Композиты. Определение, классификация. Композиты химического отверждения

Основное предназначение композиционных материалов — восстановление или создание эстетического оптимума, который может быть реализован только за счет таких определяющих факторов, как

— способность сохранять химическую структуру;

— хорошие физико-механические свойства в условиях долговременного пребывания в агрессивной среде (ротовая жидкость, продукты питания и т. д.) и знакопеременных нагрузок во время жевания;

— сходные с зубными тканями оптические качества (светопреломление и светоотражение).

Применяемые в настоящее время микрофилъные компомеры содержат очень маленькие частицы, заполняющие матрицу до 30-60°4 веса, но только до 20-35% объема. Особенностью этих компомеров является их способность полироваться до очень гладкой поверхнсти при невысокой прочности. Они применяются при пломбировании полостей V класса по Блэку и для облицовки поверхности с предварительно подготовленным основанием из гибридного композиционного материала.

Гибридные композиционные материалы содержат смесь обычных крупных частиц (1—100 мк) бариевого стекла и субмикронные частицы кремния. Разные материалы этой группы содержат наполнитель различного качества и количества. Большинство компомеров этого вида содержат 78-85% наполнителя по весу, занимая 64% объема с очень широким распределением частиц разного размера.

Материалы этой группы подвержены незначительной стираемо-сти, обладают небольшим коэффициентом температурного расширения, пониженной полимеризационной усадкой, повышенной прочностью на излом и растяжение и пониженной абсорбцией воды. Поэтому они чаще применяются в области жевательных зубов.

Дополнительными компонентами органической матрицы являются:

1) полимеризационный ингибитор (монометилэфир гидроквинона) — для увеличения времени работы с материалом и сроков его хранения;

2) катализатор для начала полимеризации (перекись бензоила);

3) дополнительный ускоритель полимеризации — только для компомеров химического отверждения (дегидроэтил толуидин);

4) фотоинициатор (активатор) — только в светоотверждаемых компомерах — для начала фотополимеризации (метилэфир бензоила, камфероквинон);

5) фотостабилизатор — светопоглотитель ультрафиолетовых лучей (гидроксиметоксибензофенон) для улучшения стабильности цвета, уменьшения изменения цвета материала от солнечных лучей.

Как уже было отмечено ранее, выделяют композиционные материалы химического и светового отверждения. Последнее осуществляется голубой частью спектра видимого света в диапазоне волн от 350 до 550 нм.

Химически отверждаемые компомеры являются двухкомпонентными (паста и жидкость, две пасты, порошок и жидкость), при смешивании которых перекись бензоила и амин, входящие в их состав, формируют свободные радикалы, начинающие процесс полимеризации. Полимеризация носит экзотермический характер и продолжается до тех пор, пока все свободные радикалы не соединятся. Наблюдающаяся при этом полимеризационная усадка (0,5-0,7%) наиболее выражена у полимеров, включающих порошок и жидкость (до 5,68%). Остаток аминового соединения предопределяет потенциально возможные изменения цвета (как правило, потемнение).

Светоотверждаемые компомеры — однокомпонентные материалы, содержащие чувствительный фотоинициатор (камфероквинон), который активируется светом видимого спектра и дает начало реакции полимеризации. Ее механизм связан с цепной реакцией свободных радикалов, выделяющихся под действием света из инициатора.

В комплект композиционных материалов входят:

1) протравливающие средства для эмали и дентина (32-50% фосфорная кислота в жидком или желеобразном состоянии);

2) адгезивные компоненты, обеспечивающие прилипание материала к стенкам полости или к металлу.

В прошлом использование композиционных материалов как универсальных средств для восстановления дефектов твердых тканей зуба было затруднено в силу целого ряда обстоятельств.

При проведении протравливания дентина наблюдалось расширение дентинных канальцев. Истечение дентинной жидкости из расширенных дентинных канальцев препятствовало надежной связи с гидрофобными композиционными материалами.

Попытки использования метакрилатов для достижения связи с гидроксиапатитной либо коллагеновой составляющей дентина позволяли добиться значительного увеличения силы адгезии. Однако из-за гидролиза адгезивного слоя, состоящего из сложных эфиров, прилипание не было прочным. Лучшие результаты дали попытки, достижения адгезивной связи между дентином и материалом путем химической модификации, но сила адгезии достигала только 7-15;из-за неоднородности и неравномерности поверхности дентина Современные наборы адгезивных материалов базируются изкомбинации трех компонентов

1) протравливающего aдгезива:

2) адгезивного грунта;

3) собственно адгезива.

Одновременная обработэмали и дентина протравливающим гелем (32% фосфорной кислотой) приводит к декальцинации твердых тканей. Дентинные канальцы при этом открыты.

