Состав и назначение неорганических цементов – Понятие стоматологического цемента. Классификация и краткая характеристика классов. Неорганические цементы. Состав, назначение и свойства неорганических цементов.

Содержание

Понятие стоматологического цемента. Классификация и краткая характеристика классов. Неорганические цементы. Состав, назначение и свойства неорганических цементов.

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 29Следующая ⇒

Цемент — это порошкообразный материал, который, будучи замешан с определенным количеством воды, образует тесто, превращающееся через некоторое время на воздухе или в воде (гидравлический тип цементов) в твердое камневидное тело. Таким образом, классическим цементом является материал на водной основе, однако новые композиции стоматологического назначения, появившиеся относительно недавно, относят к цементам на основании их назначения, а не состава, поэтому понятие цемента в стоматологии стало более широким и не столь строгим.

Цементы классифицируют по химическому составу, способу твердения и назначению. Классификация стоматологических цементов представлена на схеме 23.1.

Цинк-фосфатные цементы основаны на реакции взаимодействия порошка оксидов металлов (основной компонент — оксид цинка) и водного раствора фосфорной кислоты, который может содержать ионы металлов. Эти цементы применяют для фиксации зубных протезов и аппаратов, а также для подкладок под пломбы при восстановлении зубов и для временного пломбирования.

Силикатные цементы основаны на реакции взаимодействия порошка алюмосиликатного стекла и водного раствора фосфорной кислоты, который может дополнительно содержать ионы металлов. Эти цементы широко применяли для восстановления передних зубов, они были единственным восстановительным материалом, обеспечивающим эстетичность восстановления, вплоть до появления полимерных композитов.

Силикофосфатные цементы основаны на реакции взаимодействия порошка кислоторастворимого алюмосиликатного стекла и оксидов ме-

Схема 23.1.

Классификация стоматологических цементов

таллов (в основном оксида цинка) с водным раствором фосфорной кислоты, который может содержать ионы металлов. В зависимости от соотношения порошка и жидкости эти цементы применяют для фиксации зубных протезов и ортодонтических аппаратов к твердым тканям зубов или для временного пломбирования.

Цинк-поликарбоксилатные цементы основаны на реакции взаимодействия оксида цинка с водными растворами полиакриловой кислоты. Их применяют в качестве временных пломбировочных материалов или для фиксации зубных протезов и аппаратов на зубах, соответственно изменяя соотношение порошка и жидкости.

Стеклянные полиалкенатные цементы (стеклополиалкенатные или стеклоиономерные) основаны на реакции взаимодействия порошка кальций алюмофторсиликатного стекла и водного раствора полиалкеновых кислот или порошкообразной смеси алюмосиликатного стекла и сухой полимерной кислоты с водой или водным раствором винной кислоты. Эти полупрозрачные цементы применяют для эстетичных восстановлений зубов, фиксации, основ или прокладок, а также для герметизации ямок и фиссур зубов. Стеклоиономерный цемент, по определению его создателей, представляет собой гибридный материал, сочетающий в себе свойства силикатных и цинк-поликарбоксилатных цементов.

Существенно повысить прочность и кислотостойкость стеклополиалкенатных или стеклоиономерных цементов, а также осуществить более четкий контроль процесса отверждения на практике удалось с введением нового вида полимерных цементов — стеклоиономерных цементов, способных дополнительно отверждаться по механизму фотополимеризации за счет добавления полимеризационноспособных компонентов. В зависимости от соотношения в составе цемента карбоксильных групп и групп с двойными связями, способными отверждаться при облучении светом, их называют стеклоиономерными цементами, модифицированными полимерами (преобладание карбоксильных кислотных групп) или компомерами (преобладание групп с двойными связями).

К неводным цементам (составам на масляной основе) относятся цинк-оксид-эвгенольные цементы. Эти материалы предназначены для временной фиксации протезов, прежде всего вкладок (I тип) и для постоянного или долговременного применения (II тип). Цинк-оксидэвгенольный цемент — продукт взаимодействия оксида цинка и эвгенола,

после отверждения он превращается в относительно твердый материал, который также применяют для временного пломбирования, пломбирования корневых каналов и фиксации. Этот цемент обычно выпускают в виде двух паст, основной и катализаторной, в первой содержится оксид цинка с растительным или минеральным маслом, а во второй, катализаторной, — гвоздичное масло или эвгенол, наполнитель, ланолин и добавки. Салицилатные системы — цементы, содержащие гидроксид кальция, который образует отверждаемую систему при взаимодействии с салицилатными эфирами с образованием хелатных соединений, подобно реакциям в системах оксид цинка-эвгенол. Применяется также в виде двух паст: одна — с гидроксидом кальция, а другая — жидкий салицилатный эфир и наполнители. В состав дополнительно вводят рентгеноконтрастную добавку. Причем в системе находится в избытке гидроксид кальция для получения щелочного рН, придающего материалу антибактериальные и реминерализующие свойства. Этот цемент применяют в глубоких полостях для эффективной защиты пульпы.

Цинк-фосфатный цементявляется старейшим цементом для фиксации. Часто он служит стандартом, с которым сравнивают более новые разработки.

Традиционно комплект цинк-фосфатного цемента состоит из порошка и жидкости. Основным составляющим цинк-фосфатного порошка является оксид цинка. Важным составляющим является оксид магния. Обычно его содержание составляет около 10%. Кроме того, порошок может содержать малые добавки других оксидов, например висмута и кремния. Жидкость — это раствор, содержащий фосфорную кислоту, воду, фосфат алюминия и иногда фосфат цинка. Металлические соли добавляют в раствор для снижения скорости реакции при смешивании порошка и жидкости. Количество воды существенно влияет на степень ионизации активных компонентов жидкости и, следовательно, — это важный ингредиент, так как он влияет на скорость и характер реакции взаимодействия порошокжидкость. Хотя составы жидкости различных марок цементов похожи, это не означает, что они заменяемы и их можно использовать с различными порошками.

Основные компоненты состава неорганических цементов представлены в табл. 23.1.

