Perbedaan Pengaruh Penambahan Serat Kaca dan Serat Poliester Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi panas

Lampiran 1 Analisis Statistik

Tests of Normality

kelompok

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.

skor Kontrol .193 6 .200* .957 6 .794

Serat kaca 1% .143 6 .200* .989 6 .987

Serat kaca 3% .214 6 .200* .949 6 .730

Serat polyester 1% .232 6 .200* .942 6 .677

Serat polyester 3% .159 6 .200* .980 6 .950

a. Lilliefors Significance Correction

*. This is a lower bound of the true significance.

Oneway Anova

Descriptives

skor

N Mean

Std. Deviation

Std. Error

95% Confidence Interval for Mean

Minimum Maximum Lower Bound Upper Bound

Kontrol 6 5.2917 .62082 .25345 4.6402 5.9432 4.50 6.25

Serat kaca 1% 6 7.9583 .71443 .29167 7.2086 8.7081 7.00 9.00 Serat kaca 3% 6 9.2083 1.78477 .72863 7.3353 11.0813 6.50 12.00 Serat polyester 1% 6 7.6250 .75416 .30788 6.8336 8.4164 6.75 8.75 Serat polyester 3% 6 8.7917 2.07012 .84512 6.6192 10.9641 5.50 11.50

Total 30 7.7750 1.86200 .33995 7.0797 8.4703 4.50 12.00

Test of Homogeneity of Variances

skor

Levene Statistic df1 df2 Sig.

ANOVA

skor

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 55.867 4 13.967 7.815 .000

Within Groups 44.677 25 1.787

Total 100.544 29

Post Hoc Tests

Multiple Comparisons

Skor Kekuatan impak UJI LSD

(I) kelompok (J) kelompok

Mean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval Lower Bound Upper Bound

Kontrol Serat kaca 1% -2.66667* .77181 .002 -4.2562 -1.0771

Serat kaca 3% -3.91667* .77181 .000 -5.5062 -2.3271

Serat polyester 1% -2.33333* .77181 .006 -3.9229 -.7438 Serat polyester 3% -3.50000* .77181 .000 -5.0896 -1.9104

Serat kaca 1% Kontrol 2.66667* .77181 .002 1.0771 4.2562

Serat kaca 3% -1.25000 .77181 .118 -2.8396 .3396

Serat polyester 1% .33333 .77181 .670 -1.2562 1.9229

Serat polyester 3% -.83333 .77181 .291 -2.4229 .7562

Serat kaca 3% Kontrol 3.91667* .77181 .000 2.3271 5.5062

Serat kaca 1% 1.25000 .77181 .118 -.3396 2.8396

Serat polyester 1% 1.58333 .77181 .051 -.0062 3.1729

Serat polyester 3% .41667 .77181 .594 -1.1729 2.0062

Serat polyester 1% Kontrol 2.33333* .77181 .006 .7438 3.9229

Serat kaca 1% -.33333 .77181 .670 -1.9229 1.2562

Serat polyester 3% -1.16667 .77181 .143 -2.7562 .4229

Serat polyester 3% Kontrol 3.50000* .77181 .000 1.9104 5.0896

Serat kaca 1% .83333 .77181 .291 -.7562 2.4229

Serat kaca 3% -.41667 .77181 .594 -2.0062 1.1729

Serat polyester 1% 1.16667 .77181 .143 -.4229 2.7562

Lampiran 2

PERBEDAAN PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KACA DAN

SERAT POLIESTER TERHADAP KEKUATAN IMPAK

BAHAN BASIS GIGITIRUAN RESIN AKRILIK

POLIMERISASI PANAS

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh:

WENNIE FRANSISCA NIM : 100600079

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Fakultas Kedokteran Gigi

Departemen Prostodonsia

Tahun 2013

Wennie Fransisca

Perbedaan Pengaruh Penambahan Serat Kaca dan Serat Poliester Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas

xii + 73 halaman

Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang sering digunakan sebagai bahan basis gigitiruan. Sifat bahan resin akrilik polimerisasi panas terutama sifat mekanis tergantung pada kekuatan impak. Resin akrilik polimerisasi panas memiliki kekuatan impak yang rendah sehingga mudah patah apabila terjatuh. Kekuatan impak resin akrilik dapat ditingkatkan dengan penambahan serat kaca dan serat poliester. Penambahan serat kaca dan serat poliester dapat meningkatkan kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, sehingga peneliti merasa perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca dan serat poliester. Rancangan penelitian ini adalah eksperimental laboratoris dengan desain post test group only control. Penelitian ini dilakukan pada sampel resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan serat kaca 1%, dengan penambahan serat kaca 3%, dengan penambahan serat poliester 1% dan dengan penambahan serat poliester 3% dengan ukuran sampel 80 mm x 10 mm x 4 mm. Jumlah total sampel sebanyak 30 sampel yang terdiri dari 6 sampel untuk masing-masing kelompok perlakuan. Setiap sampel dilakukan pengujian kekuatan impak lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak dengan menggunakan rumus kemudian dianalisis dengan uji ANOVA satu arah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, selanjutnya dilakukan uji LSD untuk

mengetahui pasangan perlakuan mana yang bermakna setelah penambahan serat kaca dan serat poliester. Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh penambahan serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan p = 0,001 (p < 0,05) dengan pasangan perlakuan yang bermakna adalah kelompok tanpa serat dan penambahan serat kaca 1% 6 mm dengan nilai p = 0,002 (p < 0,05), kelompok tanpa serat dan penambahan serat kaca 3% 6 mm dengan nilai p = 0,001 (p < 0,05), kelompok tanpa serat dan penambahan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,006 (p < 0,05) serta kelompok tanpa serat dan penambahan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,001 (p < 0,05), sedangkan pasangan perlakuan yang tidak bermakna adalah kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat kaca 3% 6 mm dengan nilai p = 0,118 (p > 0,05), kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,670 (p > 0,05), kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,291 (p > 0,05), kelompok serat kaca 3% 6 mm dan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,051 (p > 0,05), kelompok serat kaca 3% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,594 (p > 0,05) dan kelompok serat poliester 1% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,143 (p > 0,05). Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan, cukup dengan penambahan serat kaca 1% atau serat poliester 1% pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan kekuatan impak bahan, sehingga bahan basis gigitiruan yang dihasilkan akan lebih resisten terhadap benturan.

