BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Resin Akrilik

Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya

(Anusavice, 2003).

Resin akrilik adalah rantai polimer yang terdiri dari unit-unit metil metakrilat yang berulang.

Resin akrilik digunakan untuk membuat basis gigi tiruan dalam proses rehabilitatif, untuk

pelat ortodonsi, maupun restorasi crown and bridge (Anusavice, 2003).

2.2 Macam-macam Resin Akrilik

1. Macam-macam resin akrilik berdasarkan aktivasinya

a) Resin akrilik kuring panas ( Heat Curing Acrilic Resin )

Resin akrilik yang dalam polimerisasinya membutuhkan pemanasan dan perendaman

dalam air.

Komposisi resin Akrilik kuring panas :

Bubuk : - Poli metil metakrilat

- Benzoil peroksida

- Dibuthil phtalat

Cairan :- Metil metakrilat

- Hidrokinon

- Dibuthil phtalat

- Etilen glikol dimetakrilat

Sifat resin akrilik kuring panas

- Larut dalam ester dan alkohol

- Tidak larut dalam cairan mulut

- Estetika baik

- Konsentrasi monomer sisa tinggi

- Mengalami pengkerutan (polimerisasi dalam pemakaian)

3

b) Resin akrilik kuring dingin ( cold cured resin akrilik )

Resin akrilik yang dalam polimerisasinya diaktivasi secara kimia dan bisa diproses

pada suhu kamar

Komposisi resin akrilik kuring dingin :

Bubuk :- Polimetil metakrilat

- Benzoil peroksida

Cairan :- Metil metakrilat

- Hidrokinon

- Etilen glikol dimetakrilat

- Tertier amine

Sifat resin akrilik kuring dingin

- Aktivasi pada suhu kamar melalui bahan kimia

- Larut dalam ester dan alkohol

- Tidak larut dalam cairan mulut

- Cara manipulkasi lebih mudah dan lebih cepat

- Berat molekul lebih rendah

- Konsentrasi monomer sisa lebih tinggi

- Mengalami pengkerutan

- Porusitas lebih banyak

- Penyerapan air lebih besar

- Agak lunak

c) Resin akrilik gelombang mikro ( mikrowaved activated resin )

Komposisinya sama dengan resinj akrilik kuring panas dengan komposisi dalam

monomer trietilen atau tetraetilen glokol dimetakrilat.

Sifat resin akrilik gelombang mikro

- Proses lebih cepat, lebih bersih tetapi sangat mahal

- Estetika sangat bagus

- Minimal porositas karena tidak banyak menyerap cairan

- Biokompatibilitas tinggi

4

d) Resin Akrilik Cahay tampak ( Visible light cured )

Sifat resin akrilik cahay tampak

- Dapat berikatan secara fisiko mekanik

- Mempunyai kekuatan yang baik

- Dapat dikerjakan dengan mudah dan murah

- Tidak menyebabkan poerubahan dimensi

2.3 Komposisi

Berikut adalah table komposisi dari resin akrilik.3

POWDER

Polymer Butir polymetakrilat

Initiator Peroxide seperti benzoil peroxide

Pigmen Salt dari cadmium of Iron atau organic dyes

LIQUID

Monomer Methylmetacrylat

Cross-Linking Ethylenglycoldimethacrylate

Agent Kira-kira 10%

Inhibitor Hydroquinone

Activator* N-dimethyl-P-toluidinol

- *hanya pada self-curing materials.

