3

/ 2 0 1 3

63

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Udarność, wytrzymałość
na zginanie, twardość

wybranych dentystycznych żywic akrylowych – cz. II

jest poprawa właściwości fizycznych
polimerów.

W

YNIKI

Na podstawie uzyskanych pomiarów,
po zestawieniu wyników i analizie
statystycznej (z uwzględnieniem
średniej oraz odchylenia standardo-
wego), uzyskano następujące dane
zestawione w tab. 1 (str. 64). Dodat-
kowo wyniki przedstawione zosta-
ły w postaci graficznej, oddzielnie
dla każdego badania, na poniższych
wykresach dla lepszego zobrazo-
wania różnic pomiędzy poszczegól-
nymi materiałami (wykres 1, 2 i 3,
str. 63-64).

D

YSKUSJA

Wiele badań materiałów polimero-
wych na płyty protez zębowych od-
nosi się do problematyki wielokie-
runkowych rozważań związanych
z ich biokompatybilnością, właści-
wościami mechanicznymi, zadowa-

W pierwszej części zamieszczono
ogólny opis współczesnych prote-
tycznych materiałów polimerowych
i procesów polimeryzacji. Omówio-
ne też zostały wybrane właściwości
tych materiałów. We wstępie nawią-
zano również do literatury omawia-
jącej kierunki badań prowadzonych
w celu poprawy wytrzymałości ży-
wic PMMA. Podany został wykaz
materiałów polimerowych użytych
do badań wytrzymałościowych oraz
omówione zostały metody ich pro-
wadzenia.

Druga część artykułu prezentu-

je wyniki i wnioski wypływające
z badań wytrzymałościowych wy-
branych żywic PMMA. Zawiera
ponadto odniesienie się do współ-
czesnych badań analogicznych ma-
teriałów prowadzonych w różnych
ośrodkach badawczych. Analiza
różnych prac badawczych powin-
na być wskazówką dla kierunków
badań rozwojowych, których celem

TITLE



Impact strength, bending

strength, hardness in selected dental
acrylic resins – p. II

SŁOWA KLUCZOWE



akryl,

żywica, wytrzymałość mechaniczna,
polimeryzacja

STRESZCZENIE



Materiałem

używanym do wytwarzania częściowych
lub całkowitych protez ruchomych
jest polimetakrylan metylu. Materiał
ten ma pewne ograniczenia,
w szczególności w zakresie parametrów
wytrzymałościowych. Wynikają one nie
tylko z właściwości samego PMMA,
ale również procedur postępowania
z materiałem czy różnych metod
polimeryzacji.

KEY WORDS



acrylic, resin,

mechanical strength, polymerization

SUMMARY



The material used for

the preparation of partial or complete
dentures is polymethylmethacrylate.
This material has some limitations,
particularly in terms of strength
parameters. They arise not only from
the properties of the PMMA, but also
procedures for dealing with the material
or different polymerization methods.

mgr Krzysztof Pietnicki

1

, tech. dent. Kamila Sroka

2

, Patrycja Klatka

3

, dr n. tech. Adam Rzepkowski

4

N

iniejszy artykuł jest
kontynuacją artykułu

pt. „Udarność, wytrzymałość
na zginanie, twardość

wybranych dentystycz-

nych żywic akrylowych

– cz. I” zamieszczonego

w numerze 2/2013 „NTD”.

11,4

16,6

8,1

11,8

3,2

5,7

6,3

4,1

3,7 3,3

8G

DUQ

R

Ğü>

N-P

2

]

%DGDQHPDWHULDá\

Wyk. 1. Udarność dla poszczególnych grup materiałów

N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

64

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

lającymi właściwościami cieplnymi,
stabilnością wymiarów, podatnością
na rozpuszczalność w płynach mogą-
cych występować w jamie ustnej, do-
puszczalną estetyką, łatwość w pracy
czy ich opłacalność ekonomiczną.
Rozważania ograniczone do mecha-
nicznych właściwości czy porówna-
nia wytrzymałości żywic akrylowych

139,5 144,7

168,4

184,5

89,9

139,8

124,3 118,0

116,4

90,5

:

