Komposiitide polümerisatsiooniaja vähendamine

Valgusega indutseeritud polümerisatsiooni alal tähistas plasmakaarel põhinevate lampide turuletulek uue ajastu algust. Esmakordselt oli võimalik hambaarstidel sooritada valguskõvastuvate komposiitmaterjalide polümeriseerimist vähem kui 40 sekundiga. Uued valguskõvastavad lambid ning nendega kaasnevad probleemid andsid ka koheselt võimaluse algatada arvukalt sellealaseid uurimustöid ning arendusprojekte. Õige pea avastati, et plasmakaarel põhinevad lambid pole suutelised tootja poolt märgitud lühikese aja jooksul komposiiti piisavalt hästi kõvastama. Mõned uudseid valguskõvastumist tekitavaid komponente sisaldavad materjalid ei kõvastunud aga üldse, sõltumata sellest, kui pikka aega neid plasmakaare lambi abil mõjutati. Selliste materjalide kõvastumine oli välistatud, kuna plasmakaarel põhineva lambi kiirgusspekter erineb halogeenlampide omast.

Kuid valgusallikas ja tema spekter pole ainsad faktorid, mis määravad ära komposiitide polümerisatsioonikiiruse. Ka komposiitide enda koostis on kõvastumisaja vähendamisel äärmiselt oluline. Samal ajal kui valguskõvastavate lampide tootjad võtsid tarvitusele üha uusi meetmeid polümerisatsiooniaja lühendamiseks, ei võtnud polümeermaterjalide tootjad selles suhtes eriti midagi ette. Harilikes hübriidkomposiitides tekivad valguse intensiivsusel üle 1000 mW/cm² tunduvalt suuremad polümerisatsioonipinged, kui intensiivsusel 400-700 mW/cm². Lampide suur intensiivsus vähendab komposiidi geelifaasile eelnevat aega ning kuigi komposiidid hakkavad juba siis polümeriseeruma ning kokku tõmbuma, pole nad siiski küllalt voolavad. Selle tulemusel  on polümerisatsiooniprotsessi selles etapis materjali voolavuse tõttu kokkutõmbumispingete tekkimine raskendatud (õigemini edasi lükatud). Kokkutõmbumispinged arenevad välja alles geelijärgses faasis, kui komposiit on kõvastatud selle määrani, kus lakkab voolamast. Mida väiksem on kasutatava valguse intensiivsus, seda pikem on geeli-eelne faas ja selle tõttu tekivad ka väiksemad polümerisatsioonipinged.

"Sujuva stardi" (soft-start) programmiga lambid ongi välja töötatud selleks, et vähendada polümeristsioonipingeid. Selline programm suurendab intensiivsust sujuvalt, sest:

• suurel valguse intensiivsusel toimuv polümerisatsioon vähendab geeli-eelset faasi
• väike intensiivsus pikendab komposiidi geeli-eelset faasi

Suhteliselt hiljuti jõudsid tootmisse ka uut tüüpi valguskõvastavad lambid, mis produtseerivad väga intensiivset kiirgust, kuid ei oma "sujuva stardi" programmi. Paraku ei suuda ainuüksi lambi suur intensiivsus vastuvõetavat polümerisatsiooni kvaliteeti tagada ka n.n "kiirkõvastuvate" (fast-cure) komposiitide korral. Fast-cure komposiit peab üldjuhul vastama kahele nõudele:

• materjal peab kvaliteetselt kõvastuma etteantud aja jooksul (alla 40 sek)
• ideaaljuhul ei tohiks materjalis tekkida rohkem polümerisatsioonipingeid kui hübriidkomposiitides

Tundub siiski, et ka komposiitide tootjad on hakanud plasmakaare lampide jaoks sobivaid komposiite tootma, mis eeltoodud nõuetele vastavad. Üheks selliseks on näiteks Ivoclar-Vivadenti InTen-S (pildil), mis polümeriseerub 10 sekundiga, tekitab väga väikseid polümerisatsioonipingeid ning mille paisumiskoefitsient on 1,6%.

Dental Products Report, okt 2001