2.4 Sifat akrilik

1. Sifat fisik

Warnanya sama dengan jaringan sekitar. Mempunyai dimensional stabily yang baik,

sehingga dalam kurun waktu tertentu bentuknya tidak berubah. Mempunyai spesifik

gravity yang rendah supaya gigi tiruan menjadi ringan.Mempunyai thermal conduvity

yang tinggi, sehingga pemakaiannya mampu untuk mempertahankan kesehatan mukosa

rongga mulut dan merasakan rangsangan panas dingin yang normal. Idealnya basis gigi

tiruan radiopaque sehingga mampu untuk didereksi.

a) Hardness sebesar 16-22 KHN yang artinya acrylic mudah terkikis dan tergores.

b) Thermal conductivity resin acrylic rendah dibandingkan logam. Penghantaran

panasnya sebesar 5,7x10-4/detik/cm/0C/cm2

5

c) Acrylic mengalami pengerutan waktu polimerisasi dan pendinginan. Penerutannya

liniernya sebesar 0,47-0,56%.

d) Acrylic tidak larut dalam pelarut asam, basa lemah, dan pelarut organic, tetapi larut

dalam keton dan ester.

e) Adhesi acrylic terhadap logam rendah sehingga perlu suatu ikatan mekanis seperti

undercut atau permukaan yang kasar.

f) Acrylic menyerap air sebesar 0,45 mg/cm yang bias menyebabkan ekspansi linier.

g) Sifat estetika cukup baik karena dapat diberi warna sesuai kebutuhan.

h) Acrylic tidak mempunyai warna serta bau serta tidak menimbulkan gejala alergi

sehingga jaringan mulut dapat menerima dengan baik.

i) Acrylic mempunyai sifat cold flow, yaitu apabila acrylic mendapat beban atau

tekanan terus menerus dan kemudian ditiadakan, maka akan berubah bentuk secara

permanen.

j) Retak (crazing), dapat timbul retak retak di permukaan akrilik. Hal ini bisa

disebabkan tensile stress yang menyebabkan terpisahnya molekul molekul polimer.

2. Sifat mekanik

Basis gigi harus mempunyai rigid mempunyai modulus of ealstic yang tinggi sehingga

menguntungkan. Mempunyai elastic limit yang tinggi untuk memastikan bahwa tekanan

yang terjadi saat menggigit dan mengunyah tidak menyebabkan perubahan yang

permanen. Mempunyai flexural strengh yang cukup sehingga tidak mudah patah. Basis

gigi tiruan harus mempunyai fatigue life yang kuat dan nilai fatigue limit yang tinggi.

Mempunyai obrasion yang cukup untuk mencegah keausan oleh karena bahan abrasi

pembersih gigi tiruan atau makanan.

3. Sifat kimia

Bahan gigi tiruan seharusnya inert (tidak aktif). Secara alamiah tidak larut dalam cairan

rongga mulut dan saliva oleh karena perubahan sifat mekanik bahan dan menyebabkan

menjadi tidak hygienis.

6

4. Sifat biologis

Bahan basis gigi tiruan tidak beracun dan tidak menyebabkan iritsi bagi pemakainya.

Resin akrilik juga disebut akrilik plastis karena dapat dibentuk lunak dan fleksibel atau

kaku dan rapuh. Oleh karena itu digunakan hampir 95% sebagai basis gigi tiruan (Craig,

2002). Sifat-sifat resin akrilik antara lain transparan, toksisitas rendah daya serap

terhadap air tinggi, mudah patah, mudah porus, bisa berubah warna dan mudah

dimanipulasi. (Mc Cabe, 1998). Resin ini terbuat dari polimer methyl metacrylat, dan

memiki kelebihan antara lain warna dapat menyerupai gingiva (estetik baik), daya serap

air rendah , mudah dimanipulasi harganya relatif terjangkau sifat fisik baik, perubahan

dimensi kecil. tidak toksik, tidak mempunyai rasa, dapat dipoles dan mudah dalam

perawatan serta pemeliharaan. Namun sifat yang kurang menguntungkan antara lain

adalah mudah patah jika jatuh dalam permukaan keras, porus dan dapat berubah warna

akibat bahan makanan dan minuman (Combe,1992).