Таблица 23.1

Рекомендуемые страницы:

Понятие стоматологического цемента. Классификация и краткая характеристика классов. Неорганические цементы. Состав, назначение и свойства неорганических цементов

Схема 23.1.Классификация стоматологических цементов

К неводным цементам (составам на масляной основе) относятся цинк-оксид-эвгенольные цементы. Эти материалы предназначены для временной фиксации протезов, прежде всего вкладок (I тип) и для постоянного или долговременного применения (II тип). Цинк-оксид-эвгенольный цемент — продукт взаимодействия оксида цинка и эвгенола,

Салицилатные системы — цементы, содержащие гидроксид кальция, который образует отверждаемую систему при взаимодействии с салицилатными эфирами с образованием хелатных соединений, подобно реакциям в системах оксид цинка-эвгенол. Применяется также в виде двух паст: одна — с гидроксидом кальция, а другая — жидкий салицилатный эфир и наполнители. В состав дополнительно вводят рентгеноконтрастную добавку. Причем в системе находится в избытке гидроксид кальция для получения щелочного рН, придающего материалу антибактериальные и реминерализующие свойства. Этот цемент применяют в глубоких полостях для эффективной защиты пульпы.

Цинк-фосфатный цементявляется старейшим цементом для фиксации. Часто он служит стандартом, с которым сравнивают более новые разработки.

Традиционно комплект цинк-фосфатного цемента состоит из порошка и жидкости. Основным составляющим цинк-фосфатного порошка является оксид цинка. Важным составляющим является оксид магния. Обычно его содержание составляет около 10%. Кроме того, порошок может содержать малые добавки других оксидов, например висмута и кремния. Жидкость — это раствор, содержащий фосфорную кислоту, воду, фосфат алюминия и иногда фосфат цинка. Металлические соли добавляют в раствор для снижения скорости реакции при смешивании порошка и жидкости. Количество воды существенно влияет на степень ионизации активных компонентов жидкости и, следовательно, — это важный ингредиент, так как он влияет на скорость и характер реакции взаимодействия порошок-жидкость. Хотя составы жидкости различных марок цементов похожи, это не означает, что они заменяемы и их можно использовать с различными порошками.

Основные компоненты состава неорганических цементов представлены в табл. 23.1.

Таблица 23.1

11 .Силикатный цемент. Состав. Принцип использования и область применения в стоматологии

Силикатный цемент Состоит из порошка и жидкости.

Порошок: тонко измельченное стекло, состоящее из алюмосиликатов и фтористых солей

Жидкость: водный раствор 30 — 40 % фосфорной кислоты, гидрата цинка и алюминия. Значительное содержание двуокиси кремния делает силикат-цемент прозрачным, придает пломбе блеск после затвердения. Окись алюминия придает силикатному цементу значительно большую механическую прочность по сравнению с фосфатцементом.

В силикатном цементе часть фосфорной кислоты остается длительное время в несвязанном состоянии. Несвязанная фосфорная кислота вызывает некроз пульпы в результате диффузии ее через дентинные канальцы. Пломбы из силикатного цемента применяют с прокладкой из фосфат-цемента для исключения вредного действия на пульпу свободной фосфорной кислоты. Другими отрицательными свойствами силикатного цемента являются слабая прилипаемость, а также высокая растворимость в органических кислотах. Из-за низкой сопротивляемости к сжатию силикат-цемент обладает хрупкостью и ломкостью, что может привести к частичному или полному выпадению пломбы.Поэтому силикатный цемент не следует применять при создании контурных пломб (для полного восстановления углов). Последние при соприкосновении с соответствующими зубами противоположной челюсти очень легко обламываются

Характерной особенностью порошка силикат-цемента является малое количество оксида цинка, что обусловливает слабую прилипаемость этого материала.

Свойства силикатного цемента

Положительные:

1. Механическая прочность, прозрачность, блеск.

2. Имеет сходство с эмалью зуба.

3. Высокое содержание фторидов обеспечивает профилактический эффект («F»-фтор).

4. Доступность, дешевизна.

5. Легко замешивается, пластичен.

6. Коэффициент термического расширения близок к зубным тканям.

Отрицательные:

1. Слабая прилипаемость к тканям зуба.

2. Раздражающее действие на пульпу (токсичность кислоты).

3. Хрупкость, ломкость.

4. Растворимость и неустойчивость к слюне (дезинтеграция пломбы).

5. Усадка (заметна линия краевого прилегания).

6. Нерентгеноконтрастность.

7. Абразивность.

Техника замешивания силикатного цемента. Для получения пломбы следует брать на 1 г порошка 7 — 8 капель (0,33 — 0,35 мл) жидкости. Рекомендуемая температура при замешивании 18 -20 °С. Замешивают в течение минуты пластмассовым шпателем на гладкой стороне стеклянной пластинки. Металлическим шпателем замешивать материал не рекомендуется, ибо он может загрязнить цемент. Силикатный порошок обладает абразивными свойствами и может снимать

частички металла со шпателя. Пластинка должна быть чистой и не содержать следов влаги. Замешивание осуществляется путем постепенного добавления порошка к жидкости. Его следует заканчивать в срок до 1 мин. В первый

момент замеса легкими волнообразными движениями шпателя вводят половину порошка, а затем круговыми движениями замешивают остальные две четверти до гомогенного состояния тестообразной массы. Консистенция замешенного цемента, согласно инструкции, считается правильной, если при двух легких нажимах шпателем поверхность будет принимать влажный (блестящий) вид и не будет тянуться за ним более чем на 2 мм. К густо замешенному цементу не следует добавлять жидкость,

а необходимо замешать новую порцию цемента. Конденсацию и отделку пломбы следует проводить в течение 1 — 1/2 мин. Затвердение пломбы во рту наступает через 3 — 4 мин.

Условия и правила хранения такие же, как и у других цементов. В процессе замешивания порошка и жидкости фосфорная кислота реагирует с частицами стекла с

образованием кремниевой кислоты и фосфата алюминия.