PERBEDAAN PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KACA DAN

SERAT POLIESTER TERHADAP KEKUATAN IMPAK

BAHAN BASIS GIGITIRUAN RESIN AKRILIK

POLIMERISASI PANAS

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh:

WENNIE FRANSISCA NIM : 100600079

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERNYATAAN PERSETUJUAN

Skirpsi ini telah disetujui untuk dipertahankan

di hadapan tim penguji skripsi

Medan, 11 Desember 2013

Pembimbing : Tanda Tangan

Prof. Ismet Danial Nasution,drg.,Ph.D.,Sp.Pros(K).

TIM PENGUJI SKRIPSI

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji Pada tanggal 11 Desember 2013

TIM PENGUJI

KETUA : Eddy Dahar, drg.,M.Kes

ANGGOTA : 1. Prof. Ismet Danial Nasution,drg.,Ph.D.,Sp.Pros(K).

2. Siti Wahyuni, drg

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga skripsi ini telah selesai disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi pada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada orang tua tercinta yaitu Ayahanda (Anwar) dan Ibunda (Siertje Tanoto dan Meithy), nenek tercinta (Ratna), kakak dan adik tercinta (Winnie Fransisca dan Veruschka Fransisca) serta sepupu tercinta (Jennifer Candy) yang telah membesarkan serta memberikan kasih sayang yang tidak terbalas, doa, semangat dan dukungan baik moral maupun materi kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan pendidikan ini.

Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat pengarahan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat disusun dengan baik. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besanya kepada:

1. Prof. Ismet Danial Nasution,drg.,Ph.D.,Sp.Pros(K). selaku pembimbing penulis dalam penulisan skripsi ini yang telah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan pengarahan serta dorongan dan semangat kepada penulis selama penulisan skripsi ini hingga selesai.

2. Prof. Nazruddin, drg., Ph.D., C.Ort, Sp. Ort. selaku Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

3. Prof Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes., Sp.Pros (K) selaku Koordinator Skripsi yang telah turut memberikan bimbingan, bantuan serta arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

4. Syafrinani, drg, Sp.Pros (K) selaku Ketua Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

5. Eddy Dahar, drg., M.Kes. selaku ketua tim penguji skripsi yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Siti Wahyuni,drg dan Putri Welda Utami Ritonga drg.,MDSc sebagai anggota tim penguji yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

7. Indri Lubis, drg. selaku penasehat akademik atas motivasi dan bantuan selama masa pendidikan di Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

8. Seluruh staf pengajar serta pegawai Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara atas bantuan dan motivasi sehingga skripsi ini berjalan dengan lancar.

9. Yudi Syahputra, serta seluruh pimpinan dan karyawan Unit Uji Laboratorium Dental Fakultas Kedokteran gigi Universitas Sumatera Utara yang telah membantu penulis dalam pembuatan sampel serta memberikan dukungan kepada penulis.

10. Prof. Dr Harry Agusnar, M.Sc., M.Phil. selaku pimpinan Laboratorium FMIPA USU dan Bang Aman atas bantuannya selama peneliti melakukan penelitian.

11. Maya Fitria, SKM., M.Kes staf pengajar di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara atas bantuannya kepada penulis dalam analisis statistik.

12. Kartika Aju Ramli., drg atas dukungan dan bantuannya yang diberikan kepada penulis selama penulis menjalani pendidikan sarjana kedokteran gigi maupun selama pengerjaan skripsi.

13. Teman-Teman seperjuangan yang melaksanakan penulisan skripsi Di Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara: Winnie Neormansyah, Sunny Chailes, Dendy Dwi Rizki, Jack Loo, Dresiani Mareti, Vincent Gomulia, Nurul Rahmy, Indah, Khairina Atyqa, Haifa Izzatur, Fany Yunita, Gustriani, Ferianny Prima, Vicky dan para senior PPDGS prostodonsia atas dukungan dan bantuannya selama pengerjaan skripsi.

14. Jeffri Simatupang, selaku sahabat khusus penulis yang telah banyak meluangkan waktu dalam membantu proses pengerjaan skripsi dan memberikan dukungan moral.

15. sahabat-sahabat penulis : Dessi Natalia , Ervi Gani, Vivi Leontara, Sunny Chailes, Winnie Neormansyah, Melisa Yang, Jocelyn, Silvia Sandra, Nota Via, Verra, Apriliantina, Nora Linda, Wieny Delvonia, Ervina Angelia dan Wesley Kuandinata serta seluruh teman-teman angkatan 2010, senior : Calvin, Steven Tiopan, Olivia, Witta, Umay serta senior dan junior yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu atas bantuan, dukungan moral, dan doa yang telah diberikan kepada penulis selama ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan memberikan kemudahan kepada kita. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan selama penyusunan skripsi ini. Dengan kerendahan hati penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, 11 Desember 2013 Penulis,

(Wennie Fransisca) 100600079

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ...

HALAMAN PERSETUJUAN ... HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Permasalahan ... 7