2.5 Kekurangan dan kelebihan

Kekurangan :

1. Mudah patah bila jatuh kepermukaan yang lebih keras

2. Terjadi perubahan warna lama-kelamaan pemakaian

3. Mudah porus

4. Penghantar suhu yang buruk

5. Tidak tahan abrasi

6. Dimensinya tidak stabil baik pada waktu pembuatan, pemakaian, dan reparasi.

7. Kalkulus dan deposit makanan mudah melekat pada basis resin

8. Dapat terjadi crazing yang melemahkan basis gigi tiruan

Kelebihan :

1. Estetik yang baik

2. Kekuatan tinggi

3. Menyerap air rendah

4. Daya larut rendah

5. Mudah dilakukan reparasi

7

6. Proses pemanipulasian mudah

7. Menggunakan peralatan sederhana

8. Dapat dilepas dan dicekatkan kembali

9. Relatif lebih ringan

10. Tidak memerlukan waktu yang lama untuk proses polimerisasi (Combe,1992).

2.6 Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan satu molekul (monomer) menjadi molekul yang

berantai panjang (polimer). Resin akrilik dapat berpolimerisasi oleh karena panas atau

cahaya. Polimerisasi merupakan proses yang lama dan sesungguhnya tidak pernah selesai

kecuali terjadi penghentian reaksi. Ada 2 tipe polimerisasi, yaitu polimerisasi adisi dan

polimerisasi kondensasi. Bila molekul sejenis bergabung menjadi ikatan yang lebih

panjang, maka disebut polimerisasi adisi. Tipe ini banyak dipakai pada kedokteran gigi.

Bila molekul yang berlainan bergabung dan membentuk molekul ketiga yang sama sekali

berbeda pada keadaan awal, disebut polimerisasi kondensasi.

1. Polimerisasi Pertumbuhan Bertahap

Reaksi yang menghasilkan polimerisasi pertumbuhan bertahap berlangsung dalam

mekanisme yang sama seperti reaksi kimia antara 2 atau lebih molekul-molekul

sederhana. Senyawa utama bereaksi, seringkali dengan pembentukan produk

sampingan seperti air, asam halogen, dan ammonia. Pembentukan produk sampingan

ini adalah alasan mengapa polimerisasi pertumbuhan bertahap seringkali disebut

polimerisasi kondensasi. Struktur monomer adalah sedemikian rupa sehingga proses

tersebut dapat berulang sendiri dan membentuk molekul makro. Resin polimerisasi

pertumbuhan bertahap adalah bahan yang proses polimerisasinya disertai dengan

penghilangan berulang dari molekul-molekul kecil atau gugus fungsional yang

berulang pada rantai polimer. Pembentukan polimer dengan tumbuh bertahap adalah

agak lambat karena berlangsung dengan cara bertahap dari monomer menjadi dimer

menjadi trimer dan seterusnya sampai molekul-molekul polimer besar yang

mengandung banyak molekul monomer pada akhirnya terbentuk. Proses polimerisasi

tersebut cenderung terhenti sebelum molekul mencapai ukuran yang benar-benar

besar, karena begitu rantai tumbuh akan menjadi tidak dapat bergerak dan sedikit

8

jumlahnya. Proses polimerisasi molekul-molekul dengan berat molekuler ratusan ribu

atau juta dengan tumbuh bertahap adalah sulit dicapai.

2. Polimerisasi Tambahan

Kebanyakan resin gigi terpolimerisasi dengan polimerisasi tambahan. Jenis reaksi

tambahan ini begitu banyak terjadi sehingga seringkali istilah polimerisasi secara

umum digunakan untuk menggambarkan proses tersebut. Tidak seperti polimerisasi

kondensasi, tidak ada perubahan komposisi selam polimerisasi tambahan.

Makromolekul dibentuk dari unit-unit yang lebih kecil, atau monomer, tanpa

perubahan dalam komposisi, karena monomer dan polimer memiliki rumus empiris

yang sama. Dengan kata lain, struktur monomer diulangi berkali-kali dalam polimer.

Dibandingkan dengan polimerisasi kondensasi, metode tambahan dapat menghasilkan

molekul raksasa dalam ukuran yang hampir tidak terbatas. Berawal dari pusat aktif,

satu monomer ditambahkan pada suatu saat dan dengan cepat membentuk rantai yang

secara teoritis dapat tumbuh tanpa batas, sepanjang tersedia pasokan blok

pembangun. Prosesnya sederhana, namun tidak mudah dikendalikan.

