BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Komposisi Resin Akrilik

Resin akrilik menurut Craig (1979) terdiri dari:

1. Polimer:

a) Poli(metil metakrilat)

b) Initiator: berupa 0.2 - 0.5% benzoil peroksida

c) Pigmen: merkuri sulfit, cadmium sulfit, cadmium selenit, ferric

oxide

d) Plasticizer: dibutil pthalat

e) Opacifiers: zinc atau titanium oxide

f) Serat sintetis/organik : serat nilon atau serat akrilik

g) Partikel inorganik, seperti serat kaca, zirkonium silikat

2. Monomer:

a) Metil metakrilat

b) Stabilizer: terdapat sekitar 0.003 – 0.1% metil ether hydroquinone

untuk mencegah terjadinya proses polimerisasi selama

penyimpanan

c) Plasticizer: dibutil pthalat

d) Bahan untuk memacu ikatan silang (cross-linking agent) seperti

etilen glikol dimetakrilat (EGDMA). Bahan ini berpengaruh pada

sifat fisik polimer dimana polimer yang memiliki ikatan silang

bersifat lebih keras dan tahan terhadap pelarut

II.2. Syarat dan Sifat Resin Akrilik

II.2.1. Syarat Resin Akrilik

Berdasarkan Anusavice (2003) dalam bukunya yang berjudul Buku Ajar

Ilmu Bahan Kedokteran Gigi menyatakan bahwa polimer metakrilat sangat

populer dalam kedokteran gigi karena bahan tersebut ekonomis dan dapat diproses

dengan mudah menggunakan teknik yang relatif sederhana. Polimer tersebut

mewakili kelompok polimer utama yang mampu memberikan sifat dan

karakteristik penting yang dibutuhkan untuk digunakan dalam rongga mulut.

Kinerja ini berhubungan dengan karakteristik biologis, fisik, estetik, dan

penanganan.

Pertimbangan Biologis. Resin harus tidak memiliki rasa, tidak berbau,

tidak toksik dan tidak mengiritasi jaringan mulut. Untuk memenuhi persyaratan

ini bahan tersebut sama sekali tidak boleh larut dalam saliva atau cairan lain yang

dimasukkan ke dalam mulut, serta tidak dapat ditembus cairan mulut, dalam arti

tidak boleh menjadi tidak sehat atau memiliki rasa dan bau yang dapat diterima.

Bila resin digunakan sebagai bahan tambal atau semen, bahan tersebut harus

merekat dengan sturktur gigi untuk mencegah pertumbuhan mikroba sepanjang

pertemuan permukaan gigi-restorasi.

Sifat Fisik. Resin harus memiliki kekuatan dan kepegasan serta tahan

terhadap tekanan gigit atau penguyahan, tekanan benturan, serta keausan

berlebihan yang dapat terjadi dalam rongga mulut. Bahan tersebut juga harus

stabil dimensinya di bawah semua keadaan, termasuk perubahan termal serta

variasi-variasi dalam beban. Bila digunakan sebagai basis gigi tiruan untuk

protesa rahang atas, gaya gravitasinya harus rendah.

Sifat Estetik. Bahan harus menunjukkan translusensi atau transparasi

yang cukup sehingga cocok dengan penampilan jaringan mulut yang

digantikannya. Bahan juga harus dapat diwarnai atau dipigmentasi, dan harus

tidak berubah warna atau penampilan setelah pembentukan.

Karakteristik Penanganan. Bahan tidak boleh menghasilkan uap atau

debu toksik selama penanganan dan manipulasi. Harus mudah diaduk,

dimasukkan, dibentuk dan diproses, serta harus tidak sensitif terhadap variasi

prosedur penanganan ini. Komplikasi klinis, seperti mencegah masuknya oksigen,

kontaminasi saliva, dan kontaminasi darah, hanya boleh sedikit berpengaruh atau

tidak sama sekali terhadap hasil akhir. Sebagai tambahan, produk akhir haruslah

mudah dipoles, dan pada keadaan patah yang tidak disengaja, resin harus dapat

diperbaiki dengan mudah dan efisien.

Pertimbangan Ekonomis. Biaya resin dan metode pemrosesannya

haruslah rendah, dan proses tersebut tidak memerlukan peralatan kompleks serta

mahal.