В дальнейшем они образуют длинные цепочки геля кремниевой кислоты и коллоидного фосфата

алюминия. В итоге силикатный цемент представляет волокнистую структуру затвердевшего геля кремниевой

кислоты и фосфатов, в который вкраплены зерна непрореагировавших частичек порошка. Однако при твердении цемента часть кислот длительное время остается несвязанной, что обусловливает токсическое действие силикатного цемента на пульпу зуба. Кислая реакция затвердевшего цемента постепенно изменяется от 4,0 до нейтральной 7,0 в течение первых 24 ч, но может сохраняться на протяжении приблизительно 30 дней.

Показания к применению

• пломбирование полостей III и V класса (на видимой поверхности зуба).

Пломбирование полостей IV класса допустимо только при отсутствии более совершенных современных материалов. Материал обладает хрупкостью, ломкостью, что приведет к отлому восстановленных углов в полостях IV класса.

Силикатные цементы вводятся по возможности одной порцией. Введение силикатного цемента отдельными порциями ухудшает качество пломбы, последняя в

значительной степени теряет свою монолитность. Материал плотно прижимается целлулоидной полоской, слегка смазанной вазелином. Выводить полоску следует скользящим движением, заглаживая поверхность пломбы. В настоящее время выпускаются следующие материалы данной группы: «Силицин-2» (семи цветов), «Силицин Р», «Силицин плюс» (Радуга Р), «Алюмодент» (Медполимер), «Fritex» (Spofa

Dental, Чехия), «Silicap» (Vivadent, Лихтенштейн) и др

Классификация стоматологических цементов по составу.

Практическое занятие №3

на тему: «Стоматологические цементы. Классификация по составу и назначению. Требования, предъявляемые к стоматологическим цементам.Неорганические цементы.Состав.Основные свойства и нормы стандарта. Показания к применению.Методика работы. Представители».

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Основные представления о стоматологических цементах.

2. Классификация стоматологических цементов и их виды.

3. Структура и свойства стоматологических цементов.

Содержание занятия

Одним из основных материалов, применяемых в клинической стоматологии, являются цементы. Цемент (от лат.от cementum – битый камень) – порошкообразное вяжущее, как правило, минеральное вещество, способное при замешивании с водой образовывать пластичную массу. При затвердевании становится камнеообразным.

Стоматологические цементы в клинике имеют широкое применение в качестве:

— пломбировочного материала,

— материала для фиксации несъемных протезов, ортодонтических аппаратов на опорных зубах или имплантах,

— в качестве подкладок под пломбы для защиты пульпы.

Классификация стоматологических цементов по составу.

I. На основе кислот.

1. Минеральные (на основе фосфорной кислоты):

1. цинк-фосфатные;

2. силикатные;

3. силикофосфатные.

2. Полимерные (на основе органических кислот):

1. поликарбоксилатные;

2. стеклоиономерные.

II. На основе эвгенола и других масел.

1. Цинкоксид-эвгенольный цемент.

2. Дентин паста.

III. На водной основе.

1. Водный дентин.

Классификация стоматологических цементов по назначению.

1. Для прокладок.

2. Для постоянных пломб.

3. Для фиксации ортопедических конструкций.

Требования, предъявляемые к стоматологическим цементам:

1. Иметь биологическую инертность к тканям зуба и всего организма в целом.

2. Иметь высокую адгезию к тканям зуба, металлам, фарфору.

3. Не растворятся в ротовой жидкости.

4. Термический коэффициент расширения должен приближаться по значению к термическому коэффициенту расширения тканей зуба.

5. Обладать низкой теплопроводностью.

6. Иметь минимальное водопоглощение.

7. Не изменять цвет с течением времени.

8. Отверждатьсяв присутствии воды или слюны.

9. Иметь pH около 7 при отверждении и после него.

10. Обладать минимальной усадкой, чтобы не нарушать краевое прилегание.

11. Обладать твердостью, близкой к твердости зуба, чтобы противостоять к истиранию.

Цинк-фосфатные цементы.

Состав:

Представляют собой систему «порошок-жидкость».

Порошок:

1. Оксид цинка – 75-90%

2. Оксид магния – 5-13%

3. Оксид кремния – 0,05-5%

4. Оксид кальция, оксид алюминия – незначительное количество.

Жидкость: представляет собой 34-35% раствор ортофосфорной кислоты.

Положительные свойства цинк-фосфатных цементов.

1. Пластичность.

2. Хорошая адгезия к тканям зуба.

3. Низкая теплопроводность.

4. Рентгеноконтрастность.

Отрицательные свойства цинк-фосфатных цементов.

1. Недостаточная прочность.

2. Химическая неустойчивость к слюне.

3. Пористость.

4. Несоответствие цвету твердых тканей зуба.

5. Значительная усадка при отверждении.

6. Возможно раздражающее действие на пульпу зуба за счет ортофосфорной кислоты.

В процессе отвержденияцинк-фосфатных цементов выделяется большое количество тепла, которое ускоряет этот процесс. Важно нейтрализовать действие тепла, поэтому эти цементы замешивают по частям, небольшими порциями, на всей поверхности стекла, которое может быть предварительно охлаждено.

Представители цинк-фосфатных цементов.

«Уницем» (ВладМиВа), «Диоксивисфат», «Унифас» (Медполимер), PhosphatzementBayer (Bayer), ZnPhosphate (PSP), Poscal (VОСО), PhospacapTenet (Ivoclar), DeTreyZinc (Dentsplay), Adhesor (DentalSpofa), HarvardCement (Harvard), Phosphacap (Vivadent).

Силикатные цементы.

Состав:

Представляют собой систему «порошок-жидкость».

Порошок:

1. Основу порошка представляет тонкоизмельченное стекло из алюмосиликатов и фтористых солей.

2. Оксид кремния – 40%

3. Оксид алюминия – 35%

4. Оксид кальция – 9%

5. Фтор – 15%

6. Оксиды натрия, фосфора, цинка, магния, лития небольшое

7. Кальций, натрий количество

Жидкость: представляет собой 30-40% водный раствор ортофосфорной кислоты.

Ориентировочные основы действия (ООД)

в ходе выполнения студентами практической работы

ООД 1. Классификация стоматологических цементов по составу.

I. На основе кислот.

1. Минеральные (на основе фосфорной кислоты):

4. цинк-фосфатные;

5. силикатные;

6. силикофосфатные.