Tahap-Tahap Dalam Polimerisasi Tambahan

a. Induksi

Untuk memulai proses polimerisasi tambahan, haruslah terdapat radikla bebas.

Radikal bebas dapat dihasilkan dengan mengaktifkan molekul monomer

denga sinar ultraviolet, sinar biasa, panas atau pengalihan energi dari

komposisi lain yang bertindak sebagai radikal bebas.

b. Penyebaran

Reaksi rantai harus berlanjut dengan terbentuknya panas, sampai semua

monomer telah diubah menjadi polimer. Meskipun demikian, reaksi

polimerisasi tidak pernah sempurna.

c. Pengakhiran

Reaksi rantai dapat diakhiri dengan baik dengan cara penggabungan langsung

atau pertukaran atom hidrogen dari satu rantai yang tumbuh ke rantai yang

lain.

d. Pengalihan Rantai

9

Keadaan aktif diubah dari satu radikal aktif menjadi suatu molekul tidak aktif,

dan tercipta molekul baru untuk pertumbuhan selanjutnya. Rantai yang telah

diakhiri dapat diaktifkan kembali dengan pemindahan rantai, dan rantai

tersebut akan terus tumbuh.

2.7 Tahapan resin akrilik

Bila polymer dan monomer dicampur, akan terjadi reaksi dengan tahap-tahap sebagai

berikut:

Tahap 1 : adonan seperti pasir basah (sandy stage).

Tahap 2 : adonan seperti Lumpur basah (mushy stage).

Tahap 3 : adonan apabila disentuh dengan jari atau alat bersifat lekat, apabila

ditarik akan membentuk serat (stringy stage). Butir-butir polimer mulai

larut, monomer bebas meresap ke dalam polimer.

Tahap 4 : adonan bersifat plastis (dough stage). Pada tahap ini sifat lekat hilang

dan adonan mudah dibentuk sesuai dengan yang kita inginkan.

Tahap 5 : Kenyal seperti karet (rubbery stage). Pada tahap ini lebih banyak

monomer yang menguap, terutama pada permukaannya sehingga terjadi

permukaan yang kasar.

Tahap 6 : Kaku dan keras (rigid stage). Pada tahap ini adonan telah menjadi keras

dan getas pada permukaannya, sedang keadaan bagian dalam adukan

masih kenyal.

Waktu dough (waktu sampai tercapainya konsistensi liat) tergantung pada:

1. Ukuran partikel polymer; partikel yang lebih kecil akan lebih cepat dan lebih cepat

mencapai dough.

2. Berat molekul polymer; lebih kecil berat molekul lebih cepat terbentuk konsistensi

liat.

3. Adanya Plasticizer yang bisa mempercepat terjadinya dough.

10

4. Suhu; pembentukan dough dapat diperlambat dengan menyimpan adonan dalam

tempat yang dingin.

5. Perbandingan monomer dan polymer; bila ratio tinggi maka waktu dough lebih

singkat.

2.8 Manipulasi

Rasio polimer : monomer adalah 3:1. Hal ini akan memberikan monomer yang cukup

untuk membasahi keseluruhan partikel polimer.

Ada dua jenis cara manipulasi resin akrilik, yaitu teknik molding-tekanan, dan teknik

molding-penyuntikan.

1. Teknik Molding-Tekanan

Susunan gigi tiruan disiapkan untuk proses penanaman.

Master model ditanam dalam dentak stone yang dibentuk dengan tepat.

Permukaan oklusal dan insisal elemen gigi tiruan dibiarkan sedikit terbuka

untuk memudahkan prosedur pembukaan kuvet.

Penanaman dalam kuvet gigi tiruan penuh rahang atas. Pada tahap ini, dental

stone diaduk dan sisa kuvet diisi. Penutup kuvet perlahan-lahan diletakkan

pada tempatnya dan stone dibiarkan mengeras.

Setelah proses pengerasan sempurna, malam dikeluarkan dari mold. Untuk

melakukannya, kuvet dapat direndam dalam air mendidih selama 4 menit.