1.3 Rumusan Masalah ... 7

1.4 Tujuan Penelitian ... 8

1.5 Manfaat Penelitian ... 8

1.5.1 Manfaat Teoritis ... 8

1.5.2 Manfaat Praktis ... 8

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Basis Gigitiruan ... 10

2.1.1 Pengertian ... 10

2.1.2 Persyaratan... 10

2.1.2.1 Persyaratan Biologis ... 10

2.1.2.2 Persyaratan Fisis dan Mekanis ... 10

2.1.3 Bahan Basis Gigitiruan ... 11

2.1.3.1 Basis Logam ... 11

2.1.3.2 Basis Non Logam ... 11

2.1.3.2.1 Termoplastik ... 12

2.1.3.2.2 Termoset ... 12

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 13

2.2.2 Manipulasi ………... 14

2.2.3 Kelebihan ……… ... 16

2.2.4 Kekurangan ………. ... 16

2.2.5 Sifat ……….. ... 16

2.2.5.1 Sifat Kemis ... 17

2.2.5.2 Sifat Biologis ... 17

2.2.5.3 Sifat Fisis ... 17

2.2.5.4 Sifat Mekanis ... 18

2.2.6 Kekuatan Impak .. ... 18

2.3 Bahan Penguat Resin Akrilik ... 19

2.3.1 Bahan Logam …….. ... 19

2.3.2 Bahan Kimia …….. ... 20

2.3.3 Bahan Serat ……… ... 20

2.3.3.1 Serat Alami ... 20

2.3.3.2 Serat Buatan ... 21

2.4 Serat Kaca ... 21

2.4.1 Pengertian ………… ... 21

2.4.2 Komposisi ……….. ... 22

2.4.3 Bentuk …………. ... 22

2.4.3.1 Bentuk Batang ... 22

2.4.3.2 Bentuk Anyaman ... 23

2.4.3.3 Bentuk Potongan Kecil ... 24

2.5 Serat Poliester ... 26

2.5.1 Pengertian ... 26

2.5.2 Komposisi ... 26

2.5.3 Bentuk ... 27

2.5.3.1 Bentuk Linear ... 27

2.5.3.2 Bentuk Potongan Kecil ... 27

2.6 Landasan Teori ... 29

2.7 Kerangka Konsep ... 30

2.8 Hipotesis Penelitian ... 31

BAB 3 METODOLOGI PENELITAN 3.1 Rancangan Penelitian ... 32

3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian ... 32

3.2.1 Sampel Penelitian ... 32

3.2.2 Besar Sampel Penelitian ... 32

3.3 Variabel dan Definisi Operasional Penelitian ... 34

3.3.1 Variabel Penelitian ... 34

3.3.1.1 Variabel Bebas ... 34

3.3.1.2 Variabel Terikat ... 34

3.3.1.3 Variabel Terkendali ... 34

3.3.2 Definisi Operasional ... 35

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian ... 38

3.4.2 Tempat Pengujian Sampel ... 38

3.4.3 Waktu Penelitian ... 38

3.5 Alat dan Bahan Penelitian ... 38

3.5.1 Alat Penelitian ... 38

3.5.2 Bahan Penelitian ... 39

3.6 Cara Penelitian ... 40

3.6.1 Pembuatan Lempeng Uji ... 40

3.6.1.1 Pembuatan Mold ... 40

3.6.1.2 Pembuatan Sampel Uji ... 42

3.6.1.3 Proses Kuring ... 45

3.6.1.4 Proses Penyelesaian ... 45

3.6.2 Pengujian Kekuatan Impak ... 46

3.7 Kerangka Operasional ... 48

3.8 Analisis Data ... ... 49

BAB 4 HASIL PENELITIAN 4.1 Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas Tanpa Penambahan Serat, dengan Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm ... 50

4.2 Pengaruh Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 52

4.3 Perbedaan Pengaruh Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 53

BAB 5 PEMBAHASAN 5.1 Metodologi Penelitian ... 56

5.2 Hasil Penelitian ……….. ... 56

5.2.1 Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas Tanpa Penambahan Serat, dengan Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm... 56 5.2.2 Pengaruh Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil

6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis

Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 60

5.2.3 Perbedaan Pengaruh Penambahan Serat Kaca 1% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Kaca 3% Potongan Kecil 6 mm, Penambahan Serat Poliester 1% Potongan Kecil 6 mm dan Penambahan Serat Poliester 3% Potongan Kecil 6 mm Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 63

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan …… ... 67

6.2 Saran ………. ... 68

6.2.1 Substansi Ilmu ... 68

6.2.2 Metodologi Penelitian ... 68

DAFTAR PUSTAKA ... 70

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1 Kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan serat kaca dan

penambahan serat poliester ... 51 2 Rerata dan SD kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik

polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan

serat kaca dan penambahan serat poliester ... 51 3 Hasil uji Levene terhadap data hasil penelitian ... 52 4 Hasil uji ANOVA satu arah terhadap kekuatan impak ... 52 5 Perbedaan pengaruh penambahan serat kaca dan penambahan serat

poliester terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik

polimerisasi panas ... 54 6 Pasangan perlakuan yang bermakna dan tidak bermakna ... 55

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1 Serat kaca bentuk batang ... 23

2 Serat kaca bentuk anyaman ... 24

3 Serat kaca bentuk potongan kecil ... 25

4 Serat poliester bentuk linear ... 27

5 Serat poliester bentuk potongan kecil ... 28

6 Ukuran batang uji kekuatan impak ... 32

7 Model induk dari logam stainless steel ... 40

8 Vibrator ... 41

9 Model induk yang telah dibenamkan ... 41

10 Mould ... 41

11 Pres hidrolik ... 45

12 Sampel yang telah dihaluskan ... 46

13 Alat uji kekuatan impak ... 46

14 Sampel pada posisinya ... 47

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1 Analisis statistik

Fakultas Kedokteran Gigi

Departemen Prostodonsia

Tahun 2013

Wennie Fransisca

Perbedaan Pengaruh Penambahan Serat Kaca dan Serat Poliester Terhadap Kekuatan Impak Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas

xii + 73 halaman

Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang sering digunakan sebagai bahan basis gigitiruan. Sifat bahan resin akrilik polimerisasi panas terutama sifat mekanis tergantung pada kekuatan impak. Resin akrilik polimerisasi panas memiliki kekuatan impak yang rendah sehingga mudah patah apabila terjatuh. Kekuatan impak resin akrilik dapat ditingkatkan dengan penambahan serat kaca dan serat poliester. Penambahan serat kaca dan serat poliester dapat meningkatkan kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, sehingga peneliti merasa perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca dan serat poliester. Rancangan penelitian ini adalah eksperimental laboratoris dengan desain post test group only control. Penelitian ini dilakukan pada sampel resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan serat kaca 1%, dengan penambahan serat kaca 3%, dengan penambahan serat poliester 1% dan dengan penambahan serat poliester 3% dengan ukuran sampel 80 mm x 10 mm x 4 mm. Jumlah total sampel sebanyak 30 sampel yang terdiri dari 6 sampel untuk masing-masing kelompok perlakuan. Setiap sampel dilakukan pengujian kekuatan impak lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak dengan menggunakan rumus kemudian dianalisis dengan uji ANOVA satu arah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, selanjutnya dilakukan uji LSD untuk

