24

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

T E C H N I K A

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

Ocena warstwy wierzchniej

nylonów stosowanych na uzupełnienia protetyczne

stycznych, przy czym stopień ich ela-
styczności jest bezpośrednio związany
z grubością warstwy materiału. W wy-
padku cienkiej płyty proteza jest bardzo
elastyczna. Wraz ze wzrostem grubości
płyty zmniejsza się elastyczność pro-
tezy. Protez nylonowych nie można
złamać na dwie połówki, ale w wyniku
nadłamania następuje utrata ich wła-
ściwości. Protezy nylonowe są bardzo
odporne na ścieranie. Materiał jest
nieporowaty, gęsty i jednorodny. Unie-
możliwia to wchłanianie drobin śliny
i wody oraz rozwój bakterii. Ponadto
dzięki swojej jednolitej gęstej strukturze
jest odporny na odkładanie się płytki na-
zębnej. Dodatkowo nie posiada smaku,
zapachu i nie powoduje zaburzeń tych
zmysłów u pacjenta (3, 4, 5).

M

ATERIAŁY

PRZEZNACZONE

DO

BADAŃ

Do badań użyto dwóch materiałów – ny-
lonów pochodzących od różnych pro-
ducentów. Próbki do badań otrzymano
z kanałów, poprzez które wtłoczo no ny-
lon do formy. Parametry charaktery-
styczne dla materiałów przeznaczonych
do badań podano w tabeli 1.

W technice dentystycznej stosujemy
obecnie trzy rodzaje tworzyw termopla-
stycznych: nylony, acetyle i akrylopoli-
mery (1). Nylon to syntetyczny polimer,
rodzaj poliamidu. Materiałem przezna-
czonym do badań jest poliamid 12, który
otrzymuje się za pomocą polimeryzacji.
Surowcem do jego otrzymania jest
-dodekalaktam (2). W Polsce materia-
ły elastyczne były dostępne od dawna,
lecz z uwagi na drogą i skomplikowaną
technologię w przeszłości nie były sto-
sowane. Ciągły rozwój i coraz większa
dostępność technologii, a więc i spadek
cen, spowodowały wzrost popularności
oraz stosowalności tego materiału. Ma-
teriały nylonowe znajdują zastosowanie
w wykonawstwie ruchomych protez
częściowych osiadających. Najlepiej
sprawdzają się w brakach łączonych
skrzydłowych i międzyzębowych oraz
we wszelkiego rodzaju mikroprotezach.
Ponadto stosuje się je także do licowania
protez szkieletowych dla alergików. Wy-
konuje się również estetyczne elementy
retencyjne w protezach szkieletowych
oraz protezy bezklamrowe (1).

Nylony są najbardziej elastyczne

ze wszystkich materiałów termopla-

SŁOWA KLUCZOWE



właściwości

strukturalne termoplastycznych
materiałów nylonowych

STRESZCZENIE



W pracy

zestawiono właściwości strukturalne
termoplastycznych materiałów
nylonowych. Na początku badań
wykonano dokładną identyfikację
materiału. Następnie przeprowadzono
badania twardości oraz nasiąkliwości.
Celem badań było porównanie
właściwości strukturalnych oraz ocena
warstwy wierzchniej tychże materiałów.

KEY WORDS



comparison of structural

properties of elastic nylon

SUMMARY



The work contains

a comparison of structural properties
of elastic nylon materials. The first
stage of research was to make a detailed
material identification. Next the
hardness and absorbability tests were
carried. The aim of the thesis was
to compare the structural properties
and assessment of external layer
of these materials.

Marzena Mróz

1

, prof. dr hab. n. tech. Maciej Hajduga

2

P

oliamid 12 różni się
od innych poliamidów

większą hydrofobowością

i elastycznością. Ze względu
na nieznaczne pochłanianie

wody wyroby z tego mate-

riału są stabilne i wykazują
stałość wymiarów w środo-

wisku o różnej wilgotności.

