Hambaarst.ee › Artiklid › Artiklid spetsialistile › Hambaravimaterjalid ja -tehnikad › Hambaravis kasutatavad tsemendid - 1.osa

Hambaravis kasutatavad tsemendid - 1.osa

 0 häält
Dr. Noel Ray, Wilton University Dental School
10.apr. 2002
Tavaelus käsitletakse termineid "tsement" ja "adhesiiv" ekvivalentidena ja kasutatakse suvaliselt teineteise asemel, jättes tähele panemata nende toimemehhanismide erinevuse. Artikli 1.osa käsitleb pinnasidustamise ja eeltöötluse põhimõtteid.

Tõlkinud Ragnar Ilp, stud. stom V, EHÜL

Sissejuhatus

Tavaelus käsitletakse termineid "tsement" ja "adhesiiv" ekvivalentidena ja kasutatakse suvaliselt teineteise asemel, jättes tähele panemata nende toimemehhanismide erinevuse - tsementide toime põhineb mehhaanilisel retentsioonil, samas kui adhesiivid kasutavad ära adhesiooni e. keemilist või füsiko-keemilist seostumist. Sellest tulenevalt peavad tsemendiga seostatavad pinnad olema karedad, et võimaldada mehhaanilise seose teket, sellal kui parim adhesioon saavutatakse siledate pindade puhul, kuna nii vähendatakse pingete kontsentreerumist. Alljärgnevalt tulevad käsitlemisele veepõhised tsemendid.

Pinnasidustamine (surface bonding)

Kui vedelik märgab mingit pinda, esineb nende kokkupuutepinnal adhesioon, mida on võimalik mitmete meetoditega mõõta ja jälgida. Põhiliseks tunnuseks, mida mõõdetakse, on kontaktnurk, mis iseloomustab antud pinna märgamise hulka teatud kindla vedeliku poolt. Kui kontaktnurk q = 0°, siis toimub pinna täielik märgumine, nurga väärtuste korral 0°-st 90°-ni on pind osaliselt märgunud. Üldreegliks on ka see, et polaarseid pindu märgavad paremini polaarsed vedelikud ja vastupidi. Termodünaamilist energiat, mida vajatakse adhereerunud pindade lahutamiseks, kirjeldatakse adhesiooni tööna (Wa):

Wa = g1(1+Cos q), kus

g1 = vedeliku pinnapinge, q = kontaktnurk

Siiski tuleb praktilises elus tahkestunud sidusaine substraadist eraldamiseks tavaliselt rohkem energiat tarvitada, seda kahe faktori tõttu:

  • sidusaine mikromehhaaniline retentsioon
  • sidusaine võime absorbeerida energiat (tõmbe- ja nihkepingeid tsemendi eemaldamisel)

Eelpool toodud faktoreid arvestades võime kirjutada järgneva empiirilise võrrandi:

Ws = KWs, kus

Ws = töö, mida tuleb teha sidusaine eemaldamiseks
K = konstant, mis on iseloomulik antud sidusainele

Peale hea retentsioonivõime nõutakse sidusainetelt, nii tsementidelt kui adhesiividelt, ka võimet kõvastuda õhukese kihina ja kõrget vastupanuvõimet nihkepingetele. Nihkepingete olemuse kirjeldamiseks kujutagem ette kahte mikroskoobi esemeklaasi (vt joonist), mille vahel on veekiht s.t. toimub adhesioon. Neid kahte esemeklaasi teineteisest eemale tõmmata on võrdlemisi raske, kuid neid teineteise suhtes libistades on eraldamine lihtne. Selleks, et vältida adhesiivselt fikseeritud tööde lahti tulemist, ongi tarvis ka kõrget vastupidavust nihkepingetele. Lisaks ei tohi kõvastunud tsement või adhesiiv olla poorne ega omada struktuuridefekte.