mengetahui pasangan perlakuan mana yang bermakna setelah penambahan serat kaca dan serat poliester. Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh penambahan serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan p = 0,001 (p < 0,05) dengan pasangan perlakuan yang bermakna adalah kelompok tanpa serat dan penambahan serat kaca 1% 6 mm dengan nilai p = 0,002 (p < 0,05), kelompok tanpa serat dan penambahan serat kaca 3% 6 mm dengan nilai p = 0,001 (p < 0,05), kelompok tanpa serat dan penambahan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,006 (p < 0,05) serta kelompok tanpa serat dan penambahan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,001 (p < 0,05), sedangkan pasangan perlakuan yang tidak bermakna adalah kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat kaca 3% 6 mm dengan nilai p = 0,118 (p > 0,05), kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,670 (p > 0,05), kelompok serat kaca 1% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,291 (p > 0,05), kelompok serat kaca 3% 6 mm dan serat poliester 1% 6 mm dengan nilai p = 0,051 (p > 0,05), kelompok serat kaca 3% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,594 (p > 0,05) dan kelompok serat poliester 1% 6 mm dan serat poliester 3% 6 mm dengan nilai p = 0,143 (p > 0,05). Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan, cukup dengan penambahan serat kaca 1% atau serat poliester 1% pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan kekuatan impak bahan, sehingga bahan basis gigitiruan yang dihasilkan akan lebih resisten terhadap benturan.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Basis gigitiruan adalah bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut. Anasir gigitiruan tidak termasuk bagian dari basis gigitiruan.1 Fungsi basis gigitiruan adalah menggantikan tulang alveolar yang sudah hilang, mengembalikan estetis wajah, menyalurkan tekanan oklusal ke jaringan pendukung gigi, linggir sisa alveolar atau gigi penyangga dan mendukung komponen gigitiruan.2 Basis gigitiruan harus biokompatibel, memiliki stabilitas dimensi baik, tahan terhadap tekanan kunyah, mudah direparasi, tidak larut dalam saliva, radiopak, estetik baik serta mudah dibersihkan.2-5

Basis gigitiruan sudah dikenal sejak 2500 tahun sebelum masehi. Pada masa itu, bahan yang dapat digunakan untuk membuat basis gigitiruan berupa kayu, tulang,

ivory, porselen, vulkanit, emas, aluminium, seluloid, alloys dan resin akrilik.5 Secara umum, basis gigitiruan dapat terbuat dari bahan logam dan non logam.2,5 Bahan logam biasanya merupakan campuran logam (alloy) seperti Ni-Cr dan Co-Cr (E. Haynes 1907).5 Bahan non logam biasanya terbuat dari bahan polimer.1,3,6 Bahan basis gigitiruan dari polimer dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan reaksi termalnya, yaitu termoplastik dan termoset.Bahan termoplastik adalah polimer yang jika dipanaskan pada suhu dan tekanan tertentu akan menjadi lunak, tetapi akan kembali seperti semula jika didinginkan, contohnya adalah thermoplastic nylon. Bahan termoset adalah bahan yang mengalami perubahan kimia dalam proses pembuatan dan pembentukannya, contohnya cross-linked poly(methyl methacrylate).7,8

Bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan di kedokteran gigi adalah bahan resin akrilik.9,10 Resin akrilik sudah dikenal sejak tahun 1937 dan digunakan untuk berbagai kepentingan seperti splinting, pelapis estetik, bahan pembuat anasir

gigitiruan, bahan restorasi serta basis gigitiruan.5,10 Resin akrilik banyak digunakan dalam kedokteran gigi karena harganya yang relatif murah, mudah direparasi, proses pembuatannya sederhana, warnanya yang stabil, biokompatibel serta mudah dipoles.11-13

Resin akrilik dapat dibagi menjadi 3 tipe, yaitu resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik polimerisasi panas. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang memerlukan aktivator kimia dalam proses polimerisasinya. Aktivator kimia berfungsi untuk mempercepat proses polimerisasi sehingga working time resin ini berlangsung cepat. Polimerisasi yang dicapai oleh resin akrilik swapolimerisasi tidak sesempurna resin akrilik polimerisasi panas karena banyak monomer yang tidak bereaksi sehingga banyak terdapat monomer sisa. Monomer sisa dapat bertindak sebagai iritan dan menurunkan kekuatan basis gigitiruan. Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang memerlukan gelombang cahaya yang berfungsi sebagai aktivator selama proses polimerisasinya, sehingga penggunaannya harus menggunakan mesin kuring khusus. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin akrilik yang tidak memerlukan aktivator kimia dalam polimerisasinya dan memerlukan energi panas. Working time dari resin ini membutuhkan waktu yang paling lama, tetapi polimerisasi yang dicapai lebih sempurna apabila dibandingkan dengan resin akrilik swapolimerisasi.3,14-16

Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk prepolymerized poly(methyl methacrylate) dan cairan monomer methyl methacrylate yang dicampur dengan menggunakan teknik compression molding (dough technique).3 Bahan ini telah banyak digunakan sebagai bahan basis gigitiruan selama bertahun-tahun, karena sifatnya yang baik dari segi fisis, biologik maupun estetik.17 Bahan ini kadang-kadang mengalami fraktur dalam penggunaanya. Hal ini disebabkan karena rendahnya resistensi resin akrilik terhadap kekuatan impak, kekuatan fleksural (kekuatan transversal) maupun fatik sehingga sampai saat ini masih merupakan masalah dalam kedokteran gigi yang belum terselesaikan.17,18 Faot,dkk (2009) menyatakan besarnya kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas (QC 20) adalah sebesar 5 KJ/m2.19

Kekuatan dari bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat ditingkatkan yaitu dengan cara menambahkan bahan penguat ke dalam bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Bahan penguat yang dapat ditambahkan untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik yaitu berupa bahan dari kimia, logam dan serat.20-22 Penambahan bahan penguat pada bahan basis gigitiruan akrilik bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanis dari resin akrilik yaitu resistensi terhadap fraktur akibat benturan, beban pengunyahan dan penggunaan yang terlalu lama.10,20,23 Bahan penguat berupa serat yang ditambahkan sebagai penguat dapat meningkatkan kekuatan impak bahan basis gigitiruan hingga sebesar 360%.24 Serat yang dapat ditambahkan sebagai penguat diantaranya serat kaca, serat karbon dan serat polimer berupa serat polietilen, serat rayon, serat aramid, serat poliester dan serat nilon.25-29

