Komposisi resin komposit Resin Komposit

2.1 Resin Komposit

Resin komposit adalah penggabungan dari dua bahan yang menghasilkan suatu bahan dengan sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan jika bahan tersebut berdiri sendiri. Resin komposit merupakan suatu bahan hasil penggabungan 3 bahan yang berbeda yaitu matriks resin, bahan pengisi filler, bahan pengikat coupling agent. Selain itu, beberapa bahan lain juga ditambahkan seperti sistem inisiator atau aktivator, inhibitor, stabilisator, UV absorber dan bahan pigmen O’Brien, 2002; Anusavice, 2008; Gladwin, 2009; Powers, 2006; Powers, 2008; Sakaguchi, 2012.

2.1.1 Komposisi resin komposit

2.1.1.1 Matriks resin Matriks polimer organik merupakan bahan aromatik atau urethane diacrylate oligomer. Oligomer yang paling umum digunakan adalah bisphenol-A- glycidylmethacrylate Bis-GMA. Monomer lain yang sering digunakan pada matriks resin komposit adalah urethanedimethacrylate UDMA. Monomer ini diperkenalkan pada tahun 1974 dan merupakan bahan yang mudah pecah brittle dengan viskositas yang tinggi. Kedua monomer ini mengandung ikatan karbon ganda yang reaktif yang dapat mengalami polimerisasi adisi. Setiap gugus karbon ganda akan turut di dalam pembentukan rantai polimer, oligomer ini disebut bifungsional. Monomer yang bifungsional dan oligomer akan menghasilkan cross-linking dan meningkatkan kekuatan polimer. Bis-GMA merupakan bahan yang hidrofilik, sehingga resin Universitas Sumatera Utara komposit memiliki kecendrungan menyerap air O’Brien, 2002; Floyd, 2005; Powers, 2006; Anusavice, 2008; Powers, 2008; Van Noort, 2008. Bis-GMA merupakan monomer yang memiliki viskositas yang tinggi sehingga dibutuhkan penggunaan monomer pengencer diluent. Triethyleneglicoldimetacrylate TEGDMA merupakan monomer pengencer yang sering digunakan Powers, 2006; Anusavice, 2008; Gladwin, 2009. Gambar 2.1 menunjukkan struktur kimia dari monomer pembentuk matriks resin komposit. Gambar 2.1 Struktur Monomer Bis-GMA, UDMA, dan TEGDMA Floyd, 2005 Universitas Sumatera Utara 2.1.1.2 Bahan pengisi filler Persentase filler sangat penting dalam menentukan sifat fisis resin komposit. Jika kandungan filler meningkat maka kandungan resin akan berkurang. Sehingga polymerization shrinkage menurun, dan koefisien termal ekspansi mendekati struktur gigi, kekerasan dan ketahanan abrasi meningkat dengan baik. Persentase kandungan bahan pengisi pada resin komposit dapat berupa berat atau volume. Persentase kandungan bahan pengisi lebih baik dalam ukuran volume karena sifat mekanis resin komposit ditentukan oleh volume fraksi filler. Ukuran partikel filler juga menentukan besarnya penyerapan cairan yang terjadi pada bahan resin komposit. Partikel filler yang berukuran lebih besar akan lebih banyak menyerap cairan dibandingkan partikel filler yang berukuran kecil Anusavice, 2008; Gladwin, 2009. Partikel filler dikembangkan untuk mendapatkan filler yang mempunyai kekuatan dan ketahanan terhadap abrasi yang besar. Partikel yang lebih lunak lebih sering mengalami keausan dan terlepas dari restorasi ketika terjadi abrasi. Jika partikel terlepas, permukaan resin yang lunak akan cepat mengalami keausan Powers, 2006; Sakaguchi, 2012. Partikel filler yang digunakan bervariasi pada tiap bahan, dapat berupa silika koloidal, silikat barium, glass strontiumborosilikat, quartz, zink silikat atau lithium aluminium silikat. Tiap-tiap bahan ini memiliki karakteristik masing-masing. Partikel koloidal silika memiliki diameter kurang dari 0,1 mikron, inert, memiliki koefisien termal ekspansi yang rendah, dan dapat dipadatkan serta dipoles. Quartz sangat stabil tetapi susah untuk dipoles dan dapat menyebabkan abrasi pada gigi yang berlawanan. Universitas Sumatera Utara Bahan pengisi yang paling banyak digunakan sejak tahun 1970 adalah quartz karena sifat kimiawinya yang inert, kuat, keras, memiliki indeks refraktif yang tinggi dan stabil secara kimia di lingkungan rongga mulut. Tetapi bahan ini memiliki kerugian berupa kurang radiopak, koefisien termal ekspansi yang tinggi dan abrasif O’Brien, 2002; Powers, 2006. Sekarang ini, dikembangkan bahan glass untuk mendapatkan kekuatan, kekerasan, dan sifat kimia serta sifat optis yang lebih baik untuk digunakan pada resin komposit. Glass yang mengandung logam berat memberikan efek radiopak terhadap resin komposit dan memiliki indeks refraktif 1,5. Contohnya adalah barium, zirkonium dan strontium glass. Yang paling sering digunakan adalah barium glass. Bahan ini bukan merupakan bahan yang inert seperti quartz Powers, 2006. 