Penampilan Metakrilat Keseluruhan. Meskipun metakrilat memenuhi

persyaratan-persyaratan ini dengan cukup baik, tidak ada satu resin pun yang

dapat memenuhi seluruh persyaratan seperti yang dibahas. Keadaan dalam mulut

sangat menuntut, dan hanya bahan yang secara kimia paling stabil serta kaku

dapat tahan terhadap kondisi tersebut tanpa kerusakan.

II.2.2. Sifat Resin Akrilik

Berdasarkan Anusavice (2003) dalam bukunya yang berjudul Buku Ajar

Ilmu Bahan Kedokteran Gigi menyatakan bahwa sifat fisik resin basis protesa

adalah penting untuk ketepatan dan fungsi protesa lepasan. Sifat yang perlu

diperhatikan termasuk pengerutan polimerisasi, keporusan, penyerapan air,

kelarutan, tekanan selama proses, dan retakan atau goresan.

Pengerutan Polimerisasi. Ketika monomer metil metakrilat

terpolimerisasi untuk membentuk poli (metil metakrilat), kepadatan masa bahan

berubah dari 0,94 menjadi 1,19 g/cm3. Perubahan kepadatan ini menghasilkan

pengerutan volumetrik sebesar 21%. Bila resin konvensional yang diaktifkan

panas diaduk dengan rasio bubuk berbanding cairan sesuai anjuran, sekitar

sepertiga dari massa hasil adalah cairan. Akibatnya, penegrutan volumetrik yang

ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi harus sekitar 7%. Presentase ini sesuai

dengan nilai yang diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis. Mungkin ada

beberapa alasan mengapa bahan-bahan yang menunjukkan pengerutan volumetrik

cukup tinggi tersebut dapat digunakan untuk mengahsilkan basis protesa yang

memuaskan secara klinis. Nempaknya bahan-bahan tersebut didistribusikan secara

seragam pada semua permukaan. Karena itu, adaptasi basis protesa terhadap

jaringan lunak di bawahnya tidaklah terpengaruh secara nyata, asalkan bahan

tersebut dimanipulsi dengan tepat.

Porositas. Adanya gelembung permukaan dan di bawah permukaan dapat

mempengaruhi sifat fisik, estetik, dan kebersihan basis protesa. Porositas

cenderung terjadi pada bagian basisi protesa yang lebih tebal. Porositas tersebut

akibat dari penguapan monomer yang tidak bereaksi serta polimer berberat

molekul rendah, bila temperatur resin mencapai atau melebihi titik didih bahan

tersebut. Namun porositas jenis ini tidak terjadi seragam sepanjang segmen resin

yang terkena.

Penyerapan Air. Poli (metil metakrilat) menyerap air relatif sedikit ketika

ditempatkan pada lingkungan basah. Namun, air yang terserap ini menimbulkan

efek yang nyata pada sifat mekanis dan dimensi polimer. Meskipun penyerapan

dimungkinkan oleh adanya polaritas molekul poli (metil metakrilat), umumnya

mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah difusi. Difusi adalah berpindahnya

suatu substansi melalui rongga, atau melalui substansi kedua.

Kelarutan. Meskipun resin basis protesa larut dalam berbagai pelarut dan

sejumlah kecil monomer dilepaskan, resin basis umumnya tidak larut dalam cairan

yang ditemukan dalam rongga mulut. Spesifikasi ADA No. 12 merumuskan

pengujian untuk kelarutan resin. Prosedur ini adalah kelanjutan uji penyerapan air

yang diuraikan pada bagian sebelumnya. Setelah direndam dalam air, lempeng

tersebut dikeringkan dan ditimbang ulang untuk menentukan kehilangan berat.

Menurut Spesifikasi, kehilangan berat harus tidak melebihi 0,04 mg/cm2 dari

permukaan lempeng. Kehilangan berat dalam jumlah tersebut dapat diabaikan dari

perhitungan klinis, tetapi reaksi jaringan yang merugikan dapat terjadi.

Tekanan Waktu Pemtosesan. Kapanpun perubahan dimensi alamiah

terhalang, bahan yang bersangkutan mengandung tekanan. Bila tekanan

dilepaskan, dapat terjadi distorsi atau kerusakan bahan. Prinsip ini mempunyai

pengaruh penting dalam pembuatan basis protesa, karena tekanan akan timbul

selama pembuatan protesa.