Serat yang paling banyak digunakan sebagai bahan penguat basis gigitiruan resin akrilik adalah serat kaca. Serat kaca memiliki beberapa sifat yang menguntungkan, yaitu mudah dimanipulasi, berikatan baik dengan matriks resin serta estetik yang baik.30,31 Beberapa penelitian telah membuktikan adanya peningkatan sifat fisis dan mekanis yang cukup signifikan pada resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca.26 Rahamneh (2009) dalam penelitiannya menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan setelah penambahan serat kaca (Stick Tech) berbentuk batang dan anyaman pada basis gigitiruan heat-cured cross linked acrylic resin (Minerva). Kekuatan impak terbesar resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca adalah sebesar 17,35 KJ/m2 pada resin akrilik yang ditambahkan serat kaca berbentuk batang.32 Penelitian yang dilakukan oleh Sitorus Z dan Eddy (2012) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (GC America) yang ditambahkan serat kaca (taiwan glass) potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca. Kekuatan impak terbesar didapatkan pada kelompok resin akrilik dengan penambahan serat kaca berukuran 8 mm, yaitu sebesar 6,83 KJ/m2.10 Watri D. (2010) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik

polimerisasi panas (QC 20) yang ditambahkan serat kaca (Juneng) potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi berbeda, yaitu 1%, 1.5% dan 2% yang sebelumnya telah direndam dalam cairan monomer selama 10 menit menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak seiring dengan bertambahnya konsentrasi. Kekuatan impak terbesar pada penelitian ini terdapat pada kelompok penambahan serat kaca sebesar 2% yaitu 10,5 KJ/m2.33 Penelitian yang dilakukan oleh Siregar R. (2011) yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (GC America) yang ditambahkan serat kaca (Glass Taiwan) potongan kecil dengan ukuran berbeda yaitu ukuran 4 mm, 6 mm dan 8 mm dengan konsentrasi 1% yang sebelumnya telah direndam dalam cairan monomer metil metaklirat selama 10 menit mendapatkan adanya peningkatan kekuatan impak seiring dengan bertambahnya panjang ukuran serat. Kekuatan impak terbesar pada penelitian ini terdapat pada kelompok dengan penambahan serat kaca ukuran 8 mm, yaitu 7 KJ/m2.34

Dari beberapa hasil penelitian yang telah dibahas sebelumnya, kekuatan impak terbesar adalah sebesar 17,35 KJ/m2 yaitu pada resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca berbentuk batang. Secara mikroskopik, ikatan adhesi pada serat kaca berbentuk batang dan matriks polimer akan terlihat adanya celah atau

void yang membuktikan bahwa ikatan antara serat kaca berbentuk batang dan bahan basis gigitiruan tidak adekuat yang akan mempengaruhi sifat mekanis resin akrilik serta serat berbentuk batang sulit dimanipulasi dan sulit untuk mendistribusikan serat pada daerah yang rentan terhadap fraktur pada bahan basis gigitiruan apabila dibandingkan dengan serat kaca potongan kecil.20,23,26 Serat kaca potongan kecil berukuran 6 mm yang ditambahkan kedalam basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas akan memberikan sifat fisis yang paling optimum apabila dibandingkan dengan ukuran lainnya, hal ini disebabkan karena semakin panjang serat kaca, maka semakin besar kekuatan impaknya. Serat dengan panjang yang melebihi 6 mm dapat meningkatkan water sorption sehingga menyebabkan rongga kosong (void) yang terbentuk akan menjadi lebih banyak. Rongga kosong yang terbentuk akan mengurangi adhesi antara serat kaca terhadap polimer resin akrilik.10 Serat kaca dengan konsentrasi 1% yang ditambahkan sebagai penguat bahan basis gigitiruan

resin akrilik polimerisasi panas akan memberikan penambahan kekuatan impak, fatik dan transversal yang seimbang. Semakin tinggi konsentrasi serat, maka semakin besar kemungkinan terjadinya penggumpalan serat pada saat proses pengadukan monomer dan polimer sehingga menyebabkan terjadinya porositas yang terbentuk karena adanya rongga kosong (void) pada matriks resin.20

Serat Poliester dapat ditambahkan sebagai bahan penguat resin akrilik polimerisasi panas. Serat poliester merupakan polimer yang terbuat dari campuran

terepthalic acid dan dihydric alcohol 85%. Serat poliester bersifat hidrofobik dan mempunyai persen kristalinitas yang tinggi, sehingga akan menghasilkan kekuatan dan kestabilan yang tinggi serta resistensi terhadap bahan kimia, abrasi, dan panas.35,36 Serat poliester sering disebut sebagai PET (polyethlene terephtalate) yang merupakan jenis esthetic fibers sama seperti serat kaca, serat polietilen, serat rayon dan serat nilon. Serat poliester dapat ditambahkan sebagai bahan penguat karena memiliki kekuatan yang tinggi serta estetik yang baik. Dalam penelitian yang dilakukan Nitanda dkk (1991) yang bertujuan untuk melihat penggunaan berbagai serat yang ditambahkan dalam basis gigitiruan, serat poliester (Mitsubishi) berbentuk linear dengan panjang 55 mm yang sebelumnya sudah direndam pada cairan monomer metil metaklirat ditambahkan dalam resin akrilik polimerisasi panas (Nissin Co) dan mendapatkan hasil adanya peningkatan kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Kekuatan impak terbesar adalah sebesar 3,8 KJ/m2.37 San Chen dkk (2000) dalam penelitiannya yang mengukur peningkatan sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas (Shofu Co) yang ditambahkan berbagai serat, salah satunya serat poliester (IW71 USA) potongan kecil dengan ukuran dan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu dengan ukuran 2 mm, 4 mm dan 6 mm dengan konsentrasi 1%, 2% dan 3% mendapatkan adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan seiring dengan bertambahnya panjang serat dan konsentrasi serat, hasil uji kekuatan impak yang terbesar didapatkan dari penambahan serat poliester dalam resin akrilik polimerisasi panas yaitu pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat poliester 3% dengan ukuran 6 mm, yaitu sebesar 7,67 KJ/m2.27 Penelitian yang dilakukan Dogan dkk (2006) untuk melihat resistensi