Kuvet kemudian dikeluarkan/diangkat dari air dan kedua bagian kuvet dibuka.

Kemudian malam lunak dikeluarkan.

Penempatan medium pemisah berbasis alginat untuk melindungi bahan

protesa.

2. Teknik Molding-Penyuntikan

Setengah kuvet diisi dengan adukan dental stone dan model master diletakkan

ke dalam stone tersebut. Stone dibentuk dan dibiarkan mengeras.

Sprue diletakkan pada basis malam.

Permukaan oklusal dan insisal elemen gigi tiruan dibiarkan sedikit terbuka

untuk memudahkan pengeluaran protesa.

11

12

Pembuangan malam dengan melakukan pemisahan kedua bagian kuvet dan

kemudian kuvet disatukan kembali.

Resin disuntikkan ke dalam rongga mold.

Resin dibiarkan dingin dan memadat.

Kuvet dimasukkan ke dalam bak air untuk polimerisasi resin. Begitu bahan

terpolimerisasi, resin tambahan dimasukkan ke dalam rongga mold. Setelah

selesai, gigi tiruan dikeluarkan, disesuaikan, diproses akhir, dipoles.

2.9 Aspek – aspek yang mempengaruhi manipulasi

1. Perbandingan bubuk dan cairan

Perbandingan yang umum digunakan adalah 3,5 : 1 satuan volume atau 2,5 : 1

satuan berat. Bila cairan terlalu sedikit maka tidak semua bubuk sanggup dibasahi

oleh cairan akibatnya akrilik yang telah selesai berpolimerisasi akan bergranul dan

adonan tidak akan mengalir saat dipress ke dalam mold . Sebaliknya, cairan juga

tidak boleh terlalu banyak karena dapat menyebabkan terjadinya kontraksi pada

adonan akrilik , maka pengerutan selama polimerisasi akan lebih besar (dari 7%

menjadi 21 % satuan volume ) dan membutuhkan waktu yang lama untuk

mencapai konsistensi dough dan dapat menimbulkan porositas pada bahan

gingiva tiruan.

2. Pencampuran

Setelah perbandingan tepat, maka bubuk dan cairan dicampur dalam tempat yang

tertutup lalu dibiarkan beberapa menit hingga mencapai fase dough .

Adonan atau campuran akrilik ini akan mengalami empat fase, yaitu :

a. Sandy stage

Mula – mula terbentuk campuran yang menyerupai pasir basah.

b. Sticky stage

Bahan menjadi merekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan.

c. Dough stage

Terbentuknya adonan yang halus, homogen dan konsistensinya tidak melekat

lagi dan mudah diangkat, dimana tahap ini merupakan saat yang tepat untuk

memasukkan adonan ke dalam mold dalam waktu 10 menit.

13

d. Rubbery stage

Bila adonan dibiarkan terlalu lama , maka akan terbentuk adonan menyerupai

karet dan menjadi kaku (rubbery – hard ) sehingga tidak dapat dimasukkan ke

dalam mould.

(Anusavice ,2003)

3. Pengisian

Sebelum pengisian dinding mould diberi bahan separator untuk mencegah

merembesnya cairan ke bahan mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan

permukaan yang kasar, merekatnya dengan bahan tanam gips dan mencegah air

dari gips masuk ke dalam resin akrilik.

Pengisian adonan ke dalam mould harus diperhatikan agar terisi penuh dan saat

dipress terdapat tekanan yang cukup pada mould. Setelah pengisian adonan ke

dalam mould penuh kemudian dilakukan press pertama sebesar 1000 psi ditunggu

selama 5 menit agar mould terisi padat dan kelebihan resin dibuang kemudian

dilakukan press terakhir dengan tekanan 2200 psi ditunggu selama 5 menit .