Fot. 2. Struktura próbki I, powiększenie 25x, nie trawiono

Fot. 1. Gotowa próbka materiału

fot. autorzy

P

RACA

RECENZOWANA

25

4

/ 2 0 1 0

T E C H N I K A

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

B

ADANIA

WŁASNE

Widmowa analiza
składu chemicznego
Widmową analizę składu chemicznego
wykonano metodą spektrofotometrii
FTIR w celu dokładnej identyfikacji
badanego poliamidu. Identyfikacja
tworzywa została wykonana spektro-
fotometrem firmy Perkin Elmer. Przed
umieszczeniem próbki w spektrofoto-
metrze należało ją odpowiednio przy-
gotować. Skruszony materiał zmieszano
z bromkiem potasu KBr. Następnie
proszek umieszczono w specjalnym
pojemniku ciśnieniowym włożonym
pod prasę (fot. 1). Po sprasowaniu
otrzymano gotową próbkę, którą można
było analizować w spektrofotometrze.
W wyniku badań otrzymano widma
oscylacyjne (rys. 1 i 2, 3). Po zestawieniu
wszystkich widm z bazą danych stwier-
dzono, że obie próbki wykonane są z tego
samego materiału − poliamidu 12.

Badania mikroskopowe
i fraktograficzne
Przed przystąpieniem do wykonania
zdjęć na mikroskopie opt ycznym
w celu analizy strukturalnej materia-
łu wykonano zgłady próbek. Próbki
zainkludowano w żywicy akrylowej
na zimno, a następnie przeszlifowano
i przepolerowano. Analizę materiału
dokonano na mikroskopie świetlnym
firmy Zeiss (fot. 2 i 3). Badania frakto-
graficzne przełomów zostały wykonane
na mikroskopie stereoskopowym. Prób-
ki podcięto piłką do połowy, a następnie
przełamano, w wyniku czego otrzyma-
no przełomy (fot. 4 i 5).

Pomiary twardości i nasiąkliwości
materiału
W celu wykonania pomiaru twardości
zostały odpowiednio przygotowane
próbki o geometrii walca. Powierzchnie
przeszlifowano na papierach ściernych
i w ten sposób uzyskano sześć nowych
próbek, po trzy z każdego materiału.
Pomiaru twardości dokonano z dwóch
stron każdej próbki metodą Brinella
na twardościomierzu HPK 763 (wykres
1). W celu oceny nasiąkliwości materiału
próbki zostały poddane suszeniu w inku-
batorze przez 24 godziny w temperatu-
rze 50°C. Po wygrzaniu próbki zważono

Rys. 1. Widma energodyspersyjne otrzymane dla badanych próbek: widmo próbki I

Rys. 2. Widma energodyspersyjne otrzymane dla badanych próbek: widmo próbki II

Rys. 3. Widmo poliamidu 12 naniesione na widmo próbki I

26

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

T E C H N I K A

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

Parametry techniczne

Próbka I

Próbka II

Nazwa materiału

Bre-flex

Valplast

®

Flexible Partial

Producent

Bredent (Niemcy)

Valplast International

Corporation, USA

Przedstawiciel polski

Bredent Polska

APOLdent

Materiał

Żywica poliamidowa

nylon 110 N

Zastosowanie

Protezy częściowe osiadające Protezy częściowe osiadające

Wtryskarka

Termopress 400

– automatyczna

Valplast – manualna

Nabój

Łuska fabrycznie zamknięta

o średnicy 22 mm

–

Temperatura topienia

222°C

200°C

Czas topienia,

wygrzewania kapsuły

15 min

15 min

Ciśnienie wtrysku

9 barów

prasa typu Valplast do maksy-

malnego oporu

Tabela 1. Własności materiałów użytych do badań

Fot. 5. Przełom mieszany, próbka II, powiększenie 16x

Fot. 4. Przełom kruchy, próbka I, powiększenie 16x

Fot. 3. Struktura próbki II, powiększenie 25x,
nie trawiono

Wykres 1. Ocena twardości oraz nasiąkliwości próbek I
oraz II

Nasiąkliw

ość (%)