2. Полимерные (на основе органических кислот):

3. поликарбоксилатные;

4. стеклоиономерные.

III. На водной основе.

1. Водный дентин.

ООД 2. Классификация стоматологических цементов по назначению.

1. Для прокладок.

2. Для постоянных пломб.

3. Для фиксации ортопедических конструкций.

ООД 3. Применение цементов в ортопедической стоматологии.

Применение	Тип цемента
Для фиксации
Вкладок, штифтовых зубов Несъемных протезов на опорных зубах: а) депульпированных; б) витальных, с тонким слоем дентина, особенно одиночных коронок и мостовидных протезов небольшой протяженности	Стеклоиономерный цемент Цинк-фосфатный цемент Цинк-поликарбоксилатный цемент
Шины на короткий срок (временно) на витальных зубах, с минимальной толщиной дентина, у гиперчувствительных пациентов	Цинк-оксидэвгеноловый полимер
Несъемных протезов на короткий срок (временно)	Цинк-оксидэвгеноловый полимер Цинк-поликарбоксилатный (жидкая смесь)
На короткий срок (временно) старых протезов; фиксация облицовок и протравленных кислотой литых вкладок	Диметакрилатная композит пластмасса
Для подкладок
а) в полости зуба с сохранившимся слоем дентина более 0,5 мм; б) в полости зуба с минимальным количеством дентина или обнажением пульпы	Стеклоиономерный цемент Поликарбоксилат цинка Полифосфат цинка (низкокислотного типа) Салицилат гидрооксида кальция Цинк-оксидэвгеноловый полимер ——— — , — —

ООД 4. Классификация стоматологических цементов по связующему веществу матрицы.

Связующее вещество матрицы	Класс цемента	Основные компоненты цемента
фосфат	Цинк-фосфатный	Фосфат цинка Фтористый фосфат цинка Фосфат цинка — оксид/соли меди Фосфат цинка — соли серебра
	Цинк-силикат-нофосфатный	Силикофосфат цинка Силикофосфат цинка — ртуть
Фенолят	Цинк-оксид-эвгеноловый	Оксид цинка — эвгенол Оксид цинка — полимер эвгенола Оксид цинка — эвгенол — ОЭБ Оксид цинка — эвгенол — глинозем
	Хелатный цемент с гидроксидом кальция	Салицилат гидроокиси кальция
Поликар-боксилат	Цинк-поликар-боксилатный	Поликарбоксилат цинка ФтористыйПоликарбоксилат цинка
	Стекло-иономерный	Полиалкенат кальция алюминия Полиалкенат кальция алюминия — оксид цинка
Полимета-крилат	Акриловый	Полиметакрилат
Диметакриловый	Диметакрилат без наполнителя Диметакрилат с наполнителем

Используемые образовательные технологии,

Методы и средства обучения

ПЗ**	практическое занятие	МЭ*	мозговая эстафета
К	написание конспектов	ТР*	тренинги
СИ	самостоятельное изучение тем, отраженных в программе, но рассмотренных в аудиторных занятиях	УИРС**	учебно-исследовательская работа студента (составление информационного обзора литературы по предложенной тематике, подготовка реферата, подготовка эссе, доклада, написание курсовой работы, подготовка учебных схем, таблиц)
Примечания: Без звездочек – традиционные образовательные технологии Обозначены интерактивные образовательные технологии *Обозначены деятельностно ориентированные образовательные технологии

Практическое занятие №3

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Основные представления о стоматологических цементах.

2. Классификация стоматологических цементов и их виды.

3. Структура и свойства стоматологических цементов.

Содержание занятия

Стоматологические цементы в клинике имеют широкое применение в качестве:

— пломбировочного материала,

— материала для фиксации несъемных протезов, ортодонтических аппаратов на опорных зубах или имплантах,

— в качестве подкладок под пломбы для защиты пульпы.

Классификация стоматологических цементов по составу.

I. На основе кислот.

1. Минеральные (на основе фосфорной кислоты):

1. цинк-фосфатные;

2. силикатные;

3. силикофосфатные.

2. Полимерные (на основе органических кислот):

1. поликарбоксилатные;

2. стеклоиономерные.

Поюровская. Стоматологическое материаловедение — Стр 9

воде (гидравлический тип цементов) в твердое камневидное тело. Таким образом, классическим цементом является материал на водной основе, однако новые композиции стоматологического назначения, появившиеся относительно недавно, относят к цементам на основании их назначения, а не состава, поэтому понятие цемента в стоматологии стало более широким и не столь строгим.

Схема 23.1.

Классификация стоматологических цементов

цемент, по определению его создателей, представляет собой гибридный материал, сочетающий в себе свойства силикатных и цинк-поликарбоксилатных цементов.

К неводным цементам (составам на масляной основе) относятся цинк-оксид-эвгенольные цементы. Эти материалы предназначены для временной фиксации протезов, прежде всего вкладок (I тип) и для постоянного или долговременного применения (II тип). Цинк-оксид- эвгенольный цемент — продукт взаимодействия оксида цинка и эвгенола,

Цинк-фосфатный цемент является старейшим цементом для фиксации. Часто он служит стандартом, с которым сравнивают более новые разработки.

Основные компоненты состава неорганических цементов представлены в табл. 23.1.

Таблица 23.1

Основные компоненты неорганических цементов

Когда порошок оксида цинка смешивают с фосфорной кислотой, быстро образуется твердое вещество со значительным выделением тепла. Однако оксид цинка обычно (термо)обрабатывают, чтобы снизить его активность. Точная природа полученного твердого продукта этой реакции до конца не ясна. Раньше предполагали, что образуется третичный фосфат цинка (минерал гопеит) как конечный продукт. Однако последние исследования опровергают это представление. Дезактивированный порошок оксида цинка реагирует с жидкостью вначале с образованием аморфной цементной матрицы орто-фосфата цинка, без образования кислых промежуточных фосфатов. Через несколько минут образуются кристаллиты гопеита, но только на поверхности цементных частиц. Таким образом, отвержденный цемент содержит в качестве матрицы аморфный фосфат цинка, который связывает непрореагировавшие частицы оксида цинка вместе с кристаллитами гопеита, образуя поверхность цементной массы. Эту реакцию твердения в стоматологических цементах модифицируют добавлением оксидов алюминия и цинка к жидкости. Образованный в результате реакции твердения аморфный фосфат цинка связывает вместе в единый цементный материал непрореагировавшие частицы оксида цинка и другие компоненты порошка. Таким образом, твердый цемент имеет структуру, в которой остаточные частицы оксида цинка зацементированы в фосфатной матрице.