terhadap kekuatan impak pada resin akrilik polimerisasi panas (Meliodent) dengan penambahan serat poliester (Kordsa) bentuk potongan kecil dengan ukuran berbeda, yaitu 2 mm, 4 mm dan 6 mm dengan konsentrasi 3%. Hasil yang didapatkan dari penelitian tersebut yaitu adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan setelah ditambahkan serat poliester. Kekuatan impak bertambah seiring dengan bertambahnya panjang serat dan kekuatan impak terbesar pada kelompok dengan penambahan serat poliester adalah sebesar 6,9 KJ/m2 dengan ukuran 6 mm.28

Dari beberapa hasil penelitian yang telah dibahas sebelumnya, kekuatan impak terbesar pada resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat poliester adalah 7,67 KJ/m2 yaitu pada kelompok resin akrilik yang ditambahkan serat poliester berbentuk potongan kecil ukuran 6 mm dengan konsentrasi 3%. Serat poliester dengan konsentrasi 1% yang ditambahkan dalam bahan basis resin akrilik polimerisasi panas akan menyebabkan terjadinya peningkatan kekuatan impak dan transversal secara bersamaan.27

1.2 Permasalahan

Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan, tetapi resin ini mempunyai berbagai kelemahan yang salah satunya ialah rentan terhadap fraktur yang terutama disebabkan oleh benturan. Usaha yang dapat dilakukan untuk menanggulangi masalah tersebut ialah dengan menambahkan bahan penguat. Salah satu bahan penguat yang sering digunakan adalah bahan berupa serat. Serat penguat yang ditambahkan ke dalam bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas tidak boleh mengurangi kualitas estetik. Serat yang baik untuk ditambahkan ke dalam bahan basis gigitiruan resin akrilik adalah serat kaca dan serat poliester yang tidak mengurangi kualitas estetik bahan basis gigitiruan serta memiliki kekuatan yang tinggi. Serat kaca sebagai bahan penguat telah banyak diteliti sebagai bahan penguat karena dapat meningkatkan kekuatan impak sehingga mencegah terjadinya fraktur pada basis gigitiruan. Serat poliester juga dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat. Serat ini sangat kuat dan lentur, sehingga cocok digunakan sebagai salah

satu alternatif bahan penguat untuk meningkatkan kekuatan impak basis gigitiruan. Berdasarkan hal tersebut, maka timbul permasalahan bagaimana pengaruh serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

1.3 Rumusan Masalah

1. Berapa kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm.

2. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

3. Apakah ada perbedaan pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm.

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

3. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1%

potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1 Manfaat Teoritis

a. Sebagai bahan masukan bagi perkembangan ilmu basic science mengenai bahan basis dibidang prostodonsia.

b. Sebagai dasar untuk penelitian lebih lanjut mengenai bahan penguat serat kaca dan serat poliester.

1.5.2 Manfaat Praktis

a. Sebagai pendekatan yang dilakukan untuk meningkatkan kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

b. Sebagai salah satu usaha untuk memperbaiki kelemahan sifat mekanis bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Basis Gigitiruan 2.1.1 Pengertian

Basis gigitiruan adalah bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut. Anasir gigitiruan tidak termasuk bagian dari basis gigitiruan.1 Fungsi basis gigitiruan adalah menggantikan tulang alveolar yang sudah hilang, mengembalikan estetis wajah, menyalurkan tekanan oklusal ke jaringan pendukung gigi, linggir sisa alveolar atau gigi penyangga, mempertahankan residual ridge dan tempat untuk melekatkan komponen gigitiruan lainnya seperti anasir gigitiruan,

occlusal rest, lengan retentif dan lengan resiprokal pada gigitiruan dari bahan resin akrilik.2,38,39

2.1.2 Persyaratan

Bahan basis gigituruan harus memenuhi persyaratan sehingga layak untuk digunakan, tetapi sampai saat ini belum ada basis gigitiruan yang memenuhi semua persyaratan tersebut. Persyaratan ideal untuk bahan basis gigitiruan antara lain: persyaratan biologis, persyaratan fisis dan mekanis.2,3,8,38

2.1.2.1 Persyaratan Biologis

1. Tidak toksik dan tidak mengiritasi jaringan (biokompatibel) 2. Tidak larut dalam saliva dan tidak mengabsorbsi saliva 3. Penghantar termal yang baik

2.1.2.2 Persyaratan Fisis dan Mekanis 1. Berat jenis rendah

3. Warna sesuai dengan jaringan sekitarnya (estetik)

4. Modulus elastisitas yang tinggi untuk rigiditas yang lebih baik

5. Tidak mudah mengalami abrasi, sehingga bentuk gigitiruan tetap baik dalam jangka waktu yang lama

7. Radiopak, sehingga terlihat pada saat melakukan foto ronsen 8. Mudah dimanipulasi dan direparasi apabila patah atau retak 9. Mudah dibersihkan baik secara mekanis maupun kemis 10. Resistensi yang tinggi terhadap crazing dan creeping

2.1.3 Bahan Basis Gigitiruan

Berdasarkan bahan yang digunakan, basis gigitiruan dapat dibagi menjadi basis gigitiruan logam dan basis gigitiruan non logam.38

2.1.3.1 Basis Logam

Bahan berbasis logam biasanya terbuat dari campuran 2 logam atau lebih yang disebut dengan logam alloy, contohnya adalah basis dari alloy kobalt-kromium, alloy

kobalt-kromium nikel dan alloy nikel kromium.3 Basis dengan bahan logam memiliki beberapa keuntungan apabila dibandingkan dengan bahan non logam, yaitu penghantar termis yang lebih baik dari bahan non logam, stabilitas dimensi yang lebih baik dan kekuatan yang diperoleh maksimal dengan ketebalan yang minimal. Kerugian dari bahan logam adalah estetik yang buruk serta sulit diperbaiki apabila patah.2,3,39