80

70

60

50

40

30

20

10

0

I

Próbki I - II

Tw

ar

dość (MP

a)

II

0,18

0,16

0,14

0,12

0,1

0,08

0,06

0,04

0,02

0

Twardość

Nasiąkliwość

na wadze elektronicznej z dokładnością
do piątego miejsca po przecinku. Następ-
nie zanurzono je w wodzie destylowanej
(również na 24 godziny) i po wyjęciu
ponownie poddano ważeniu. Wyniki
pomiarów zestawiono na wykresie 1.

W

NIOSKI

Przełom I jest przełomem kruchym
z charakterystycznymi warstwowymi
ułożeniami płaszczyzn zniszczenia.
Kruche pęknięcia świadczą o dużym
udziale fazy krystalicznej, która po-
zytywnie wpływa na własności wy-
trzymałościowe materiału. O dużym
udziale fazy krystalicznej w polimerze
może świadczyć jej mała nasiąkliwość.
Zgodnie z danymi z literatury fachowej
uważa się, że im większy stopień krysta-
litów występujących w polimerze, tym
mniejsza nasiąkliwość, lepsze właści-
wości mechaniczne, mniejsza zdolność
materiału do odkształceń. Niska nasią-
kliwość przemawia na korzyść mate-
riału, gdyż ogranicza wchłanialność
jakichkolwiek substancji podczas jego

w niewielkim stopniu granicę plastycz-
ności, nie ulegają zniszczeniom, a jedy-
nie odkształceniom, często niegroźnym
i niepowodującym uszkodzeń. Nasią-
kliwość materiału próbki II wyklucza
jednak jego dłuższe zastosowanie użyt-
kowe.



1

Katedra Techniki Dentystycznej,

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

w Ustroniu

2

Katedra Podstaw Budowy Maszyn,

ATH w Bielsku-Białej

Piśmiennictwo
1. Czerniecki P.: Nieprawdziwe opinie dotyczą-

ce protez termoplastycznych. „Nowoczesny
Technik Dentystyczny”, 2007, 1.

2. Albrecht W.: Poliamidy. Wydawnictwa Na-

ukowo-Techniczne, Warszawa 1964.

3. Czerniecki P.: Biokompatybilne technologie

uzupełnień protetycznych. ROKO – materiały
konferencyjne.

4. Ulotka informacyjna dotycząca użytkowania

Flexi-J firmy Pressing Dental.

5. Urbanek R., Sikorska-Bochińska J.: Elastycz-

ne i sprężyste tworzywo na protezy ruchome
i stałe w aspekcie alergii kontaktowej. „Twój
Przegląd Stomatologiczny”, 2005, 5.

użytkowania. Z drugiej strony kruchość
może działać na niekorzyść i powodo-
wać większą łamliwość materiału.

Przełom II ma charakter zdecydowa-

nie bardziej ciągliwy. Uwidocznione
są płaszczyzny poślizgu, niewykazujące
przełomu kruchego, lecz ciągliwy. Poja-
wienie się dużej nasiąkliwości świadczy
o większej zdolności do odkształceń
materiałów polimerowych. W sytuacji
gdy poliamid chłonie wodę, wnika ona
w strukturę materiałów i daje w efekcie
bardziej plastyczny przełom. Nasiąkli-
wość próbki II doskonale odzwiercie-
dlona została na charakterystycznych
przełomach.

Podsumowując: materiał próbki I,

użyty na protezy częściowe, będzie po-
wodował zdecydowanie mniejsze pro-
blemy podczas aplikacji z uwagi na jego
najmniejszą chłonność wody.

Jeśli chodzi o wytrzymałość, materiał

próbki II będzie lepiej spełniał swoje
zadanie, odznaczając się mniejszą łam-
liwością. Materiały plastyczne, nawet
w wypadku obciążeń przekraczających