\WU]

\PDáRĞü

Q

D

]J

LQDQLHD

[M

P

a]

%DGDQHPDWHULDá\

19,3 19,9 20,1

20,3

18,1 17,6

19,9 19,3

16,4 16,5

7

Z

DUG

R

Ğü

9LFNHUVD

>+9@

%DGDQHPDWHULDá\

Wyk. 3. Twardości Vickersa dla poszczególnych grup materiałów

Wyk. 2. Wytrzymałość na zginanie dla poszczególnych grup materiałów

badane parametry

udarność

zginanie

twardość Vickersa

rodzaj polimeryzacji

średnia (kJ/m

2

)

SD (kJ/m

2

)

średnia (MPa)

SD (MPa)

średnia (HV)

SD (HV)

na gorąco

(płyty protez)

11,4

2,8

139,5

15,7

19

11,4

16,6

2,4

144,7

24,0

20

16,6

8,1

3,2

168,4

27,4

20

8,1

11,8

2,6

184,5

20,3

20,3

11,8

średnia (na gorąco)

12,0

2,8

159,3

21,9

-

-

na zimno

(naprawy protez)

3,2

0,5

89,9

15,4

18

3,2

5,7

1,5

139,8

14,4

18

5,7

średnia (na zimno)

4,5

1,0

114,9

14,9

-

4,5

na zimno

(płyty protez)

6,3

1,2

124,3

14,7

19,9

6,3

4,1

0,5

118,0

24,1

19,3

4,1

średnia (na zimno)

5,2

0,9

121,2

19,4

-

5,2

na zimno

(cz. tworzywowe aparatów)

3,7

0,9

116,4

16,2

16,4

3,7

3,3

0,4

90,5

13,5

16,5

3,3

średnia (na zimno)

3,5

0,7

103,5

14,9

-

3,5

Tab. 1. Wyniki badań

stosowanych w wykonawstwie pro-
tez są zazwyczaj opisane wraz z ich
innymi właściwościami [11]. Celem
prezentowanych badań było wyka-
zanie, które z wybranych materiałów
odznaczają się najlepszymi właści-
wościami mechanicznymi.

Z uzyskanych wyników można

wnioskować, że występują różnice

w badanych właściwościach dla po-
szczególnych materiałów. Zasadnicze
różnice występują przy analizie biorą-
cej za podstawę sposób polimeryzacji
czy też jej parametry [9]. Zależności
te przedstawione są również w opra-
cowaniu Z. Raszewskiego omawia-
jącym różne zmienne procesu poli-
meryzacji. Prezentowane tam wyniki
są zależnością czasu i sposobu poli-
meryzacji do wytrzymałości żywic
na złamanie, ponadto przedstawione
są przykłady różnych tworzyw akry-
lowych wykazujących się odmienną
odpornością na złamania [14]. Mody-
fikowalne parametry polimeryzacji,
takie jak czas i temperatura czy wa-
runki stosowania łaźni wodnej, mogą
mieć wpływ na wyniki badań wytrzy-
małościowych materiałów przezna-
czonych na części bazowe protez.
Aspekty te powinny być rozważane
w kolejnych badaniach [3, 12].

Porównując wyniki polimeryzo-

wanych termicznie żywic, Zappini
i współ. stwierdzili, że na wyniki
badań mają wpływ warunki obciąże-
nia i geometrii próbki samej próbki.
W swoim opracowaniu dowodzi on,
że w celu oceny wytrzymałości na pę-
kanie żywic przeznaczonych na płyty
protez należy wykonać testy odporno-
ści na kruche pękanie oraz pomiary
udarności. Prezentowane przez nich

D

3

/ 2 0 1 3

65

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

wyniki badań dotyczące różnic pomiędzy tradycyjny-
mi materiałami polimeryzującymi na gorąco i żywicami
o wysokiej odporności udarowej (High Impact) dowodzą
o większej odporności na pękanie tych ostatnich. Zdaniem
autorów świadczy to o wyższej wartości ich wytrzymało-
ści i odporności na złamania zmęczeniowe [4].

