lebih dulu diulasi dengan bahan separator/pemisah, yang umumnya menggunakan could mould seal (CMS). Agar merata dan padat, maka diperlukan pengepresan dengan menggunakan alat hydraulic bench press. Sebaiknya pengepresan dilakukan dilakukan berulang-ulang agar rongga cetak terisi penuh dan padat. Adonan resin akrilik yang telah dicetak akan mengalami pemrosesan lebih lanjut yang dapat dilakukan dengan cara pemanasan dalam air pada suhu 70°C selama 8 jam, atau dengan cara dipanaskan dalam air pada suhu 70°C selama 1 jam 30 menit kemudian suhu dinaikkan
menjadi 100°C selama 1 jam (Anusavice, 2003). Pemanasan pada suhu 100°C penting dilakukan untuk mendapatkan kekuatan dan derajat polimerisasi resin yang tinggi (Toeti, MWG., 1981). Pemanasan resin akrilik pada suhu 100°C juga akan mengurangi sisa monomer yang tertinggal (Vallittu PK, et al., 1995). Monomer sisa metil metakrilat bersifat iritatif pada jaringan lunak mukosa mulut dan dapat mengakibatkan keradangan jaringan mukosa dibawah gigi tiruan yang umum dikenal sebagai denture stomatitis (Harrison A, Hugget R., 1992). Monomer juga dapat bertindak sebagai antigen bagi tubuh sehingga dapat menyebabkan reaksi hipersensitivitas (Baker S, et al., 1988). Pemrosesan resin akrilik dapat dilakukan dengan menggunakan: 1. kompor gas cuvet berisi resin akrilik dimasukkan dalam panci berisi air. Kemudian dipanaskan dengan suhu yang dibiarkan naik perlahan hingga 70˚C. Dipertahankan selama 1,5 jam. Jika suhu diperkirakan naik maka dapat ditambahkan air dingin atau mengecilkan nyala kompor. 2. dengan curing unit dilengkapi dengan sensor panas yang dihubungkan dengan pembaca suhu di dalam bak. Diluarnya dipasang komponen pengatur panas dan waktu. Pemrosesan resin unit dilakukan dengan mengisi bak curing unit dengan 5 liter air. Pengaturan suhu dan waktu dilakukan 2 tahap. Tahap pertama suhu dinaikkan perlahan sampai 70˚C lalu dipertahankan selama 1,5 jam. Kemudian dinaikkan 100 derajat dan dipertahankan selama 30 menit. Kekuatan dari suatu bahan gigi tiruan juga tergantung pada kekuatan bahan aklirik yaitu molekul dari polimer yang telah dicuring, jumlah kandungan sisa monomer, banyak dan besarnya porosity serta terdapatnya benda asing di dalam bahan. Adapun perbandingan polimer dan monomer (powder dan liquid resin) yang tepat berpengaruh pada struktur akhir dari resin. Umumnya lebih banyak polimer yang digunakan, waktu reaksi menjadi lebih pendek, pengerutan dari resin juga menjadi lebih kecil.Proporsi polimer : monomer umumnya kurang lebih 3:1 berdasarkan volum, atau 2:1 menurut berat, perbandingan yang demikian ini dipakai bila powder yang lebih halus sudah turun dari permukaaan, atau telah terjadi distribusi yang merata dari ukuran partikel-partikel polimer yang berbeda demikian juga dengan partikel-partikel pigmennya. Fungsi dari monomer (liquid) di dalam polimer (powder) adalah untuk menghasilkan massa plastis yang dapat
dimasukkan ke dalam mold. Plastisasi ini dicapai dari sebagian larutan polimer dalam monomer. III.3 SIFAT-SIFAT RESIN AKRILIK
Resin akrilik mempunyai beberapa sifat yaitu sebagai berikut : a. Curing Shrinkage Ketika monomer metil metakrilat berpolimerisasi akan terjadi perubahan kepadatan. Perubahan kepadatan menyebabkan shrinkage polimerisasi sebesar 21 %. Umumnya perbandingan powder-liquid adalah sebesar 3 – 3,5 :1 (vol ) atau 2,5 :1 (berat). Pada proporsi adonan akrilik ini akan terjadi Shrinkage sebesar 7%. Hal ini disebabkan karena resin akrilik selama ini menunjukkan shrinkage yang terdistribusi merata disetiap permukaan basis sehingga tidak begitu mempengaruhi adaptasi basis mukosa. b. Strength (Kekuatan ) Kekuatan resin akrilik tergantung dari komposisi resin, teknik prosesing, dan lingkungan gigi tiruan itu sendiri. Resin akrilik mempunyai modulus elastisitas yang relatif rendah yaitu 2400 Mpa, oleh karena itu basis tidak boleh kurang dari 1 mm. c. Porositas Porositas adalah gelembung udara yang terjebak dalam massa akrilik yang telah mengalami polimerisasi. Timbulnya porositas menyebabkan efek negatif terhadap kekuatan dari resin akrilik. Ada 2 jenis porositas yang dapat kita temukan pada basis gigi tiruan yaitu shrinkage porosity dan gaseous porosity. Shrinkage porosity terlihat sebagai gelembung yang tidak beraturan bentuk di seluruh permukaan gigi tiruan. Sedangkan gaseous porosity terlihat berupa gelembung kecil halus yang uniform, biasanya terjadi terutama pada protesa yang tebal dan di bagian yang lebih jauh dari sumber panas. d. Stabilitas dimensi Stabilitas dimensi dapat dipengaruhi oleh proses, molding, cooling, polimerisasi, absorbsi air dan temperatur tinggi. e.