Основными причинами широкого использования этих материалов в повседневной клинической практике являются их хорошие манипуляционные свойства, способность фосфатных цементов твердеть в течение короткого времени, превращаясь из текучей композиции в относительно прочный, твердый материал. Свойства материалов этого класса зависят

от соотношения порошок/жидкость. Чем выше это соотношение, тем прочнее цемент, ниже его растворимость и остаточная кислотность.

Для цементов характерна хрупкость, поэтому прочность при растяжении намного ниже прочности при сжатии и составляет всего от 5 до 7 МПа. Модуль упругости (жесткости) цемента — около 13 ГПа.

Показатели свойств неорганических цементов, нормированные международным и российским стандартами, представлены в табл. 23.2.

Внастоящее время значительно сократилось применение силикатных цементов. Это связано с появлением полимерных композитов для восстановления передних зубов, а позднее и с разработкой стеклоиономерных цементов.

Всостав порошка силикатных цементов входят оксид кремния, оксид алюминия, фторсодержащие соединения, такие, как фториды натрия, кальция и алюминия. Все перечисленные ингредиенты сплавляют при температуре около 1400 °С с образованием стекла. Фторидные соединения в составе шихты играют роль флюса — т.е. добавки, снижающей температуру плавления стекла. Стекло в силикатных цементах является кислоторастворимым. Жидкость — водный раствор фосфорной кислоты с добавкой регулирующих рН буферных солей. При смешивании порошка стекла с жидкостью на поверхность стеклянных частиц воздействует кислота, высвобождая ионы кальция,

алюминия и фтора. Металлические ионы взаимодействуют с фосфорной кислотой с образованием фосфатов, которые, осаждаясь, образуют матрицу цемента. Исключение составляют фторидные соли. Химические механизмы, действующие в силикатных цементах очень похожи на механизмы в стеклоиономерных материалах, которые будут подробнее освещены в следующих лекциях. Основная разница между ними заключается в существенном различии химической природы жидкостей в этих цементах, или, другими словами, кислотных компонентов. Подобно большинству хрупких материалов силикатные цементы относительно прочны при сжатии, но при растяжении их прочность мала. Они склонны к растворимости или дезинтеграции, которые могут проявляться в клинической практике в виде эрозии поверхности пломб из силикатных цементов.

Силикофосфатные цементы. Эти материалы, являющиеся комбинацией силикатных и фосфатных цементов, применяют в клинике уже много лет. Включение в их состав силикатного стекла придает цементам некоторую степень прозрачности, повышает их прочность. Также эти материалы способны выделять фториды.

Таблица 23.2

Свойства неорганических цементов на водной основе, нормируемые стандартами

(ГОСТ Ρ 51744-2001, МС 9917)

ЛЕКЦИЯ 24 ПОЛИМЕРНЫЕ ЦЕМЕНТЫ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ

Состав и основные свойства поликарбоксилатного цемента. Состав, механизм твердения и свойства стеклополиалкенатных цементов.

В период 60-70-х годов ХХ в. возник новый вид пломбировочных материалов, в какой-то степени сочетающий в себе особенности полимеров и цементов, получивший в литературе название полимерных цементов (поликарбоксилатных или полиалкенатных). Впервые такой материал (поликарбоксилатный цемент) был предложен в 1968 г. при глубоком изучении проблемы адгезии в стоматологии. В качестве полимерной основы новых материалов была взята полиакриловая кислота из-за адгезионной способности этого соединения по отношению к твердым тканям зуба.

Неорганические цементы не обладают специфической адгезией к твердым тканям зуба и к металлам. Цинк-поликарбоксилатный цемент был первым водоосновным цементом, способным соединяться с образованием истинно адгезионных связей с зубной структурой.

Поликарбоксилатные цементы (ПКЦ) — это системы порошок-жидкость. Жидкость — водный раствор полиакриловой кислоты или сополимера акриловой кислоты с другими ненасыщенными кислотами, такими, как итаконовая и малеиновая кислоты (схема 24.1).

Молекулярная масса поликислот колеблется в диапазоне от 30 000 до 50 000. Концентрация кислоты в растворе может изменяться от одной марки цемента к другой, но обычно ее величина около 40%.

ПКЦ по составу и технологии производства порошка похожи на цинк-фосфатные цементы. Порошки содержат в основном оксид цинка с добавкой оксида магния. Иногда оксид магния может быть заменен оксидом олова. Возможны добавки других оксидов. В порошке может также содержаться добавка небольшого количества фторида олова, который позволяет регулировать время твердения и улучшить манипуляционные свойства.

Схема 24.1.

Основные компоненты жидкости неорганических и полимерных цементов

Таким образом, комплекты поликарбоксилатного цемента представляют собой раздельно хранимые порошок и жидкость, при смешивании которых образуется цементная масса, затвердевающая в течение 4-9 мин при комнатных условиях. Реакция твердения этого цемента включает растворение поверхностного слоя частиц порошка кислотой. В результате выделяются ионы цинка, магния и олова, которые связывают полимерные цепи через карбоксильные группы. Эти ионы реагируют с карбоксильными группами соседних поликислотных цепей, что приводит к образованию поперечно-сшитой полисолевой структуры цемента. Отвержденный цемент содержит аморфную матрицу, в которой распределены непрореагировавшие частицы порошка. По внешнему виду эта микроструктура похожа на микроструктуру цинк-фосфатного цемента.