Selanjutnya kuvet dipasang mur dan dilakukan proses kuring. ( Brien ‘O dan ryge

1985)

4. Kuring

Salah satu tehnik kuring mencakup proses pembuatan bahan tiruan dalam water

bath bertemperatur konstan yaitu 70 C selama 8 jam atau dengan cara dipanaskan

pada suhu 70 C selama 1 jam 30 menit kemudian meningkatkan temperatur

smapai 100 C dipertahankan selama 1 jam (Anusavice, 2003).

Pemanasan pada suhu 100 C penting dilakukan untuk mendapatkan kekuatan dan

derajat polimerisasi resin akrilik yang tinggi dan juga akan mengurangi sisa

monomeryang tertinggal ( Brien dan Ryge, 1985).

Kuvet yang didalamnya terdapat mold yang telah diisi resin akrilik kemudian

dipanaskan di dalam water bath . Suhu dan lamanya pemanasan harus dikontrol .

Beberapa hal yang perlu diperhatikan selama proses kuring , yaitu :

14

a. Bila bahan mengalami kuring yang tidak sempurna , memungkinkan

mengandung monomer sisa tinggi.

b. Kecepatan peningkatan suhu tidak boleh terlalu besar. Monomer mendidih

pada suhu 100,3 C . Resin hendaknya tidak mencapai suhu ini sewaktu masih

terdapat sejumlah bagian monomer yang belum bereaksi . Reaksi polimerisasi

adalah bersifat eksotermis. Maka apabila sejumlah besar massa akrilik yang

belum dikuring tiba – tiba dimasukkan ke dalam air mendidih , suhu resin bisa

naik di atas 100,3 C sehingga menyebabkan monomer menguap . Hal ini

menyebabkan gaseous porosity.

Setelah proses kuring, kuvet dibiarkan dingin secara perlahan . Pendinginan

dilakukan hingga suhu mencapai suhu kamar . Selama proses ini, harus

dihindari pendinginan secara tiba-tiba karena semalaman pendinginan terdapat

perbedaan kontrasksi antara gips dan akrilik yang menyebabkan timbulnya

stress di dalam polimer. Bila pendinginan dilakukan secara perlahan, maka

stress diberi kesempatan keluar akrilik oleh karena plastic deformation.

Selanjutnya resin dikeluarkan dari cetakan dengan hati – hati untuk mencegah

patahnya gingiva tiruan, kemudian dilakukan pemolesan resin akrilik (Mc Cabe

JF, 2008).

2.10 Macam-macam porositas

1. Gassseous porosity

Pemanasan yang terlalu tinggi dan cepat sehingga sebagian monomer tidak

sempat berpolimerisasi dan menguap membentuk bubbles (bola-bola uap)

sehingga pada bagian resin yang lebih tebal bubbles terkurung sehingga

terjadi porositas yang terlokalisir. Sedangkan pada bagian yang tipis, panas

exothermis dapat keluar dan diserap gips sehingga resin tidak melewati titik

didihnya dan tidak akan membentuk bubbles.

Air yang terkandung di dalam resin sebelum atau selama polimerisasi akan

merendahkan titik didih monomer sehingga dengan temperatur biasa akan

terjadi seperti diatas yakni tidak akan membebntuk bubbles.

15

2. Shrinkage Porosity

Ketidakhomogenan resik akrilik selama polimerisasi sehingga sehingga

bagian yang lebih banyak mengandung monomer akan membentuk voids

(ruang-ruang hampa udara) dan terjadi porosity yang terlokalisir.

Polimer-polimer yang berbeda bahan material, komposisi dan ukuran akan

menyebabkan bagian-bagian yang mempunyai partikel lebih kecil dulu

berpolimerisasi daripada partikel yang lebih besar. Bagian-bagian yang

berpolimerisasi lebih lambat akan berpindah kebagian yang berpolimerisasi

lebih dulu, sehingga trebebntuk porosity yang terlokalisir.

Kurang lamanya pengepresan sebelum penggodokan maupun selama

polimerisasi juga akan menyebabakan difusi monomer menjadi kkurang baik

dan membuat voids dengan porosity internal. Yang ketiga hal diatas ini akan

menyebabkan kerapuhan pada basis protesa.