Crazing Retakan yang terjadi pada permukaan basis resin, hal ini disebabkan karena adanya tensile stress sehingga terjadi pemisahan berat molekul.
f. Fraktur Gigi tiruan yang tidak sesuai karena desain yang tidak baik dapat menyebabkan daya fleksural yang berkelanjutan sehingga terjadi fatigue dan akhirnya menyebabkan gigi tiruan fraktur. g. Radiologi Akrilik tidak dapat dideteksi dalam foto karena sifat radiolusensinya. Ini disebabkan karena atom C,H,O yang terdapat dalam akrilik melemahkan, menyerap sinar x- ray. Hal ini akan meyulitkan jika terjadi kecelakaan dimana ada bagian akrilik yang tertelan atau tertanam di dalam jaringan lunak. h. Penyerapan air Resin akrilik meyerap air secara peerlahan dengan nilai equilibrium absorpsi 2 – 2,5 % akan terjadi setelah 6 bulan atau lebih tergantung dari ketebalan basis. Peyerapan air ini akan menyebabkan perubahan dimensional, tetapi hal ini tidak signifikan dan biasanya bukan merupakan penyebab utama ketidaksesuaian gigi tiruan. i.
Berat molekul Resin akrilik polimerisasi panas memiliki berat molekul polimer yang tinggi yaitu 500.000 – 1.000.000 dan berat molekul monomernya yaitu 100. Berat molekul polimer ini akan bertambah hingga mencapai angka 1.200.000 setelah berpolimerisasi dengan benar. Rantai polimer dihubungkan antara satu dengan lainnya oleh gaya Van der Waals dan ikatan antar-rantai molekul. Bahan yang memiliki berat molekul tinggi mempunyai ikatan rantai molekul yang lebih banyak dan mempunyai kekakuan yang besar dibandingkan polimer yang memiliki berat molekul yang lebih rendah.
j.
Resisten terhadap asam, basa, dan pelarut organik Resistensi resin akrilik terhadap larutan yang mengandung asam atau basa lemah adalah baik. Penggunaan alkohol dapat menyebabkan retaknya protesa. Ethanol juga berfungsi sebagai plasticizer dan dapat mengurangi temperatur transisi kaca. Oleh karena itu, larutan yang mengandung alkohol sebaiknya tidak digunakan untuk membersihkan protesa.
k. Cukup elastik dan cukup rigid terhadap tekanan kunyah. l.
Dapat menyesuaikan diri dengan cairan mulut.
m. Tidak mengiritasi jaringan mulut n. Tidak beracun o. Tidak berasa dan tidak berbau. p. Tidak berubah warna.
q.
Mudah dipolish.
III.4. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RESIN AKRILIK
A. Kelebihan penggunaan resin aklirik: 1. Warna menyerupai warna gusi. 2. Mudah direstorasi bila patah tanpa mengalami distorsi. 3. Mudah dibersihkan. 4. Mudah pengerjaannya dan manipulasinya. 5. Kekuatannya cukup dengan berat jenis yang berisi. 6. Harganya cukup murah dan cukup awet/tahan lama.
B. Kekurangan penggunaan resin krilik : 1. Mudah patah. 2. Menimbulkan macam-macam porositas. 3. Konduktor yang baik. 4. Dapat mengalami perubahan bentuk jika disimpan dalam keadaan kering. 5. Dapat menimbulkan alergi.
BAB IV PENUTUP
SIMPULAN
1. Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya, yaitu poli (metil metakrilat) yang berbentuk bubuk disebut polimer, dan metil metakrilat yang berbentuk cairan disebut monomer. 2. Pemrosesan resin akrilik mempunyai beberapa tahapan, yaitu tahap pencampuran polimer dengan monomer hingga terbentuk dough, tahap pengepresan/pencetakan serta tahap pemasakan. 3. Resin akrilik memiliki sifat curing shringkage, strenght, porositas, stabilitas dimensi, crazing, fraktur, radiologi, penyepan air, resistan terhadap asam-basa-pelarut organik, cukup elastik dan rigid terhadap tekanan kunyah, dapat menyesuaikan diri dengan cairan mulut, tidak mengiritasi jaringan mulut, tidak beracun, tidak berasa dan tidak berbau, tidak berubah warna dan mudah dipolish. 4. Penggunaan resin akrilik juga memiliki beberapa keuntungan dan kerugian.
DAFTAR PUSTAKA
Sunarintyas, Siti dan Irnawati, Dyah. Jurnal “ Pengaruh Cara Pemrosesan Resin Akrilik Terhadap Sifat Fisis dan Mekanik” dibuat pada 20 Desember 2005. http//ngampunglewat.blogspot. “Akrilik” Kamis, 5 Mei 2011 oleh Sachi, diunduh pada 24 Oktober 2011 pukul 17.05 WIB.