Как упоминалось выше, принципиальным свойством ПКЦ является то, что он способен химически соединяться со структурой зуба. Механизм до конца не ясен. Похож на механизм отверждения. Полиакрило-

вая кислота способна реагировать посредством карбоксильных групп с Са гидроксилапатита. Известно, что в эмали больше неорганического компонента, и она однороднее дентина. Поэтому прочность приклеивания ПКЦ к эмали выше, чем к дентину. Прочность адгезионной связи ПКЦ с зубом зависит от времени и быстро растет в течение первых 30 мин приблизительно до 7 МПа.

Изобретение стеклополиалкенатных цементов датируют 1969 г. Первая публикация об этом материале появилась в 1971 г. Стеклополиалкенатный цемент или, как его в то время называли, стеклоиономерный цемент — это гибридный материал, сочетающий в себе свойства стоматологических силикатных и цинк-поликарбоксилатных цементов.

Стеклополиалкенатный цемент (СПАЦ) — цемент, отверждающийся по кислотно-основному механизму. В результате реакции отверждения образуется гидрогелевая соль в качестве связующей матрицы в структуре твердого цемента. Основанием в этой системе является порошок кальций алюмосиликатного стекла, содержащего фториды, причем варианты составов стекол очень многообразны. В то же время можно перечислить основные компоненты стекол для СПАЦ, представленные в первоначальном составе цемента его создателями. Это — оксид кремния, оксид алюминия и фтористый кальций (схема 24.2).

Схема 24.2.

Основные компоненты состава стеклополиалкенатных цементов

От соотношения этих главных компонентов существенно изменяется качество полученного стекла. При высоком содержании оксида кремния (более 40%) стекло будет прозрачным. При высоком содержании фторида кальция или алюминия — непрозрачным. Оптимальным соотношением оксидов алюминия и кремния считается соотношение, равное 0,75:1,0 соответственно. Чем больше оксида алюминия, тем интенсивнее будет разрушаться стекло, высвобождая ионы, связывающие поликислоту СПАЦ. Именно это свойство стекол новых цементов дало им название стеклоиономерных.

Принципиальным составляющим цемента является полиэлектролит, т.е. вещество, обладающее свойствами как электролита, так и полимера. Обычно к таким веществам относятся водорастворимые полимеры. Полиэлектролиты, применяемые в СПАЦ, относятся к классу полиалкеновых кислот. Исходя из этого международный стандарт МС (ИСО) 9917 и стандарт России ГОСТ Р 51744-2001 рекомендуют использовать название для этого класса материалов — стеклополиалкенатные цементы. Полимерные кислоты включают гомополимеры или сополимеры ненасыщенных моно-, ди- и трикарбоновых кислот, чаще всего полиакриловую кислоту (схема 24.1). Из встречаемых в составах СПАЦ поликислот можно также назвать полиитаконовую и полималеиновую. Поликислота может быть представлена в комплекте цемента в виде концентрированного водного раствора (от 40 до 50% концентрации) или содержаться в сухом виде в порошке цемента. В последнем случае цемент получают, смешивая порошок с водой или водным раствором винной кислоты.

Молекулярная масса ПАК и концентрация ее в водном растворе также влияют на прочностные показатели СПАЦ. Повышение молекулярной массы и концентрации поликислоты сокращает время твердения и повышает прочность цемента. Но при этом повышается вязкость жидкости и пасты смешанного цемента, что ведет к ухудшению его манипуляционных свойств. Также следует иметь в виду, что вода в жидкости цемента имеет значение для процесса его твердения и оказывает влияние на весь комплекс свойств СПАЦ. Она является не только реакционной средой процесса твердения, но и играет роль в гидратации реакционных продуктов, полиалкенатных солей и силикагеля. Слишком много воды в системе приводит к ослаблению цемента и медленному твердению. Лучше снизить количество воды, насколько позволяют манипуляционные свойства цементной массы.

Добавка винной кислоты в состав СПАЦ позволила устранить существенный недостаток материала — медленное растянутое твердение. Кроме того, винная кислота препятствует нарастанию вязкости раствора полиэлектролита при его хранении.

Когда порошок и жидкость смешиваются с образованием пасты, поверхность стеклянных частиц подвергается действию полимерной кислоты. Кальциевые, алюминиевые, фторидные и другие ионы выщелачиваются в водную среду. Макромолекулы полиакриловой кислоты сшиваются этими ионами, прежде всего ионами кальция, с образованием твердой массы, в течение последующего времени (до 24 ч) формируется новая фаза, в которой ионы алюминия скрепляют цементную структуру, что приводит к повышению жесткости и прочности цемента.

Фториды не участвуют в образовании структуры цемента, некоторые из них могут соединяться с кальцием или натрием с образованием соответствующих солей равномерно распределенных в отвержденном цементе.

Во время процесса созревания цемента сохранившаяся в нем вода частично гидратирует непрореагировавшие частицы стеклянного порошка, образуя силикагель в виде оболочки, в которую заключаются остаточные частицы стекла. Таким образом, отвержденный цемент имеет характерную структуру, в которой содержатся распределенные в матрице из кальциевых и алюминиевых полисолей частицы непрореагировавшего порошка в оболочке из силикагеля.

Существенно повысить прочность и кислотостойкость СПАЦ, а также осуществить более четкий контроль процесса отверждения на практике удалось с введением нового вида полимерных цементов — стеклоиономерных цементов с добавлением полимеров, отверждаемых по механизму радикальной полимеризации, чаще всего инициируемой световым облучением. Для этого в состав СПАЦ были добавлены некоторые вещества с функциональными полимеризационно способными группами, которые позволили дополнить процесс твердения СПАЦ дополнительным полимеризационным процессом отверждения. Он помогал защитить цемент на ранних этапах кислотно-основной реакции его твердения от влияния влаги и ускорить процесс образования твердого материала, в котором, как предполагается, без помех мог продолжаться процесс созревания СПАЦ по его основному механизму твердения. В жидкости, входящей в комплект модифицированного СПАЦ, обычно содержатся вода, полиакриловая кислота или та же кислота, некоторые

карбоксильные группы в которой замещены метакрилатными или монометилметакрилатными радикалами. Они и включаются в реакцию полимеризации. Вначале при твердении этого материала происходит полимеризация этих метакрилатных групп, однако окончательный процесс созревания цемента происходит за счет постепенной реакции кислотно-основного типа до достижения конечных прочностных свойств цемента.