Адгезивный грунт после высушивания обогащает поверхность твердых тканей зуба биполярными мономерами, гидрофильные молекулы которых обеспечивают адгезию. Смесь мономеров хорошо смачивает дентин и проникает в него, что приводит к формированию слоя дентина, пропитанного синтетической субстанцией. Этот слой является адгезивным в расширенных дентинных канальцах. Адгезия достигает 30 Мпа.

Благодаря обработке дентина адгезивным грунтом, гидрофобная маловязкая смесь мономеров связывающего агента (собственно адгезива) может использоваться универсально как адгезив для эмали и дентина. Гибридный слой формируется при полимеризации адгезива на пропитанном адгезивным грунтом дентине.

Таким образом, создается микромеханическая связь между композиционным материалом и дентином, который не подвергался декальцинации. В дальнейшем адгезив укрепляется путем формирования так называемых «петель», образуемых в дентинных канальцах при совместной полимеризации адгезивного грунта и адгезива.

При работе с адгезивными наборами следует соблюдать определенные правила:

— протравочный гель, адгезивный грунт и адгезив должны применяться один после другого с обязательным выполнением рекомендаций изготовителя по времени протравливания, способу внесения протравливающего вещества и способу промывки;

— не следует пользоваться эвгенолсодержащими подкладками, так как вещества фенольного ряда нарушают полимеризацию метакрилатов;

— использование адгезивного набора противопоказано при аллергических реакциях на любой компонент, входящий в его состав.

В настоящее время производится большое количество адгезивных наборов, используемых при:

— замещении дефектов твердых тканей коронки зуба пломбами;

— подготовке металлического каркаса несъемного протеза к облицовке полимерным материалом;

— фиксации адгезионных керамических и полимерных облицовок, адгезивных шин и адгезивных несъемных протезов;

— шинировании зубов композиционными полимерными материалами.

Следует отметить, что разработка адгезивных составов идет параллельно разработке рецептур композиционных материалов и их клиническому применению. Фирмы-изготовители выпускают адгезивные наборы разной комплектации (отдельно адгезивный грунтовый слой, отдельно собственно клеевой состав-адгезив или обе жидкости вместе). В комплект, как правило, включены необходимые для их использования аксессуары. В качестве примера можно назвать Ван Стэп — светоотверждаемый универсальный адгезив, который обеспечивает прилипание к дентину, эмали, металлу, фарфору и амальгаме. При этом прочность сцепления составляет 27-30 МПа.

Данный адгезив не требует ни смешивания, ни отдельного нанесения ненасыщенного полимера. Вся процедура занимает 45 с, необходимых для нанесения двух слоев, образуя минимальную толщину пленки в 15 мкм. При этом остается достаточно места для материалов, фиксирующих вкладки и искусственные коронки.

В набор входят 2 шприца с 32% гелем фосфорной кислоты и антимикробным средством (бензалкония хлорид), который исключает необходимость дополнительной дезинфекции препарированной полости или твердых тканей зуба.

Хорошей адгезией к сплавам металлов и керамике с созданием хорошей краевой герметичности при использовании обладает готовый к применению однокомпонентный многофункциональныйсветоотверждаемый гелеобразный адгезив Ван коут бонд (фирмы«Корлтэне», Швейцария), который не содержит растворителей. Прочность адгезива основана на микромеханической ретенции. Материал имеет желеобразную консистенцию, наносится из шприца на кисточку (набор содержит 4 шприца по 1,2 мл с адгезивом и травящим агентом), исключая потребность в применении емкости для замешивания или чашечки для погружения кисточки.

Одним из представителей компомеров химического отверждения является Акрилоксид — первый отечественный композиционный материал на основе эпоксиднометакриловых сополимеров, coзданный в начале 70-х годов. Выпускается в виде порошка трех цветов и жидкости. Для получения готового к применению порошка Акрилоксида проводят смешивание компонентов суспензионной сополимеризации метил- и бутилакрилата (30-35%) с минеральными наполнителями (кварц моле 10-13%) и др. ингредиентами. Основу жидкости составляют метилметакрилат (75-78%) и эпоксиметакрилированный аддукт (15-20%)

Акрилоксид обладает хорошей пластичностью, не имеет «песочной» стадии, что позволяет применять его сразу после смешивания порошка и жидкости. Кроме того, к достоинствам материала следует отнести хорошие показатели основных физико-механических свойств высокую адгезию и незначительную усадку, что способствует плотному прилеганию пломбы к стенкам полости.

Из современных композиционных материалов химического отверждения следует указать на Комподент, Консайз, Эвикрол, Стомадент, Изопаст, Силар и др.