Crazing. Meskipun perubahan dimensi mungkin terjadi selama relaksasi

tekanan, perubahan ini umunya tidak menyebabkan kesulitan klinis. Sebaliknya,

relaksasi tekanan mungkin menimbulkan sedikit goresan permukaan yang dapat

berdampak negatif terhadap estetika dan sifat fisik suatu protesa. Terbentuknya

goresan atau retakan mikro ini dinamakan crazing. Secara klinis, crazing terlihat

sebagai garis retakan kecil yang nampak timbul pada permukaan protesa. Crazing

pada resin transparan menimbulkan penampilan ‘berkabut’ atau ‘tidak terang’.

Pada resin berwarna, crazing menimbulkan gambaran putih. Sebagai tambahan,

retakan permukaan merupakan predisposisi terhadap patahnya basis protesa. Dari

sudut pandang fisik, crazing dapat disebabkan oleh aplikasi tekanan atau resin

yang larut sebagian. Tekanan tarik paling sering berperan pada pembentukan

crazing di basis protesa. Dipercaya bahwa crazing disebabkan oleh pemisah

mekanik dari rantai-rantai polimer individu pada saat ada tekanan tarik.

Kekuatan. Kekuatan dari resin basis protesa bergantung pada beberapa

faktor. Faktor-faktor ini termasuk komposisi resin, teknik pembuatan, dan

kondisi-kondisi yang ada dalam lingkungan rongga mulut. Untuk memberikan

sifat fisik yang dapat diterima, resin basis protesa harus memenuhi atau

melampaui standar yang disajiakan dalam spesifikasi ADA No. 12. Suatu uji

transversal digunakan untuk mengevaluasi hubungan antara beban yang diberikan

dan resultan defleksi dalam contoh resin dengan dimensi tertentu.

Creep. Resin protesa menunjukkan sifat viskoelastis. Dengan kata lain,

bahan ini bertindak sebagai benda padat bersifat karet. Bila suatu resin basis

protesa dipaparkan terhadap beban yang ditahan, bahan menunjukkan defleksi

atau deformasi awal. Bila beban ini tidak dilepaskan, deformasi tambahan

mungkin terjadi dengan berlalunya waktu. Tambahan deformasi ini diistilahkan

dengan creep. Kecepatan terjadinya deformasi progresif ini disebut laju creep.

Kecepatan ini dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperatur, memberi beban,

monomer residu, serta adanya bahan pembuat plastis. Meskipun laju creep untuk

resin yang diaktifkan dengan panas dan kimia adalah serupa pada tekanan ringan

(9,0 MPa), laju creep untuk resin yang teraktivasi secara kimia meningkat tajam

begitu beban ditingkatkan.

Sifat Lain. Kekuatan benturan Charpy untuk protesa rasin yang diaktifkan

dengan panas berkisar dari 0,98 sampai 1,27 J, sedangkan untuk resin yang

diakativasi kimia adalah lebih rendah (0,78 J). nilai untuk resin tahan benturan,

seperti Lucitone 199, dapat 2 kali nilai yang dilaporkan untuk resin poli (metil

metakrilat) konvensional. Nilai-nilai ini terbatas penggunaannya, karena energi

yang diserap oleh masing-masing contoh bahan bergantung pada ukuran dan

bentuk geometris contoh bahan, jarak antar tumpuan contoh bahan, serta ada atau

tidaknya takik.

II.3. Klasifikasi Resin Akrilik

Menurut Anusavice (2003) dalam bukunya yang berjudul Buku Ajar Ilmu

Bahan Kedokteran Gigi menyatakan bahwa resin akrilik yang digunakan sebagai

basis gigi tiruan diklasifikasi menurut spesifikasi American Dental Association

No. 12 (ISO 1567) untuk Resin Basis Gigi Tiruan. Pada umumnya plastik yang

dilapisi oleh beberapa spesifikasi termasuk asetil, akrilik, karbonat, ester asam

dimetakrilat, styrene, sulfonat dan vinil polimer. Atau bisa juga terbentuk dari

pencampuran beberapa polimer menjadi kopolimer.