ЛЕКЦИЯ 25 ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБОВ

Состав и механизм отверждения полимер-мономерных композиций для пломбирования. Недостатки и пути совершенствования. Композиты — определение, основные компоненты состава.

В конце 40-х годов ХХ в. появилась возможность непосредственно восстанавливать коронки зубов полимерами благодаря разработкам так называемых самотвердеющих акриловых материалов. Порошок этих материалов представлял собой окрашенный суспензионный гомоили сополимер, содержащий компонент окислительно-восстановительной системы (ОВС) для отверждения при невысоких температурах — инициатор пероксид бензоила, в количестве, превышающем содержание инициатора в базисных материалах холодного отверждения и составляющем около 1,5%. Жидкость самотвердеющих пластмасс содержала мономер или смесь мономеров, активатор ОВС, иногда бифункциональный мономер в качестве сшивающего агента для образования сетчатой структуры полимера. Компоненты ОВС обеспечивают отверждение полимер-мономерной композиции при невысоких температурах (от комнатных до температуры полости рта) по механизму реакции радикальной полимеризации. Первичные свободные радикалы инициатора образуются при взаимодействии пероксида бензоила с восстановителем-активатором, как правило, диметил- р-толуидином (схема 25.1).

Клинические наблюдения за зубами, восстановленными акриловыми полимерами, дали противоречивые результаты. Были отмечены преимущества этих материалов — эстетичность и устойчивость в среде полости рта (нерастворимость), особенно заметные при сравнении с силикатными цементами. С другой стороны, выявленные отрицательные свойства этих материалов, прежде всего нарушение краевого прилегания и краевая проницаемость, недостаточные прочность при сжатии, изнашиваемость и изменения в цвете, были настолько серьезны, что ставили под сомнение саму возможность их дальнейшего применения в восстановительной стоматологии.

Схема 25.1.

Реакции инициирования радикальной полимеризации: 1) под действием нагревания; 2) при взаимодействии компонентов ОВС — инициатора ПБ и активатора ДМПТ.

Но, несмотря на выявленные в процессе клинического применения серьезные недостатки, положительные свойства этих материалов стимулировали продолжение работ по их совершенствованию, результатом которых стало создание нового класса стоматологических материалов на полимерной основе — композитов.

Композитные материалы для восстановления зубов — наиболее молодой и развивающийся класс материалов в стоматологии. Согласно литературным данным, первый стоматологический композитный материал был запатентован в 1962 г. Полимер первого композита содержал ароматический диметакрилатный мономер (Бис-ГМА), называемый также по имени его создателя мономером Боуэна (схема 25.2). Наиболее часто в качестве основного компонента полимерного связующего

в композитах, даже самых современных, по-прежнему является мономер Бис-ГМА. Он является результатом реакции взаимодействия бисфенола А и глицидилметакрилата. Позднее в качестве связующего начали использовать уретандиметакрилаты (УДМА), а затем вещества, получаемые при взаимодействии алифатических уретанов и Бис-ГМА, так называемые Бис-ГМА уретаны. Строго говоря, перечисленные вещества, такие, как БисГМА, УДМА и их производные, нельзя назвать мономерами. Это скорее олигомеры, представляющие собой вязкие смолоподобные жидкости. Поэтому в состав композитного связующего дополнительно потребовалось ввести разбавители, способные полимеризоваться при отверждении пломбировочного композитного материала. Наиболее распространенным разбавителем является диметакрилат триэтиленгликоля.

Схема 25.2.

Структурные формулы Бис-ГМА и мономера-разбавителя ТГМ-3

Наиболее полное и общее определение композита: пространственное сочетание или комбинация, по крайней мере, двух различных по физико-химической природе материалов, которые имеют достаточно четкую

границу раздела; эта комбинация имеет новые показатели свойств, отличные от каждого из составляющих материалов в отдельности.

Согласно модели композитная структура состоит из трех основных фаз: наполнителя, связующего вещества (органической матрицы) и межфазного слоя (рис. 25.1).

Стоматологические цементы: общая характеристика

Стоматологический цемент (от нем. Zement, лат. Caementum — битый камень) — пломбировочный материал, состоящий из порошка и жидкости, при смешивании которых образуется однородная, тестообразная, пластичная масса, а после отверждения в результате химической реакции между компонентами — однородная камнеподобная структура. В зарубежной стоматологической литературе цементами часто называют также все материалы, предназначенные для фиксации (цементировки) несъемных ортопедических и ортодонтических конструкций, независимо от их химического состава и формы выпуска.

Большинство стоматологических цементов представляют собой двухкомпонентные системы «порошок / жидкость». В зависимости от содержания в них различных химических веществ цементы подразделяются на различные группы (табл. 26). Говоря о манипуляционных свойствах и методиках применения стоматологических цементов, используют следующие понятия (см. рис. 200):

Время замешивания — рекомендуемое (если дается временной интервал, например, 30—40 с) или максимально допустимое (если указывается время, например, 20 с) время, в течение которого производится смешивание компонентов цемента до получения однородной тестообразной консистенции. Не следует превышать времени замешивания, рекомендованного фирмой-производителем, так как в этом случае нарушается процесс формирования структуры цемента, и ухудшаются его свойства.

Рабочее время — время, в течение которого цементная масса сохраняет свойства, оптимальные для внесения в полость и моделирования. Рабочее время считается от начала замешивания цемента. В течение рабочего времени материал вносят в полость и моделируют там стоматологическими инструментами. Производить какие-либо манипуляции с цементом по окончании рабочего времени не рекомендуется.

Время отверждения — время, в течение которого происходит первичное отверждение цементной массы. В течение этого промежутка времени цементная масса не должна контактировать с водой, слюной и т.д., не должна обрабатываться и моделироваться стоматологическими инструментами, подвергаться воздействию агрессивных химических веществ. Время отверждения считается с момента начала замешивания цемента. По истечении этого времени можно производить первичную обработку материала, хотя, как признает большинство стоматологов, окончательную обработку цементной пломбы лучше проводить в следующее посещение (через сутки).

