Chapter II.pdf - USU Institutional Repository - Universitas Sumatera ...

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Basis Gigitiruan 2.1.1 Pengertian Basis gigitiruan adalah bagian dari suatu gigitiruan yang bersandar pada jaringan pendukung dan tempat anasir gigitiruan dilekatkan. Basis gigitiruan digunakan untuk membentuk bagian dari gigitiruan baik yang terbuat dari logam maupun bahan resin, bersandar diatas tulang yang ditutupi dengan jaringan lunak dan merupakan tempat anasir gigitiruan dilekatkan. Daya tahan dan sifat-sifat dari suatu basis gigitiruan sangat dipengaruhi oleh bahan basis gigitiruan tersebut. Berbagai bahan telah digunakan untuk membuat gigitiruan, namun belum ada bahan yang dapat memenuhi semua persyaratan basis gigitiruan.1,2,5 2.1.2 Persyaratan Persyaratan bahan basis gigitiruan yang ideal untuk pembuatan basis gigitiruan adalah:11,25 1. Tidak toksis dan tidak mengiritasi 2. Tidak terpengaruh oleh cairan mulut: tidak larut dan tidak mengabsorbsi 3. Mempunyai sifat-sifat yang memadai, antara lain: a. Modulus elastisitas tinggi b. Proportional limit tinggi: tidak mudah mengalami perubahan secara permanen jika menerima tekanan c. Kekuatan transversal tinggi

7 Universitas Sumatera Utara

8 d. Kekuatan impak tinggi: basis gigitiruan tidak mudah pecah apabila terjatuh e. Kekuatan fatique tinggi f. Abration resistance dan kekerasan yang baik g. Konduktivitas termal yang baik h. Density rendah: untuk membantu retensi gigitiruan pada rahang atas 4. Estetis dan stabilitas warna cukup baik 5. Hal-hal lain yang menjadi pertimbangan antara lain: a. Radiopak b. Mudah dimanipulasi dan direparasi c. Tidak mengalami perubahan dimensi d. Mudah dibersihkan Sampai saat ini belum ada satu pun bahan basis gigitiruan yang memenuhi semua persyaratan diatas.11 2.1.3 Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Pada tahun 1937, resin akrilik (polimetil metakrilat) telah diperkenalkan dan dengan cepat menggantikan bahan sebelumnya (vulkanit, nitroselulosa, fenol formaldehid dan porselen). Bahan basis gigitiruan resin akrilik memiliki sifat yang menguntungkan yaitu estetik, warna dan tekstur mirip dengan gingiva sehingga estetik di dalam mulut baik, daya serap air relatif rendah dan perubahan dimensi kecil. Bahan basis gigitiruan resin akrilik dibagi atas tiga macam yaitu: 2-6,11,26 1. Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured acrylic resin) adalah resin akrilik yang menggunakan proses pemanasan untuk polimerisasi.

Universitas Sumatera Utara

9 2. Resin akrilik swapolimerisasi (self cured acrylic resin) adalah resin akrilik yang menggunakan akselerator kimia untuk polimerisasi yaitu dimetil-para-toluidin (CH3C6H4N(CH3))2. Bila dibandingkan dengan heat cured acrylic resin bahan ini memiliki stabilitas warna yang kurang. 3. Resin akrilik polimerisasi sinar (light cured resin) adalah resin akrilik yang menggunakan sinar tampak untuk polimerisasi. Penyinaran dilakukan selama 5 menit dengan gelombang cahaya sebesar 400-500 nm sehingga memerlukan unit kuring khusus dengan menggunakan empat buah lampu halogen tungtens/ultraviolet. 2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan polimer yang paling banyak digunakan saat ini.4,7 Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan resin akrilik yang proses polimerisasinya dengan pengaplikasian panas. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan tersebut dengan menggunakan pemanasan air di dalam waterbath dan dapat juga menggunakan pemanasan oven gelombang mikro.4 2.2.1 Komposisi Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Unsur-unsur yang terkandung dalam resin akrilik polimerisasi panas antara lain:5,7,11 a. Bubuk Polimer : butiran atau granul polimetil metakrilat Inisiator : benzoyl peroxide Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi, atau pigmen organik


10 b. Cairan Monomer : metil metakrilat Cross-linking agent : ethyleneglycol dimethylacrylate Inhibitor : hydroquinone 2.2.2 Manipulasi Pencampuran bubuk dan cairan dengan perbandingan volume 3 : 1 atau perbandingan berat 2 : 1.3,5 Bubuk dan cairan dengan perbandingan yang benar dicampur di dalam tempat yang tertutup lalu dibiarkan hingga mencapai dough stage. Pada saat pencampuran ada empat stages yang terjadi yaitu: 4, 11 1.

Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang menyerupai pasir basah.

2. Sticky stage adalah saat bahan akan merekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik. 3. Dough stage adalah stage dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak merekat lagi, serta merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam mould dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit. 4. Rubber hard adalah berwujud seperti karet dan tidak dapat dibentuk lagi dengan kompresi konvensional. Setelah adonan resin akrilik mencapai dough stage, adonan diisikan dalam mould gips. Setelah pengisian adonan dilakukan tekanan pres pertama sebesar 1000 psi untuk mencapai mould terisi dengan padat dan kelebihan resin dibuang kemudian dilakukan tekanan pres terakhir mencapai 2200 psi lalu kuvet dikunci.11 Selanjutnya kuvet dibiarkan pada temperatur kamar kemudian kuvet dipanaskan pada


11 suhu 70˚C selama 90 menit dan dilanjutkan dengan suhu 100˚C selama 30 menit sesuai rekomendasi Japan Industrial Standard (JIS).27 2.2.3 Keuntungan Keuntungan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut:10,28 1. Harga relatif murah 2. Proses pembuatan mudah 3. Tidak larut dalam cairan mulut 4. Estetik sangat baik 5. Warna stabil 6. Mudah direparasi 7. Mudah dipoles 2.2.4 Kerugian Kerugian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut:10,11,28 1. Kekuatan terhadap benturan rendah 2. Kekuatan fleksural rendah 3. Tidak tahan abrasi 4. Konduktivitas termal rendah 5. Monomer bebas dapat menimbulkan reaksi sensitif


12 2.2.5 Sifat-sifat Mekanis Sifat-sifat mekanis adalah respons yang terukur, baik elastis maupun plastis, dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Sifat mekanis bahan basis gigitiruan terdiri atas:11 a. Retak: pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak karena adanya tekanan tarik yang menyebabkan terpisahnya molekul-molekul polimer. b. Fraktur: gigitiruan dapat mengalami fraktur yang disebabkan karena benturan (impact) misalnya terjatuh pada permukaan yang kasar, fatique yang terjadi karena gigitiruan mengalami pembengkokan yang berulang-ulang selama pemakaian dan tekanan pada basis gigitiruan selama proses pengunyahan (transversal/fleksural). 2.2.5.1 Kekuatan Impak Kekuatan impak adalah ukuran bagi kekuatan dari suatu bahan ketika bahan tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba. Terdapat dua tipe alat pengujian kekuatan impak yaitu Izod dan Charpy. Pada alat penguji Charpy kedua ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal, sedangkan pada alat penguji Izod sampel dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya.11,23 Hasil penelitian F Fernanda (2009) menyatakan bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dengan merek QC 20 adalah 5,0 x 10-3 J/mm2. Hasil penelitian L Goguta (2006) menyatakan bahwa nilai kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas pada penelitian ini sebesar 4,73 x 10 -3 J/mm2. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Uzun (1999) menyatakan bahwa kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dengan merek Trevalon, U.K adalah 12,5 x 10-3 J/mm2.20,23,29


13 Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel hingga patah selanjutnya energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak.30 Kekuatan impak

=

E bxd

Keterangan: E = Energi (Joule) b = Lebar batang uji (mm) d = Tebal batang uji (mm) 2.2.5.2 Kekuatan Transversal Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah benda berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya dan beban tersebut diberikan ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang diperoleh akan dimasukkan dalam rumus kekuatan transversal.4,19 Standar kekuatan transversal basis gigitiruan adalah tidak kurang dari 60 – 65 Mpa. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Orsi IA (2004) menyatakan bahwa nilai kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas dengan merek QC 20 adalah 947,7 Kg/cm2. Menurut keterangan pabrik, nilai kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas dengan merek Vertex RS adalah 852 Kg/cm2. Hasil penelitian