Terdapat lima jenis resin basis gigi tiruan berdasarkan cara

polimerisasinya yaitu:

1) Tipe I : Heat-polymerizable polymers / Heat Cured Acrylic (Class 1,

Powder dan Liquid ; Class 2, Plastic Cake)

2) Tipe II : Autopolymerizable polymers / Self Cured Acrylic (Class 1,

Powder dan Liquid ; Class 2, Powder dan Liquid pour- tipe

resin)

3) Tipe III : Thermoplastic blank or powder

4) Tipe IV : Light activated materials / Visible Light Cured

5) Tipe V : Microwave-cured materials

1. Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Resin ini biasanya diproses dalam kuvet menggunakan teknik pencetakan

dan pengecoran. Polimer dan monomer yang dicampur dalam perbandingan yang

tepat 3:1 berdasarkan volume atau 2,5:1 berdasarkan berat. Kebanyakan sistem

resin PMMA terdiri atas komponen bubuk dan cairan. Bubuk terdiri atas butir-

butir PMMA pra-polimerisasi dan sejumlah kecil benzoil peroksida. Cairan

didominasi oleh metil metakrilat tidak terpolimerisasi dengan sejumlah kecil

hidroqunion. Hidroqunion ditambahkan sebagai suatu inhibitor karena dapat

mencegah polimerisasi yang tidak diharapkan, atau pengerasan cairan selama

penyimpanan.

Secara umum,resin akrilik yang dipolimerisasi diaktifkan dengan

menempatkan kuvet dalam suhu air keran 74oC (168 oF) selama 8jam atau lebih,

atau dengan 2-3 jam air mendidih pada 100 oC siklus pendek melibatkan

pengolahan resin pada 74 oC selama sekitar 2 jam kemudian mendidih pada 100 oC selama 1 jam.

2. Resin Akrilik Polimerisasi Kimia

Aktivatsi kimia juga digunakan untuk melangsungkan polimerisasi basis

gigitiruan. Aktivasi kimia tidak memerlukan penggunaan energi panas, sehingga

dapat dilakukan pada suhu ruang. Resin yang teraktivasi secara kimia sering

disebut sebagai resin cold-curing, self-curing atau otopolimerisasi.

Aktivasi kimia dicapai melalui penambahan amin tersier, seperti dimetil-

para-tolouidin, terhadap cairan basis gigitiruan, yaitu monomer. Bila komponen

bubuk dan cair diaduk, amin tersier menyebabkan terpisahnya benzoil peroksida.

Sebagai akibatnya, dihasilkan radikal bebas dan polimerisasi dimulai.

Resin basis gigitriruan yang diaktifkan secara kimia paling sering diproses

menggunakan teknik compression molding. Pembuatan mold dan pemasukkan

resin dilakukan dengan cara yang sama seperti yang digambarkan untuk resin

yang diaktivasi secara panas, lalu ditempatkan pada suhu kamar atau pada suhu

yang sedikit lebih tinggi (45 oC) selama kurang lebih 30–45 menit. Polimer dan

monomer dipasok dalam bentuk bubuk dan cairan. Waktu kerja untuk resin yang

teraktivasi secara kimia adalah lebih pendek dibanding bahan yang diaktivasi

secara panas.

3. Resin Akrilik Polimerisasi Microwave

Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dalam rentang

frekuensi megahertz untuk mengaktifkan proses polimerisasi basis resin akrilik.

Prosedur ini sangat disederhanakan pada tahun 1983, dengan pengenalan serat

kaca khusus, cocok untuk digunakan dalam oven microwave. Resin akrilik

dicampur dalam bubuk yang tepat, dalam waktu yang sangat singkat sekitar 3

menit.Kontrol yang cermat dari waktu dan jumlah watt dari oven adalah penting

untuk menghasilkan resin bebas pori dan memastikan polimerisasi lengkap.

4. Resin Akrilik Polimerisasi Cahaya

Resin akrilik diaktifkan cahaya, yang juga disebut resinVLC, adalah

kopolimer dari dimetakrilat uretan dan resin akrilik kopolimer bersama dengan

silica microfine. Proses polimerisasi diaktifkan dengan menempatkan resin akrilik

yang telah dicampur dalam moldable di model master pada sebuah meja berputar,

dalam ruang cahaya dengan intensitas cahaya yang tinggi dari 400-500 nm, untuk

periode sekitar 10 menit.

Resin dilapisi dengan senyawa tidak reaktif untuk mencegah

penghambatan oksigen dari proses polimerisasi. Resin diaktifkan cahaya tidak

mengandung monomer metakrilat, resin yang dihasilkan mengandung oligomer

berat molekul tinggi, yang menghasilkan penyusutan polimerisasi yang lebih

kecil.