2.1.3.2 Basis Non Logam

Bahan berbasis non logam merupakan jenis bahan yang paling sering digunakan dalam kedokteran gigi karena memiliki sifat yang lebih baik apabila dibandingkan dengan bahan berbasis logam. Bahan basis non logam memiliki estetik yang lebih baik serta harga yang lebih terjangkau apabila dibandingkan dengan basis logam. Bahan basis non logam umumnya terbuat dari bahan polimer. Berdasarkan

reaksi termalnya, basis non logam dapat terbagi menjadi 2 macam, yaitu polimer termoplastik dan polimer termoset.7,8,38

2.1.3.2.1 Termoplastik

Polimer termoplastik adalah jenis polimer yang akan melunak ketika dipanaskan dan mengeras kembali saat didinginkan secara reversible. Degradasi

irreversibel akan terjadi apabila pemanasan dilakukan dalam temperatur yang melewati batas ambang. Contoh polimer termoplastik yang sering digunakan pada kedokteran gigi adalah nilon termoplastik.7,8,38

2.1.3.2.2 Termoset

Polimer termoset adalah jenis polimer yang akan menjadi keras secara permanen pada saat pembuatannya dan tidak akan melunak ketika dipanaskan kembali. Salah satu contohnya adalah cross-linked poly (methyl methacrylate) atau resin akrilik.7,8,38 Resin akrilik mulai diperkenalkan oleh Rohm dan Hass pada tahun 1936 dalam bentuk lembaran, kemudian Nemours pada tahun 1937 memperkenalkan resin akrilik dalam bentuk bubuk. Pada tahun yang sama Dr. Walter Wright memperkenalkan bahan polimetil metaklirat atau resin akrilik sebagai bahan basis gigitiruan yang hingga saat ini paling banyak digunakan.5 Sejak pertengahan tahun 1940, resin akrilik sudah banyak digunakan dalam bidang kedokteran gigi untuk berbagai keperluan seperti splinting, pelapis estetik, bahan pembuat anasir gigitiruan, piranti ortodonti, bahan reparasi dan bahan basis gigitiruan.10

Resin akrilik banyak digunakan karena memiliki banyak keuntungan, yaitu harganya yang relatif murah, mudah direparasi, proses pembuatannya yang menggunakan peralatan yang sederhana, warna yang sesuai dengan jaringan disekitar rongga mulut, stabilitas dimensinya baik, serta mudah dipoles.10,14 Bahan basis gigitiruan resin akrilik saat ini terbagi atas beberapa jenis, yaitu resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik polimerisasi panas.3,14

1. Resin akrilik swapolimerisasi (cold cured/chemically activated acrylic resin) adalah resin akrilik yang terdiri dari bubuk dan cairan yang dilengkapi dengan aktivator kimia untuk mempercepat proses polimerisasi yaitu dimetil-para-toluidin

atau amin tersier. Bahan ini memiliki kekuatan dan stabilitas warna yang kurang apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas, tetapi working time

yang lebih cepat dari resin akrilik polimerisasi panas. Bahan ini biasanya digunakan untuk basis gigitiruan sementara serta bahan reline dan rebase gigitiruan.3,8,16,38,39

2. Resin akrilik polimerisasi sinar (light-activated resin) adalah resin akrilik yang menggunakan sinar tampak untuk proses polimerisasinya. Penyinaran dilakukan selama 10 menit dengan panjang gelombang cahaya sebesar 400-500 nm pada unit kuring khusus. Resin akrilik jenis ini dilapisi oleh komponen lapisan non reaktif untuk mencegah masuknya oksigen selama proses polimerisasi berlangsung.3,14,38

3. Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured acrylic resin) adalah resin akrilik yang menggunakan proses pemanasan untuk polimerisasinya. Resin akrilik jenis ini tidak memerlukan aktivator dalam proses polimerisasinya, sehingga working time dari resin akrilik ini paling lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik swapolimerisasi dan polimerisasi sinar, tetapi resin akrilik jenis ini memiliki kekuatan yang paling besar.8,14,38

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan sebagai basis gigitiruan dalam kedokteran gigi. Bahan ini terbuat dari bahan polimetil metaklirat yang memerlukan energi termal atau energi panas dalam proses polimerisasinya. Energi termal yang dibutuhkan untuk proses polimerisasinya dapat diperoleh dari perendaman dalam air yang dipanaskan (waterbath).15

2.2.1 Komposisi

Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Bubuk akrilik mengandung komponen polimer dan cairan mengandung monomer.

Komponen-komponen yang terkandung dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas antara lain:3,14,39

a. Bubuk (powder)

Polimer: granul prepolimerisasi dari polimetil metaklirat Inisiator: benzoil peroksida (0,5-1,5%) atau diisobutylazonitrile

Pigmen: merkuri sulfida, kadmium sulfida, ferri oksida atau pigmen organik Lainnya: serat sintetik yang telah diwarnai

b. Cairan (liquid)

Monomer: metil metaklirat

Inhibitor: hidrokuinon (0,003-0,1%)

Cross-linking agent : etilen glikol dimetaklirat (2-14%)

2.2.2 Manipulasi

Resin akrilik polimerisasi panas dimanipulasi sehingga menghasilkan bentuk yang keras dan kaku dengan menggunakan teknik compression moulding (tekanan). Proses manipulasi resin akrilik polimerisasi panas dengan teknik molding-tekanan antara lain:15

a. Perbandingan monomer dan polimer

Pencampuran bubuk polimer dan cairan monomer dilakukan dengan perbandingan volume 3:1 atau perbandingan berat 2,5:1.3,15

b. Proses Pencampuran polimer dan monomer

Bubuk dan cairan dengan rasio yang tepat dicampurkan didalam wadah yang bersih, kering dan tertutup lalu di campurkan hingga homogen. Selama proses pencampuran, ada beberapa tahapan yang terjadi, yaitu:3,9,15

1. Sandy stage adalah tahap terbentuknya campuran yang menyerupai pasir basah. Pada tahap ini polimer secara bertahap bercampur dengan monomer.