2.1.1.3 Bahan pengikat coupling agent Tujuan utama pemakaian coupling agent adalah untuk mengikatkan partikel bahan pengisi ke matriks resin organik melalui bahan silane untuk meningkatkan sifat fisis resin komposit dan mencegah air berpenetrasi ke interface filler-resin Gladwin, 2009; Powers, 2006; Manapalill, 2003. Pengikatan partikel filler ke matriks resin berguna juga sebagai penghantar tekanan kepada partikel filler yang lebih kaku dan keras melalui matriks resin, sehingga kekuatan resin komposit lebih baik. Bahan silane harus kompatibel secara kimia baik dengan matriks dan filler. Ikatan antara silane dan partikel filler dapat larut dalam lingkungan rongga mulut. Jika ikatan rusak, partikel filler terlepas dari matriks resin dan akan menurunkan Universitas Sumatera Utara kekerasan resin komposit yang menyebabkan kerusakan O’Brien, 2002; Powers, 2006; Powers, 2008; Gladwin, 2009. Bahan silane yang banyak dipakai sebagai coupling agent adalah organosilane yaitu gamma-methacryloxypropylmethoxysilane. Bahan silane merupakan molekul yang memiliki dua gugus fungsional. Gugus silane berikatan dengan gugus hidroksil pada partikel filler melalui reaksi kondensasi dan menghasilkan ikatan siloksan dan gugus metakrilat berikatan dengan matriks resin melalui proses polimerisasi adisi yang dapat diaktivasi secara sinar atau kimia. Bahan silane tidak menutup partikel filler secara homogen. Pada Gambar 2.2 ditunjukkan struktur kimia dari bahan organosilane yaitu gamma- methacryloxypropylmethoxysilane O’Brien, 2002; Powers, 2006; Powers, 2008; Van Noort, 2008; Gladwin, 2009. O OCH 3 CH 2 =C-C-O-CH 2 CH 2 CH 2 -Si-OCH 3 CH 3 OCH 3 Gambar 2.2 Rumus Bangun Coupling Agent 2.1.1.4 Inisiator dan akselerator Resin komposit polimerisasi sinar mengandung fotoinisiator berupa camphorquinone 0,25 dan tertiari amin. Camphorquinone memiliki spektrum penyerapan sinar dengan panjang gelombang 450-500 nm, dengan puncak gelombang yang dapat diserap adalah 470 nm. Ketika terekspos sinar, camphorquinone berubah Universitas Sumatera Utara menjadi bentuk triplet yang aktif. Dalam keadaan ini, camphorquinone akan berbenturan dengan molekul amin yang berkonjugasi dengan tertiary aliphatic amine, seperti 4-N,Ndimethylaminophenythyl alcohol yang menarik elektron dari amin dan merubah dirinya dan amin menjadi radikal bebas. Hal ini kemudian akan menginisiasi proses polimerisasi. Tertiari amin diketahui sebagai ko-inisiator yang tidak dapat menyerap air tetapi dapat bereaksi dengan fotoinitiator yang diaktivasi untuk menghasilkan radikal bebas yang aktif. Inhibitor juga ditambahkan untuk mempertinggi kestabilan terhadap sinar di sekelilingnya. Pada resin komposit yang diaktivasi sinar, fotoaktivator yang digunakan adalah diketone, seperti champorquinone. Kadar camphorquinone yang ditambahkan sebesar 0,2-1,0. Reaksi ini dipercepat oleh adanya organik amin yang mengandung ikatan karbon ganda. Amin dan camphorquinone di dalam oligomer stabil pada suhu kamar, selama belum terpapar oleh sinar yang dapat mengaktivasi polimerisasi Powers, 2006; Gladwin, 2009. 2.1.1.5 Inhibitor Monomer dimethacrylate dapat berpolimerisasi secara spontan ketika disimpan oleh karena itu ditambahkan inhibitor berupa monomethyl ether of hydroquinone ke dalam resin komposit untuk mencegah polimerisasi dini. Inhibitor lain dapat berupa monomethyl ether hydroquinone dan butylated hydroxytoluene Powers, 2006; Gladwin, 2009. Universitas Sumatera Utara 2.1.1.6 UV absorber UV absorber ditambahkan pada komposisi resin komposit untuk meningkatkan stabilitas warna dengan menyerap radiasi elektromagnetik yang dapat menyebabkan diskolorasi. UV absorber yang paling banyak digunakan adalah 2- hydroxy-4-methoxy benzophene Powers, 2006. 2.1.1.7 Bahan pigmen Oksida inorganik biasanya ditambahkan dalam jumlah kecil untuk memberikan warna yang cocok dengan warna gigi pada umumnya. Warna dari resin komposit berkisar antara warna yang sangat terang very light shades sampai kuning dan abu-abu Powers, 2006; Gladwin, 2009.

2.1.2 Klasifikasi resin komposit