II.4. Cara Manipulasi Resin Akrilik

Cara manipulasi resin akrilik menurut Anusavice (2003) dalam bukunya

yang berjudul Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi adalah sebagai berikut:

1. Persiapan Mold

Sebelum pembuatan mold harus dipilih elemen gigi yang sesuai

dengan persyaratan estetik dan fungsional. Untuk itu diperlukan keakuratan

dalam pembuatan cetakan, pengecoran model, pembuatan dasar model,

pembuatan basis malam, pemasangan pada articulator, pemasangan gigi, dan

pembuatan kontur malam.

2. Pemilihan dan Aplikasi Medium Pemisah

Pada pembuatan basis protesa harus dilakukan pemilihan medium

pemisah (separator) pada dinding rongga kuvet agar tidak terjadi kontak antar

bahan dan permukaan rongga kuvet yaitu stone gigi.

Kegagalan pada pemisahan ini dapat mengakibatkan 2 hal : (1) apabila

air dibiarkan melewati permukaan mold ke dalam resin basis protesa, akan

mempengaruhi kecepatan polimerasi serta sifat fisik dan optic dari resin yang

diproses; dan (2) bila polimer terlarut atau monomer bebas akan merembes ke

dalam permukaan mold jika dibiarkan bersatu dengan basis protesa.

Dewasa ini, bahan separator yang sering digunakan adalah larutan

alginate yang larut dalam air. Bila dilapiskan pada permukaan stone gigi,

larutan tersebut akan menghasilkan lapisan tipis kalsium alginate yang relative

tidak larut dalam air. Lapisan ini yang akan mencegah kontak antara resin

basis protesa dengan stone gigi.

3. Perbandingan Polimer/Monomer

Perbandingan antara polimer dan monomer berpengaruh sangat besar

terhadap pembentukan adonan yang sesuai dengan keinginan pembuat. Bila

perbandingan antara bubuk (powder) dengan liquid tepat, akan dihasilkan

campuran serupa adonan. Berdasarkan volume dapat dilakukan perbandingan

3:1. Dan berdasar berat dengan perbandingan 2,5:1. Dengan perbandingan ini

didapatkan monomer yang cukup untuk membasahi seluruh polimer, tetapi

juga tidak memberikan kelebihan monomer yang dapat mengakibatkan

porous.

4. Interaksi Polimer-Monomer

Ketika polimer dan monomer diaduk dengan perbandingan yang

sesuai, akan dihasilkan suatu masa yang dapat diproses. Melalui 5 tahapan :

(1) berpasir; (2) berbenang; (3) menyerupai adonan; (4) seperti karet dan

elastic; dan (5) keras.

Pada tahap menyerupai adonan, ikatan yang terjadi antar molekul

mengalami peningkatan. Pada tahap ini, adonan dapat dibentuk dan

menyerupai tanah liat. Tahap ini dipengaruhi oleh kadar larutan monomer dan

polimer yang terlarut. Semakin besar perbandingan polimer/monomer akan

mengakibatkan semakin singkat waktu yang dibutuhkan dalam tahap ini.

5. Waktu Pembentukan Adonan

Merupakan waktu yang dibutuhkan adonan untuk mencapai tahap

menyerupai adonan (dough stage). Spesifikasi ADA No.40 menyatakan bahwa

konsistensi ini diperoleh setelah 40 menit proses pengadukan. Secara klinis,

tahap ini akan dicapai pada waktu 10 menit selama proses pengadukan.

6. Waktu Kerja

Merupakan waktu pada saat protesa tetap pada tahap dough stage.

Periode ini penting bagi proses molding dengan tekanan. Spesifikasi ADA

mempersyaratkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk waktu kerja adalah 5

menit.

7. Packing

Pengisian resisn basis protesa dalam rongga mold di kuvet dinamakan

proses packing. Proses ini sangat penting dalam pembuatan basis protesa.

Pengisian harus dilakukan secara tepat pada saat polimerisasi. Memasukkan

bahan terlalu banyak, disebut overpacking, yang dapat mengakibatkan reposisi

elemen gigi protesa. Sedangkan pengisian yang terlalu sedikit disebut

underpacking yang mengakibatkan porus pada basis protesa.

II.5. Aplikasi Resin Akrilik dalam Kedokteran Gigi

Aplikasi resin akrilik di bidang kedokteran gigi, diantaranya yaitu:

1. Basis Protesa

Kontur jaringan lunak dapat berubah selama protesa berfungsi.