14 yang dilakukan oleh Lee (2007) menyatakan bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas adalah 827 Kg/cm2.6,22,31,32 Perhitungan kekuatan transversal dengan rumus4: (Phillips, 2003) S =

3 IP 2bd 2

Keterangan: S = Kekuatan transversal (kg/cm2) I = Jarak pendukung (cm) P = Beban (kg) b = Lebar batang uji (cm) d = Tebal batang uji (cm) 2.3 Serat Kaca 2.3.1 Pengertian Serat kaca (fiberglass) adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Serat kaca merupakan material yang terbuat dari serabut-serabut yang sangat halus dari kaca. Serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serta kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat.15,19,33


15 2.3.2 Komposisi Serat kaca mengandung beberapa bahan kimia sebagai komposisinya yaitu:12

• SiO2 : 55,2 % • Al2O3 : 14,8 % • B2O3 : 7,3 %

• CaO : 18,7% • K2O : 0,2 % • Na2O3, Fe2O3, F2: 0,3%

• MgO : 3,3 %

Komposisi utama serat kaca adalah silikon dioksida (SiO2) yang memiliki sifat kaku sehingga dapat berfungsi sebagai penguat. Konsentrasi serat kaca yang ditambahkan pada resin akrilik dapat mempengaruhi kekuatan resin akrilik. Stipho, dkk (1998) menyimpulkan bahwa penambahan serat kaca pada bahan basis gigitiruan sebesar 1% dapat meningkatkan kekuatan transversal basis gigitiruan tetapi bila konsentrasi yang diberikan lebih dari 1% dapat melemahkan kekuatan transversal basis gigitiruan.14,18,34 2.3.3 Bentuk-bentuk Serat kaca mempunyai beberapa bentuk diantaranya adalah bentuk batang, anyaman dan potongan kecil. 2.3.3.1 Batang Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca continuous unidirectional yang terdiri atas 1.000 – 200.000 serabut serat kaca dan diameternya adalah 3 – 25 µm (gambar 1). Beberapa penelitian menyatakan bahwa penggabungan serat kaca pada bahan basis gigitiruan resin akrilik akan meningkatkan kekuatan basis


16 gigitiruan, tetapi terdapat beberapa kekurangan yaitu penanganan yang lebih sulit dan penyerapan serat dengan resin akrilik tidak adekuat.21,23,35

Gambar1. Serat Kaca Bentuk Batang 2.3.3.2 Anyaman Serat kaca bentuk anyaman dapat digunakan untuk mereparasi basis gigitiruan. Serat kaca bentuk anyaman memiliki ketebalan 0,005 mm (gambar 2). Uzun, dkk (1999) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk anyaman yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan impak dan kekuatan transversal.20


17

Gambar 2. Serat Kaca Bentuk Anyaman 2.3.3.3 Potongan Kecil Pemakaian serat kaca berbentuk potongan kecil telah banyak dilakukan dalam beberapa penelitian. Kelebihan serat kaca berbentuk potongan kecil yaitu lebih praktis dan lebih tersebar merata pada resin akrilik (gambar 3).20,21 Lee, dkk (2007) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil berukuran 3 mm yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan resin akrilik dapat meningkatkan kekuatan transversal.22 Tacir, dkk (2006) menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil 2% yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan impak dan menurunkan kekuatan transversal.24 Penambahan serat kaca ke dalam resin akrilik dapat menimbulkan kesulitan dalam penyatuan serat kaca ke dalam matriks polimer, tetapi masalah ini dapat diatasi dengan mengubah viskositas campuran antara resin akrilik dan serat kaca dengan cara merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama beberapa menit lalu ditiriskan sehingga serat kaca lebih mudah meresap ke dalam resin akrilik.17,24


18

Gambar 3. Serat Kaca Bentuk Potongan Kecil
