Механізми полімеризації
Спільним для всіх мономерів є наявність подвійного зв'язку, що розкривається, дозволяючи мономеру з'єднатися із сусіднім мономером. Процес отримання полімерів із мономерів називається полімеризацією. Існує два можливі шляхи полімеризації: адитивний та конденсаційний.
Адитивна полімеризація
Адитивна полімеризація - це таке явище, коли в результаті реакції між двома молекулами утворюється велика молекула без виділення низькомолекулярного побічного продукту (наприклад, води). Якщо реакція відбувається між однаковими молекулами, утворюється гомополімер; якщо між різними – гетерополімер.
Така реакція притаманна вінільних сполук, які є реакційноздатними неорганічними сполуками, що містять подвійні зв'язку вуглець — вуглець.
Процес адитивної полімеризації протікає у 4 етапи:
• У вітчизняній літературі цей процес називається радикальною полімеризацією
Активація
Полімеризація вінільних сполук відбувається у присутності вільних радикалів (•). Ці, дуже реакційні атоми або молекули, що мають неспарений електрон. Процес одержання вільних радикалів називається активацією. Прикладом активації є розкладання перекисного з'єднання (пероксиду).
У стоматології найчастіше використовується пероксид бензоїлу. У певних умовах молекула пероксиду бензоїлу розпадається на два вільні радикали:
С6Н5СОО - ООСН5С6 - > 2 (С6Н5СОО •)
Останнє з'єднання може розкладатися з утворенням інших вільних радикалів:
C 6 H 5 COO • H> C 6 H 5 • + C O 2
Такі хімічні сполуки відомі під назвою ініціаторів полімеризації реакції. Вони здатні ініціювати полімеризацію вінілових мономерів, якабуде описано нижче, і ми їх позначимо, як R-.
Однак перед ініціюванням полімеризації пероксид бензоїлу необхідно активувати. Активація досягається шляхом розкладання пероксиду бензоїлу. Для розкладання цієї сполуки використовуються активатори, такі як:
• Тепло. При нагріванні вище 65°З відбувається розкладання пероксиду бензоїлу реакції, представленої вище. Цей метод використовується при виготовленні полімерних акрилових базисів знімних зубних протезів.
• Хімічні сполуки. Пероксид бензоїлу можна активувати шляхом додавання до нього третинного аміну, наприклад, п,п-диметил-р-толуїдину (Рис. 1.6.4). Цей метод застосовують при холодному затвердінні акрилових пластмас, наприклад, при ремонті базисів зубних протезів, що знімаються, виготовленні тимчасових реставрацій, фіксації ортодонтичних апаратів, або виготовленні індивідуальних відбиткових ложок. Цей метод використовують для хімічного затвердіння композитних матеріалів для пломбування або відновлення (реставрації) зубів (полімерних композитів). Набір полімерного композиту входять основна паста, що містить третинний амін в якості активатора, і каталізаторна паста, що містить пероксид бензоїлу в якості ініціатора.
Мал. 1.6.4. Активація (розкладання на вільні радикали) пероксиду бензоїлу третинним аміном
Світло. Ще одним способом створення вільних радикалів є активація світлом. Цей метод використовується при виготовленні реставрацій зі світлозатверджуваних композитів. Метод заснований на використанні ультрафіолетового або видимого світла як активатор реакції полімеризації. У таких випадках для ініціювання реакції полімеризації застосовують інші ініціатори, а не пероксид бензоїлу. Іншими формами отримання вільних радикалів є:ультрафіолетового світла у поєднанні з метиловим ефіром бензойної кислоти, використання видимого світла у поєднанні з а-дикетоном та аміном.
Ініціювання
Вільні радикали вступають у реакцію з мономером, наприклад, з етиленом, і починається полімеризація реакції, представленої нижче:
н н н н II II R. + З = З > R - С - С • II I I н н н н
Зростання ланцюга
Вільним радикалом стає мономер, який у свою чергу вступає в реакцію з іншим мономером.
Повторення цього процесу знову і знову призводить до зростання полімерного кола. Цей процес продовжуватиметься доти, доки зростаючі ланцюги не зіткнуться між собою або поки всі вільні радикали не вступлять у хімічну реакцію.
Обрив ланцюга
Вільні радикали можуть вступити в реакцію з утворенням стабільної нейтральної молекули: [Н] Н [Н]
R - С-С^ + R. - » R - C - R
Оскільки число n може змінюватися від одного ланцюга полімеру до іншого, у результаті утворюється широкий діапазон молекул із ланцюгами різної довжини. У більшості випадків в суміші буде міститися деяка кількість мономеру, що не прореагував, і деяка кількість олігомерів, що складаються всього з декількох ланок, що повторюються.
Основи стоматологічного матеріалознавства Річард ван Нурт
Кристали, що утворюються при затвердінні, мають сферолітну голчасту форму, що нагадує форму сніжинок. У міру зростання вони чинять один на одного тиск, намагаючись відштовхнутися один від одного.
Склоіономірний цемент є дуже привабливим матеріалом насамперед тому, що на його основі є можливість отримати величезну різноманітність варіантів складу, і цим вінВажливо відрізняється від цинк-фосфатного цементу.
Вперше склокераміка була розроблена на підприємстві Corning Glass Works наприкінці 50-х років минулого століття. В принципі, виріб формують, поки скляна маса знаходиться в розплавленому стані, проте в результаті охолодження її утворюється метастабільне скло.
Протягом майже всього ХХ століття єдино доступними матеріалами для фіксації та крайової ізоляції незнімних протезів — вінірів, вкладок, коронок та мостоподібних протезів, були цинк-оксид-евгенольні та цинк-фосфатні цементи.
Композити, як і випливає з цієї назви, складаються із суміші двох або більше матеріалів. Кожен з цих матеріалів робить свій внесок у загальні властивості композиту і присутній у вигляді окремої фази в його структурі.