Pada umumnya permukaan protesa intraoral yang menghadap jaringan

perlu diubah untuk menjamin kecekatan dan fungsi. Perubahan ini

dapat dilakukan dengan cara relining atau rebasing. Rebasing adalah

penggantian keseluruhan basis protesa (Anusavice, 2003). Basis

protesa adalah bagian dari gigi tiruan yang bersandar pada jaringan

lunak mulut dan biasanya dibuat semirip mungkin dengan warna gusi

normal (William, 1989).

2. Relining

Relining adalah mengganti permukaan basis protesa yang

menghadap jaringan. Apabila relining menggunakan self cure, maka

digunakan penanaman khusus yaitu reline jig (sebagai pengganti

kuvet). Self cure lebih dipilih karena untuk meminimalkan distorsi dari

basis protesa yang ada (Anusavice, 2003).

3. Sendok Cetak

Sendok cetak resin seringkali digunakan pada prosedur

pencetakan dalam kedokteran gigi. Sendok cetak resin digunakan

untuk menyesuaikan lengkung tertentu. Jenis resin yang digunakan

akhir-akghir ini adalah urethane dimetaklirat yang diaktivasi dengan

sinar (light cure). Sendok cetak yang digunakan dengan urethane

dimetakrilat mempunyai dimensi yang stabil selama tahap pasca-

polimerisasi.

4. Bahan Restorasi

Kelebihan resin akrilik untuk bahan restorasi antara lain daya

alir tinggi, setting time dengan menggunakan light cure selama 10

menit dan menghasilkan permukaan yang halus dan tajam.

5. Alat Ortodonsi Lepasan

Resin akrilik digunakan sebagai plat dasar alat ortodontik

lepasan yang berupa lempengan plat akrilik, berbentuk melengkung

mengikuti permukaan palatum atau permukaan lingual lengkung

mandibula. Jenis resin akrilik yang dipakai adalah heat cure dan cold

cure.

II.6. Proses Polimerisasi Resin Akrilik

Proses polimerisasi tambahan terjadi dalam 4 tahap : induksi, penyebaran,

pengakhiran, dan pengalihan rantai.

Induksi. Untuk memulai proses polimerisasi tambahan, haruslah terdapat

radikal bebas. Radikal bebas dapat dihasilkan dengan mengaktifkan molekul

monomer dengan sinar ultraviolet, sinar biasa, panas, atau pengalihan energi dari

komposisi lain yang bertindak sebagai radikal bebas.

Kimiawi radikal bebas yang digunakan untuk memulai polimerisasi

bbukanlah suatu katalis, karena masuk ke dalam reaksi kimia dan menadi bagian

akhir dari komposisi kimia. Suatu istilah yang lebih akurat adalah inisiator atau

pemulai yang telah dijelaskan sebelumnya. Metode polimerisasi ini bergantung

pada pembentukan suatu persenyawaan dengan electron tidak berpasangan

(radikal bebas), biasanya bagian dari molekul yang lebih besar yang pecah oleh

pemanasan. Elektron tidak berpasangan membuat radukal tersebut amat aktif.

Simbol konvensional, C=C, mewaikili 2 pasang electron (orbit π). Bila satu

radikal bebas mendekati ikatan ganda, radikal tersebut dapat berpasangan dengan

satu electron dalam ikatan tambahan, meniggalkan bagian lain dari pasangan

bebas. Jadi, monomer itu sendiri kemudian menjadi radikal bebas.

Sejumlah substansi yang mampu menghasilkan radikal bebas merupakan

inisiator berpotensi untuk polimerisasi resin poli (metal metakrilat). Inisiator yang

paling sering digunakan adalah benzoil peroksida, yang terurai pada temperature

yang relative rendah untuk melepaskan 2 radikal bebas per 1 molekul benzoil

peroksida. Penguraian benzoil peroksida, juga disebut aktivasi, terjadi cukup cepat

antara 500C dan 100 0C. periode induksi adalah waktu dimana molekul-molekul

inisiator menjadi berenergi atau teraktivasi, membentuk radikal bebas yang

berinteraksi dengan molekul monomer. Periode ini amat dipengaruhi oleh

kemurnian monomer. Setiap ketidakmurnian yang bisa bereaksi dengan gugus

teraktivasi dapat meningkatkan lamanya periode ini dengan mengkonsumsi

melokul inisiator yang teraktivasi. Meskipun demikian semakin tinggi

temperature, semakin penedek temperature induksi.