Эти материалы представляют собой, в большинстве случаев, систему порошок—жидкость. Химическая реакция, лежащая в основе отверждения — кислотно-основная. Конечный продукт — малорастворимое в воде и ротовой жидкости вещество.

Цинк-эвгенольный цемент (ЦОЭ). Несмотря на солидную историю, этот цемент до сих пор применяется в практике. Существуют простая и усиленная версии ЦОЭ. Простая используется в случаях, когда прочность и растворимость не являются критическими параметрами. Усиленная версия содержит оксид алюминия, канифоль и полиметилметакрилат и отличается повышенной прочностью и меньшей растворимостью. Ее используют для временных пломб, прокладок и т. д.

Как известно, эвгенол обладает антимикробным, седативным и легким раздражающим действием, что благотворно сказывается на репаративных процессах в пульпе. Биосовместимость этого цемента очень высока. К сожалению, даже самые прочные версии ЦОЭ не могут использоваться для постоянного пломбирования или цементирования. У некоторых пациентов эвгенол может вызывать гиперчувствительность, а у персонала — раздражение кожи. Необходимо помнить также о влиянии эвгенола на полимеризацию композитов. Для блокирования эвгенола можно использовать гидроксид кальция — при взаимодействии образуется нерастворимый эвгенат кальция. Следует помнить, что эвгенол легко окисляется, поэтому его нужно хранить в небольших, плотно закрытых флаконах темного стекла. Жидкость должна быть прозрачной, слегка желтоватого оттенка. Изменение цвета на коричневый говорит об ее окислении и потере свойств.

Материалы типа паста—паста замешивают в равных пропорциях до достижения однородного цвета. Материалы типа порошок—жидкость замешивают на стеклянной пластинке путем добавления к жидкости сначала больших порций порошка, затем меньших. Замешивание требует определенных усилий для достижения гомогенной пастообразной консистенции. Для цементирования конструкций замешивание производят до состояния, когда при отрывании шпателя от цемента за его плоской поверхностью тянется след 1—2 см. Для формирования прокладки или временной пломбы требуется более густая, тестообразная консистенция. Материал при этом перестает липнуть к инструментам и может быть обработан гладилкой и штопфером.

Очистка инструментов, как и в случаях с другими цементами, должна происходить до его отверждения. Мыло облегчает очистку от незатвердевшей пасты. Затвердевшую пасту можно отчистить при помощи спирта или любого другого органического растворителя.

Отверждение ЦОЭ ускоряется в присутствии воды, поэтому в полости рта цемент затвердевает быстрее, чем на стекле. Удаление излишков цемента производится после его полного отверждения. Он становится хрупким и легко скалывается по краям коронки при помощи гладилки или зонда.

Цинк-фосфатный цемент. Используется в зубоврачевании уже несколько веков. Когда-то это был самый прочный и надежный цемент, но и сегодня, несмотря на появление материалов с лучшими показателями, он достаточно популярен.

Цинк-фосфатный цемент состоит из порошка и жидкости, которые замешиваются в густую или жидкую консистенцию в зависимости от необходимости. Порошок может иметь различные цвета, и все они достаточно яркие. Затвердевший цемент характеризуется прочностью и имеет низкое, по сравнению с другими цементами, водопоглощение. Незатвердевший замешанный цемент обладает низким рН, пока не затвердеет, поэтому может раздражать пульпу. При глубоких кариозных полостях требуется дополнительная защита пульпы лаком или другой линейной прокладкой. После затвердевания излишки цемента легко удаляются большими кусочками точно по краю коронки.

Замешивают цинк-фосфатный цемент на стеклянной пластинке. Пропорция порошка и жидкости зависит от цели — жидкий цемент используется для цементирования, более густой для прокладок и временных пломб. Нетщательное перемешивание ухудшает свойства цемента. При отверждении выделяется большое количество тепла, которое ускоряет этот процесс. Важно нейтрализовать действие тепла. Поэтому цинк-фосфатный цемент замешивают по частям, небольшими порциями, на всей поверхности стекла, которое может быть предварительно охлаждено. Для цементирования конструкций замешивание производят до достижения состояния, когда при отрывании шпателя от цемента за его плоской поверхностью тянется след 1—2 см. Для формирования прокладки или временной пломбы требуется более густая, тестообразная консистенция. Материал при этом перестает липнуть к инструментам, предварительно покрытым порошком, и может быть обработан гладилкой и штопфером.

Силикатный цемент. Также использовался еще в XIX в., преимущественно для пломбирования передних зубов, так как в то время это были единственные пломбировочные материалы, позволяющие выбирать оттенки. Силикатный цемент послужил предшественником наиболее распространенных в настоящее время полиалкеноатных или стеклоиономерных цементов. Алюмосиликатное стекло в составе порошка, взаимодействуя с жидкостью в виде смеси фосфорных кислот, образует структурированный гель, проходящий через определенные фазы развития. В процессе довольно длительного (около 24 ч) созревания силикатный цемент выделяет свободную фосфорную кислоту, что негативно воздействует на живую пульпу. Поэтому эти цементы не рекомендуется ставить без прокладки. По сравнению с фосфатными цементами, силикатные почти не обладают адгезивностью к тканям зуба. Положительным их свойством является выделение ионов фтора. Показанием к применению служит пломбирование полости III и V классов, а также I, II классов в премолярах в областях без окклюзионной нагрузки.

Силикофосфатный цемент. Представляет собой смесь силикатного и фосфатного цементов в соотношении, как правило, 4:1. За счет наличия оксида цинка в порошке нейтрализуется избыток кислоты и уменьшается неблагоприятное воздействие на пульпу. Однако постановка пломб из такого цемента без прокладки допускается только для лечения зубов со средним кариесом. Показания к применению включают пломбирование полостей III и V классов, а также I, II классов без окклюзионной нагрузки.

11 .Силикатный цемент. Состав. Принцип использования и область применения в стоматологии

Классификация стоматологических цементов по составу.

Поюровская. Стоматологическое материаловедение — Стр 9

Стоматологические цементы: общая характеристика

Добавить комментарий

8.2.3.1.1. Минеральные цементы

Добавить комментарий Отменить ответ