Käsitledes vedelike võimet pindu märgada on oluline ka termin "kriitiline pinnaenergia". Kui vedeliku pinnapinge on väiksem, kui antud pinna kriitiline pinnaenergia, siis toimub vedeliku spontaanne laialivalgumine (kontaktnurk = 0°). Kriitiline pinnaenergia on peale substraadi koostise sõltuv ka selle morfoloogiast ja pinna karedusest. Eelnevat arvestades on soovitav, et materjalil oleks kõrge kriitiline pinnaenergia, kuna siis märgavad antud pinda enamad eri vedelikud. Paljudel juhtudel on vaadeldaval pinnal ka madalama kriitilise pinnaenergiaga nn. kontaminatsioonitsoone, mis tulevad enne sidustamist eemaldada.

Kõike eelnevat kokku võttes võib öelda, et edukal sidusainel peavad olema järgmised omadused:

  1. adekvaatne substraadi märgamisvõime
  2. adekvaatne mikromehhaaniline retentsioon juhul, kui adhesioon kõvastumisel kaob
  3. kõvastumisel tekkiv vastupanu pingetele, mis ei põhjustaks samas rabedust
  4. adekvaatne stabiilsus keskkonnateguritele (vastupanu erosioonile, väsimisele jne)

 

Pinna eeltöötlus

Eeltöötlus (priming) on selline pinnatöötlus, mis tõstab pinna kriitilist energiat. Teoreetiliselt on selle saavutamiseks parim võimalus asendada vaadeldava materjali pindmine kiht teise materjaliga, millel on väga kõrge kriitiline pinnaenergia. Hambaravis siiski selline asi kõne alla ei tule, seega on meil kaks võimalust:

  1. füüsikaline/füsiko-keemiline eeltöötlus
  2. keemiline eeltöötlus

Mõned keemilised praimerid võivad olla sidusainega keemiliselt reageerivad, samuti võib eeltöötlus võimaldada adhesiividele ka mikromehhaanilist retentsiooni (näiteks happetöötlus emailil).

Füüsikaliseks või füsiko-keemiliseks eeltöötluseks võib olenevalt töödeldavast pinnast ja sidusaine tüübist võib kasutada mitmeid eri võimalusi:

  1. õhkabrasioon ? pinna karestamisel tuleb igal juhul eelistada liivapritsi tavalisele puurile. Abrasioon on eriti oluline täisvaluproteetika puhul, kuid seda võib kasutada ka komposiitide, keraamika ja hamba kõvakudede juures.
  2. puhastamine ultraheliga - kasutatakse vastavaid lahuseid, mis allutatakse ultrahelile. Lahuses tekivad seejärel võnkumised, mis aitavad pindadelt kontaminante eemaldada. Analoogset tehnoloogiat kasutatakse ka instrumentide ja proteeside puhastamiseks.
  3. Elektrokeemiline söövitamine
  4. GDT ? toimemehhanismiks on materjali pinnakihi eemaldamine suure kiirusega elektriväljas liikuvate gaasiioonide poolt. Peamiselt kasutatakse seda metallimplantaatide juures, kuid töödelda võib ka dielektrikuid.
  5. Laser ? toimub lokaalne materjali pinna kuumutamine ja jahutamine, mis metallide puhul võib viia soovitavate mikrostruktuursete muutuste tekkele. Ioonimplantatsioon on sarnane tehnika mikroelektroonikatööstuses kasutatavale, eesmärgiks implanteerida laengukandjaid pooljuhtidesse.
  6. Silaaniga katmine ? SiOx kihi loomine metalli pinnale, mille tulemusena paraneb pinna märguvus.

Keemiline eeltöötlus võib tähendada ainult pinna puhastamist, kuid tavaliselt töödeldakse pindu ainetega, mis mõjuvad soodsalt järgnevalt kasutatavale sidusainele.

 

Kasutatavate terminite seletus (ISO 1942-5:1989):

  • Tööaeg (working time) ? aeg alates segamise algusest, mille jooksul on materjaliga võimalik töötada ilma, et tekiks ebasoodsaid muutusi selle omadustes.
  • Segamisaeg (mixing time) - tööaja osa, mis on ette nähtud või vajalik materjali rahuldava konsistentsiga segu saavutamiseks.
  • Tsemendi kõvastumisaeg ? aeg, mis kulub segamise algusest kuni tsemendi kõvastumiseni, vastavalt igale tsemendile ette nähtud normidele.

------------
Loe järgmist osa

Märksõnapilv