Proses polimerisasi yang berguna untuk resin gigi umumnya teraktivasi

melalui satu dari tiga proses: panas,kimia, sinar. Kebanyakan basis protesa

terpolimerisasi dengan aktivasi panas. Jadi, radikal bebas diperoleh dengan

benzoil peroksida lama pamanasan, molekul benzoil peroksida pecah menjadi dua

radikal bebas, yang kemudian mengawali polimerisasi monomer metal metakrilat.

Suatu contoh sistem tersebut adalah amin tersier sebagai activator dan

benzoil peroksida sebagai inisiator, yang diaduk bersamaan untuk mengawali

polimerisasi dari resin gigi yang mengeras sendiri. Bila kedua komponen ini

diaduk, kelompok amin mengakatalisasi pemecahan molekul benzoil menjadi dua

redikal bebas.

Sistem induksi tipe ke tiga diaktivkan dengan sinar. Dalam sistem ini,

foton mengaktivkan inisiator untuk mengahsilkan radikal bebas yang sebaliknya

dapat memulai polimerisasi.

Penyebaran. Reaksi penyebaran ini digambarkan dengan penyebaran dan

pertumbuhan rantai. Begitu molekul yang telah mengalami reaksi awal

menemukan molekul metal metakrilat lainnya, electron bebas berinteraksi dengan

ikatan ganda dari molekul metil metakrilat, dan membetuk radikal bebas baru

yang lebih panjang.

Pengakhiran. Reaksi rantai dapat diakhiri baik dengan penggabungan

langsung atau pertukaran atom hydrogen dari satu rantai atau yang tumbuh ke

yang lain. Pengakhiran dengan penggabungan langsungdapat digambarkan dalam

suatu diagram reaksi dengan kata lain kedua molekul berkombinasi dan menjadi

tidak teraktivasi oleh pertukaran energi.

Pertukaran energi lain dapat terjadi dengan pemindahan satu atom

hydrogen dari satu rantai yang sedang dengan rantai lainnya. Namun, pada

keadaan ini dihasilkan ikatan ganda ketika atom hydrogen dipindahkan dari satu

rantai ke rantai lainnya.

Pemindahan Rantai. Meskipun pengakhiran rantai dapat berasal dari

pemindahan rantai, prosesnya berbeda dengan reaksi pengakhiran yang telah

dijelaskan, dimana keadaan aktif diubah dari suatu radikal aktif menjadi suatu

molekul yang tidak aktif, dan tercipta melekul baru untuk pertumbuhan

selanjutnya. Sebagai contoh, molekul monomer dapat diaktivkan dengan

pertumbuhan makromolekul sedemikian rupa sehingga terjadi pengakhiran. Jadi,

dihasilkan suatu nukleus baru untuk pertumbuhan.

Dengan cara yang sama rantai yang telah diakhiri dapat diaktivkan

kembali dengan pemindahan rantai, dan rantai tersebut akan terus tumbuh

(Kenneth, 2003).

Polimerisasi adalah proses penggabungan satu molekul (monomer)

menjadi molekul yang berantai panjang (polimer). Polimerisasi dapat terjadi

karena panas, cahaya, oksigen, dan zat kimia. Resin akrilik dapat berpolimerisasi

oleh karena panas atau cahaya.Polimerisasi merupakan proses yang lama dan

sesungguhnya tidak pernah selesai. Polimerisasi pada suhu tinggi menghasilkan

berat jenis yang lebih rendah daripada bahan yang dihasilkan polimerisasi pada

suhu rendah. Ada dua tipe atau jenis dari polimerisasi, yaitu polimerisasi adisi

serta polimerisasi kondensasi. Polimerisasi sempurna terjadi dalam empat tahap:

a. Initiation (permulaan) : tahap pembentukan molekul monomer aktif oleh

bahan initiator benzoil peroxide yang dibantu dengan activator (zat kimia,

sinar ultraviolet,atau pemanasan).

b. Propagation (perambatan) : tahap terbentuknya rantai polimer.

c. Termination (perhentian) : tahap pembentukan polimer dimana reaksinya

terhenti, yang ditandai dengan pertukaran sebuah atom hidrogen dari satu

rantai yang terbentuk pada rantai lain.

d. Chain Transfer (transfer rantai) : proses dimana pertumbuhan rantai

menjadi aktif kembali untuk pertumbuhan selanjutnya (Noort, 2002).