W prezentowanych badaniach porównawczych stwier-

dzono, że najlepszymi parametrami charakteryzują się
materiały wykorzystywane w polimeryzacji wysoko-
temperaturowej. Podobne wyniki prezentuje Raszew-
ski, jednak dotyczą one tylko materiałów stosowanych
do polimeryzacji wysokotemperaturowej. Autor w swoich
wynikach wykazuje, że również nie ma znacznych różnic
pomiędzy różnymi materiałami. Nie można jednak bez-
pośrednio odwoływać się do prezentowanych wyników
badań ze względu na wykorzystanie innych norm doty-
czących przygotowania próbek [2]. Wyniki badań ener-
gii złamań udarnościowych prezentowane w „Journal
of Oral Rehabilitation” przez Jagger i współ. są zbieżne
z wynikami przedstawionymi w tab. 1 [8].

Następne wnioski możemy wyciągnąć z pracy ba-

dawczej Machado i wsp., którzy badali udarność oraz
morfologię złamań żywic akrylowych, wykorzystując
polimeryzację promieniami UV. W ich wynikach nie
ma różnicy w kruchości pęknięć dla próbek materiałów
polimeryzowanych w ten sam sposób [10]. Wyniki ba-
dań wytrzymałości w innych opracowaniach wskazują,
że wartości wytrzymałości na zginanie dla materiałów
wykorzystujących ten sam typ polimeryzacji są do siebie
zbliżone i nie wykazują wyraźnie wyższych parametrów
wytrzymałościowych dla różnych żywic [11]. Odnosząc
się do różnych technologii polimeryzacji, porównywal-
ne wyniki badań wytrzymałościowych są uzyskiwane
dla tworzyw polimeryzowanych wysokotemperaturowo
w wodzie i tych polimeryzujących z wykorzystaniem
energii mikrofalowej [12].

W

NIOSKI

• Twardość wszystkich badanych żywic akrylowych jest

zbliżona. Rozpatrując poszczególne grupy materiałów
pod względem ich przeznaczenia, najniższymi parame-
trami w tych badaniach charakteryzują się materiały
na części tworzywowe aparatów ortodontycznych. Ana-
lizując wyniki pod względem rodzajów polimeryzacji,
można wyróżnić nieznacznie wyższe wartości dla ży-
wic polimeryzujących na gorąco.

• Wytrzymałość na zginanie jest ogólnie nieznacznie

wyższa w grupie materiałów polimeryzowanych na go-
rąco. Można zauważyć zdecydowanie niższe wartości
wytrzymałości (nawet o połowę) dla niektórych żywic
w pozostałych grupach.

• Udarność jest bezwzględnie najwyższa dla wszystkich

materiałów polimeryzowanych wysokotemperaturowo.
W badaniach tych pomiary wytrzymałości pomiędzy
skrajnymi wynikami różnią się znacznie wyższymi pa-
rametrami wyznaczonymi dla grupy żywic polimeryzo-
wanych w wysokich temperaturach. Średnie wartości
dla grup materiałów polimeryzujących wysokotempe-
raturowo i niskotemperaturowo różnią się w zakresie
przekraczającym kilkaset procent.

• Materiały na części aparatów ortodontycznych mają

najniższe parametry wytrzymałościowe we wszystkich
przeprowadzonych badaniach.

• Podsumowując, metoda tradycyjnej polimeryzacji

na gorąco pozwala na uzyskanie najwyższych parame-
trów wytrzymałościowych badanych materiałów.



1

Zakład Technik i Technologii Dentystycznych

60-812 Poznań, ul. Bukowska 70

Wyższa Szkoła Edukacji i Terapii

61-473 Poznań, ul. Grabowa 22

2

Wyższa Szkoła Edukacji i Terapii

61-473 Poznań, ul. Grabowa 22

3

Wyższa Szkoła Edukacji i Terapii

61-473 Poznań, ul. Grabowa 22

4

Instytut Inżynierii Materiałowej

Politechniki Łódzkiej

90-924 Łódź, ul. Stefanowskiego 1/15

Piśmiennictwo dostępne w redakcji.