AKRYL
Substancja podstawowa: ester metylowy kwasu metakrylowego ( metakrylan metylu)
Otrzymywanie metakrylanu metylu :
temp. aceton + acetylen + cyjanowodór (roztwory alkoholu etylowego i kwasu siarkowego)
Metakrylan metylu - właściwości (w warunkach normalnych)
ciecz bezbarwna o przenikliwym zapachu
temperatura topnienia 48o C
temperatura wrzenia 100,3oC
ciężar właściwy 0,935 g/cm3
nierozpuszczalny w wodzie
rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych
łatwopalny
Polimeryzacja metakrylanu metylu polimetakrylan metylu - przejrzyste bezbarwne ciało stałe
- wymaga obecności inicjatorów, którymi mogą być wolne rodniki (z rozkładu nadtlenków, np. nadtlenek benzoilu)
Aktywacja inicjatorów:
promieniowanie UV, światło widzialne, promieniowanie g
przez ogrzanie
aktywacja chemiczna, np. : aminy III - rzędowe, tiole
AKRYL - składniki
1.PROSZEK (masa cząsteczkowa 500 tys. - 1 mln.)
polimer: polimetakrylan metylu (krótkie łańcuchy) - regularne kuleczki, proszek , konsystencja galarety
inicjator, katalizator: nadtlenek benzoilu (0,2 - 0,5 %)
regulatory: chlorek metalitu, terpentyna (równomierna polimeryzacja)
barwniki (około 1%)
substancje wypełniające (tlenek cynku)
2. PŁYN (masa cząsteczkowa: 100)
monomer: metakrylan metylu
stabilizatory (inhibitory): parahydrochinon, pirogalol (0.006%)
czynniki sieciujące: dimetakrylan glikolu etylowego
plastyfikatory: ftalan dwubutylu i dwumetylu, salol (w małych ilościach < 10 % ułatwiają wymieszanie proszku z płynem oraz ułatwiają łączenie polimeru z monomerem)
inne substancje: metakrylan etylu, octan winylu, styren, aceton i inne.
Fazy polimeryzacji
Mokrego piasku: częściowe rozpuszczanie polimeru w płynie
Pęcznienia: wnikanie płynu do ziaren polimeru (10 -15 min.)
Rozklejania: pękanie podwójnych wiązań węgla, łączenie krótkich łańcuchów
Nitek: powstają długie łańcuchy widoczne jako nitki
Ciasta: znikają nitki, masa matowa i łatwo się oddziela (tu wprowadzamy ciasto do formy gipsowej)
Polimeryzacja wstępna: masa coraz twardsza, gumowata
Stosunek proszku do płynu 3 : 3,5 objętościowo 2,5 : 1 wagowo
Zasady polimeryzacji
- temperaturę podnosimy stopniowo
polimeryzacja - r. egzotermiczna - niebezpieczeństwo temp. powyżej punktu wrzenia monomeru porowatość
- utrzymywanie w temp 100oC
wysoki stopień polimeryzacji, ograniczenie pozostałości monomeru resztkowego (< 1 %)
- powolne chłodzenie
różnice w kurczliwości materiału formy i akrylu generowanie naprężeń
- izolacja formy odlewowej
zapobiega penetracji monomeru w głąb formy porowatość
przenikanie wody do akrylu ( płyn + woda wrze w temp 80oC) porowatość
- przepełnienie formy odlewowej
obniża porowatość wynikłą ze skurczu polimeryzacyjnego
Skurcz polimeryzacyjny 7% objętościowo 2% liniowo
Skurcz termiczny 75o C 20o C 0,44%
MONOMER RESZTKOWY ( 0,2 - 0,5 %)
uwalnianie z protezy i drażnienie toksyczne tkanek (pęknięcia naskórka, ogniska rumieniowo- złuszczające, nadmierne rogowacenie)
reakcje alergiczne (rumień)
rozmiękczanie żywicy
Tworzywo akrylowe - właściwości
masa cząsteczkowa - 1,2 mln.
twardość 2-3 w skali Mohsa
ciężar właściwy 1,1 g/cm3
elastyczność 125o C
depolimeryzacja 250o C
450o C - 90% polimeru rozkłada się na monomer
odporność no słabe kwasy i zasady
rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych, np. acetonie
nie rozpuszczalny w alkoholach
obojętność dla tkanek - w dużym stopniu
Zastosowanie mas akrylowych
płyty protezy
szyny chirurgiczne i nagryzowe
indywidualne łyżki wyciskowe
korony, wkłady, licówki, zęby sztuczne
aparaty ortodontyczne
Masy akrylowe SZYBKOPOLIMERYZUJĄCE
proszek - katalizator: nadtlenek benzoilu + promotor : alkohol etylowy
płyn - dodatek akceleratora (aktywator): amina III - rzędowa
Reakcja redukcyjno-oksydacyjna: nadtlenek - amina; spotęgowana przez promotor
Czas twardnienia 5 -20 min. Też polimeryzacja pod ciśnieniem w wodzie o temp. 35-40o C (kilkanaście minut)
Szybkopolimer a masy akrylowe termoutwardzalne
większa porowatość
większe stężenie monomeru resztkowego ( 2 - 5%)
mniejsza wytrzymałość mechaniczna
gorsza stabilność barw
AKRYLE ELASTYFIKOWANE
1) Zawierające zmiękczacze zewnętrzne
dodatek plastyfikatorów (ftalan dwubutylu, ftalan dwumetylu, salol) od 50 do 55% - zmniejszają tarcie wewnętrzne cząsteczek, układając się między cząsteczkami
2) Zawierające zmiękczacze wewnętrzne
dodatek kopolimerów, w których pewne rodniki zastąpiono innymi, np. ester kw.metakrylowego z wyższymi alkoholomi - dochodzi do wzrostu długości łańcucha alkoholowego ; zwiększa się poślizg między cząsteczkami
Zastosowanie
podścielanie płyty protezy
Materiały tissue conditioners - opatrunki do biologicznej odnowy
AKRYL C+B
do wykonywania koron i mostów
do modelowania z wolnej ręki
nie wymaga sporządzania formy polimeryzacyjnej
polimeryzacja pod ciśnieniem 6 atmosfer przez 10 - 15 min.