Polimerisasi ada dua cara yaitu kondensasi dam adisi. Polimerisasi dapat

terjadi baik dari serangkaian reaksi terlokalisasi yang seringkali, namun tidak

selalu, menghasilkan suatu produk sampingan, atau dari reaksi-reaksi sederhana

tambahan. Bila polimerisasi terjadi dari mekanisme pertama, proses tersebut

dikenal sebagai pertumbuhan bertahap atau polimerisasi kondensasi. Bila

polimerisasi terjadi dari reaksi tambahan, berarti terjadi polimerisasi tambahan.

Polimerisasi Pertumbuhan Bertahap. Reaksi yang menghasilkan

polimerisasi pertumbuhan bertahap berlangsung dalam mekanisme yang sama

seperti reaksi kimia antara 2 atau lebih molekul-molekul sederhana. Senyawa

utama bereaksi, seringkali dengan pembentukan produk sampingan seperti air,

asam halogen, dan amonia. Pembentukan produk sampingan ini adalah alasan

mengapa polimerisasi pertumbuhan bertahap, seringkali disebut polimerisasi

kondensasi. Struktur monomer adalah sedemikian rupa sehingga proses tersebut

dapat berulang sendiri dan membentuk molekul makro. Mekanisme ini juga

digunakan dalam jaringan biologis untuk menghasilkan molekul makro.

Pada polimerisasi pertumbuhan bertahap, diperoleh rantai linier dari residu

monomer melalui kondensasi antar-molekul bertingkat atau penambahan gugus

reaktif dalam monomer bifungsional. Reaksi-reaksi ini analog dengan reaksi

dimana unit monofungsional mengalami reaksi poliesterifikasi yang melibatkan

reaksi rantai diol dan asam dibasik. Bila air dikeluarkan begitu terbentuk, tidak

tercipta suatu keseimbangan dan tahap pertama dalam reaksi adalah pembentukan

suatu dimer yang juga bifungsi. Begitu reaksi berlanjut, rantai yang lebih panjang,

termasuk trimer dan tetramer, terbentuk melalui reaksi esterifikasi lain, semuanya

pada dasarnya identik dalam kecepatan dan mekanisme, sampai akhirnya reaksi

mengandung campuran campuran rantai polimer dari massa molar yang besar.

Dahulu, beberapa resin kondensasi telah digunakan dalam kedokteran gigi

untuk membuat basis gigi tiruan. Sekarang, polimerisasi kondensasi terutama

digunakan untuk polimerisasi bahan cetak polisulfida dan silikon kondensasi.

Namun, karena reaksi polimerisasi ini menghasilkan produk kondensasi seperti air

(polisulfida) dan alkohol (bahan cetak silikon terpolimerisasi kondensasi), produk

sampingan ini mungkin menyerap dan mempengaruhi kestabilan dimensi bahan

cetak. Usaha-usaha memperbaiki kestabilan dimensi telah menghasilkan

perkembangan bahan cetak lain seperti polieter dan vinyl polysiloxane, yang tidak

berhubungan dengan pembentukan pembentukan produk sampingan selama

pengerasan dan pengerutan yang terjadi selama penyimpanan cetakan.

Jadi, resin terpolimerisasi tumbuh bertahap adalah bahan yang proses

polimerisasinya disertai dengan penghilangan berulang dari molekul-molekul

kecil, atau gugus fungsional yang berulang pada rantai polimer. Pembentukan

polimer dengan tumbuh bertahap adalah 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. Proses polimerisasi tersebut cenderung terhenti sebelum

molekul mencapai ukuran yang benar-benar besar karena, begitu rantai tumbuh,

akan menjadi makin tidak dapat bergerak dan sedikit jumlahnya.

Akhir-akhir ini, resin terpolimerisasi tumbuh bertahap (terpolimerisasi

kondensasi) tidak digunakan secara ekstensif dalam restorasi gigi atau piranti

prostetik, sementara polimer biologis, seperti kolagen, asam deoksiribonukleat,

dan asam ribonukleat secara khusus dibentuk melalui reaksi polimerisasi tumbuh

bertahap (Phillips, 2003).

DAFTAR PUSTAKA

Anusavice, Kenneth J. 2003. Phillips: Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi.

Ahli bahasa: Budiman JA, Purwoko S. Jakarta: EGC. hal. 176-226.

Craig, Robert G, dkk. 1979. Dental Materials Properties And Manipulation

Second Edition. London: The C.V. Mosby Company.

Noort, R. 2002. Introduction to Dental Material. Mosby: Edinburg, Denmark.

William, O’Brien J. 1989. Dental Materials: properties and Selection. Chichago:

Quintessence Co.