Силар, Консайз — химически отверждаемые композиционные микрофильный (Силар) и гибридный (Консайз) материалы фирмы «ЗМ* | (США) для передних зубов. Поставляются в виде двух паст. Используются только вместе с адгезивным комплектом Скотчбонд, включатющим адгезив, полимерный грунт и фосфорнокислый протравливающий гель.

Дорипаст (фирма «ДориДент», Австрия) является компомером химического отверждения, состоящим из двух паст. Предназначен для пломбирования передних зубов, ямок и фиссур премоляров, а также полостей в них. Материал хорошо имитирует зубные ткани, цветостабилен. Может комплектоваться связующим и протравливающим препаратами..

П-10 — химически отверждаемый гибридный компомер фирмы -\ «ЗМ» (США) для моляров и премоляров. Поставляется в виде двух паст. Используется только вместе с адгезивным комплектом Скотчбонд, включающим адгезив, полимерный грунт и фосфорнокислый протравливающий гель. Из светоотверждаемых композиционных материалов нужно отметить Валюкс-Плюс, Силюкс-Плюс, Консайз и др.

Валюкс-Плюс — материал фирмы «ЗМ» (США) для восстановления передних и боковых зубов. Материал имеет однородный наполнитель, частицы которого на 100% состоят из сплава циркония с кремнием. Поэтому в 1 г пасты содержится гораздо больше частиц наполнителя, чем в других композиционных материалах. Результатом этого является высокая прочность, износостойкость и отсутствие прилипания к инструментам.

Материал по своей прозрачности адаптирован к твердым тканям зуба, что значительно облегчает выбор цвета. Материал выпускается в шприцах и имеет 7 оттенков по шкале Вита (А1, А2, A3, АЗ/5, ВЗ, С2, С4) и 2 дополнительных (пришеечный серый и универсальный непрозрачный дентин). В комплект поставки материала входит адгезивный комплект Скотчбонд.

Силюкс-Плюс — материал фирмы «ЗМ» (США) для восстановления передних зубов. Имеет широкий диапазон оттенков по собственной шкале: 11 прозрачных (эмаль) — от очень светлого до темно-серого и 7 непрозрачных (дентин) — от желтого до темно-серого. Поставляется в шприцах-контейнерах.

Консайз — светоотверждаемый композиционный материал фирмы «ЗМ» (США) для замещения дефектов в пришеечной области и фиссур без применения системы адгезии.

Пертак II (фирма «ЭСПЭ», Германия) — светоотверждаемый, рентгеноконтрастный композиционный пломбировочный материал для замещения дефектов I — V классов по Блэку. Высокая механическая прочность и широкий диапазон оттенков (имеет 10 оттенков по шкале Вита - А1, А2, A3, АЗ/5, А4, В2, ВЗ, С2, С4, D3) дает возможность использовать его для лабораторного создания вестибулярных облицовок передних зубов и для реставрации облицовок комбинированных коронок и мостовидных протезов. Все 10 оттенков материала выпускаются в шприцах (по 2,5 г) и используются только вместе с адгезивным комплектом ЭБС-Мульти (аббревиатура от ЭСПЭ Бондинг Систем), включающим адгезив, полимерный грунт и фосфорнокислый протравливающий гель.

Литература

1. Пропедевтическая стоматология: Учебник для медицинских вузов / под редакцией Э.А. Базякина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – С. 100-110.

2. Максимовский Ю.М. Фантомный курс терапевтической стоматологии: Учеб. пособие. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. – С. 206-208.

3. Максимовский Ю.М., Максимовская Л.Н., Орехова Л.Ю. Терапевтическая стоматология: Учебник. – М.: Медицина, 2003. – С. 213-215.

4. Дмитриева Л.А., Алимский А.В., и др. Терапевтическая стоматология: Учебник. – М.: Медпрессинформ, 2003. – С. 269-275.

5. Боровский Е.В., Иванов В.С. и др. Терапевтическая стоматология: Учебник. – М.: Медицинское информационное агентство, 2003. – С. 272-289.

6. Практикум по одонтологии / под ред. Н.Н. Гаражи. – Ставрополь: Изд-во СтГМА, 1999. – С. 86-103.

7. Зубные болезни: практическое руководство / под ред. Н.Н. Гаражи. – Ставрополь: изд-во СГМА, 1998. – С. 166-172.

8. Магид Е.А., Мухин Н.А., Маслак Е.Е. Фантомный курс терапевтической стоматологии: Атлас / под ред. Ю.М. Максимовского. – 3-е изд-е перераб. и доп. – М.: Медицина, 1996. – С. 194-199.