2. Sticky stage adalah tahap ketika bubuk mulai larut dalam cairan sehingga akan terlihat seperti berserabut saat ditarik. Pada tahap ini monomer sudah berpenetrasi dengan polimer.

3. Dough stage adalah tahap saat monomer sudah berpenetrasi seluruhnya ke dalam polimer yang ditandai dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak lengket lagi. Tahap ini merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam

mould.

4. Rubbery (elastic) stage adalah tahap saat monomer sudah tidak dapat bercampur dengan polimer lagi. Pada tahap ini, akrilik akan berwujud seperti karet dan tidak bisa lagi dimasukkan dalam mold.

5. Stiff stage adalah tahap sewaktu akrilik sudah kaku dan tidak dapat dibentuk lagi.

c. Proses Pengisian dalam mold

Pengisian dalam mold dilakukan pada fase dough stage yaitu setelah pengisian dilakukan pres hidrolik sebanyak 2 fase. Fase pertama yaitu dengan tekanan 1000 psi supaya mold terisi secara padat dan kelebihannya dibuang dengan lekron. Fase kedua dilakukan pengepresan dengan tekanan sebesar 2200 psi dan dibiarkan pada suhu kamar selama 30-60 menit.40,41

d. Proses Kuring

Proses kuring dilakukan sebanyak 2 fase. Fase pertama dilakukan pada

waterbath pada suhu 700 C selama 90 menit dan dilanjutkan dengan fase kedua yang dilakukan pada suhu 1000 C selama 30 menit sesuai dengan JIS (Japan Industrial Standard).11 Proses kuring dengan cara pemanasan yang tinggi dan cepat dapat menyebabkan sebagian monomer tidak sempat berpolimerisasi menjadi polimer sehingga dapat menguap dan membentuk bola-bola uap, bola uap tersebut dapat terperangkap didalam matriks resin sehingga menyebabkan terjadinya internal porosity yang tidak terlihat.38

e. Proses Pendinginan dan Penyelesaian

Setelah proses kuring selesai, kuvet dikeluarkan dari waterbath dan dibiarkan hingga mencapai suhu kamar, lalu resin akrilik dikeluarkan dari mold kemudian dirapikan dengan menggunakan bur dan dipoles.11,38

2.2.3 Kelebihan

Resin akrilik polimerisasi panas memiliki kelebihan, antara lain:8,19,22,38 1. Mudah digunakan dan diperbaiki

2. Estetik yang baik karena warnanya yang menyerupai jaringan rongga mulut 3. Harga yang lebih murah apabila dibandingkan dengan basis gigitiruan logam dan nilon termoplastik

4. Biokompatibel, yaitu tidak toksik dan tidak bersifat iritan

5. Tidak larut dalam cairan rongga mulut dan tidak mengabsorpsi saliva 6. Stabilitas warna yang baik

7. Mudah dipoles

8. Proses pembuatannya mudah dan hanya memerlukan peralatan sederhana

2.2.4 Kekurangan

Resin akrilik polimerisasi panas memiliki beberapa kekurangan, yaitu:8,9,14,38 1. Kekuatan impak (resistensi terhadap benturan) yang rendah apabila dibandingkan dengan nilon termoplastik dan logam

2. Kekuatan transversal (fleksural) yang rendah apabila dibandingkan dengan nilon termoplastik dan logam

3. Ketahanan terhadap fatique yang rendah 4. Ketahanan terhadap abrasi yang rendah 5. Konduktivitas termal yang rendah

6. Apabila proses polimerisasinya tidak sempurna, monomer sisa yang berlebihan dapat menyebabkan reaksi alergi.

7. Working time yang lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik swapolimerisasi.

2.2.5 Sifat

Sifat-sifat yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas, antara lain: sifat kemis, sifat biologis, sifat fisis dan sifat mekanis.1,8,38

2.2.5.1 Sifat Kemis

Bahan basis gigitiruan harus stabil secara kimia yaitu tidak boleh larut dalam cairan apapun termasuk cairan dalam rongga mulut, tidak boleh mengalami erosi maupun korosi. Sifat kemis dari resin akrilik berhubungan dengan penyerapan air dan kelarutannya. Besarnya penyerapan air resin akrilik polimerisasi panas adalah 0,6 mg/cm2, sedangkan besar kelarutan dalam cairannya adalah 0,02 mg/cm2.1,6,8

2.2.5.2 Sifat Biologis

Bahan basis gigitiruan harus biokompatibel, yaitu bahan basis gigitiruan tidak bersifat toksik, tidak bersifat iritan, tidak karsinogenik dan tidak berpotensi menyebabkan alergi. Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang biokompatibel, tetapi monomer sisa yang berlebihan dapat menyebabkan reaksi alergi. Besarnya monomer sisa pada resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 1-3% ketika dikuring dalam waktu kurang dari 1 jam dalam air mendidih. Jumlah monomer sisa akan berkurang hingga 0,4% atau bahkan lebih kecil apabila dikuring pada suhu 700 C dan dipanaskan dengan air mendidih selama 3 jam.1,6,38

2.2.5.3 Sifat Fisis

Sifat fisis yang terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas adalah konduktivitas termal, koefisien ekspansi termal, stabilitas dimensi, densitas dan kestabilan warna. Konduktivitas termal merupakan laju aliran panas per satuan gradien suhu pada suatu benda. Konduktivitas termal diperlukan pada bahan basis gigitiruan untuk menahan stimulus panas dan dingin supaya kesehatan rongga mulut dapat terjaga dengan baik. konduktivitas termal untuk resin akrilik polimerisasi panas adalah (5,7 x 10-4)0 C/cm. Koefisien ekspansi termal adalah jumlah energi yang diabsorpsi suatu benda ketika dipanaskan. Koefisien ekspansi termal untuk resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar (81 x 10-6)/0 C.1,8,38 Stabilitas dimensi merupakan kemampuan resin akrilik polimerisasi panas untuk mempertahankan bentuknya baik setelah pemrosesan maupun sebelum pemrosesan. Besarnya penyusutan yang terjadi selama polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas adalah

sebesar 0,97% volume. Besarnya densitas resin akrilik polimerisasi panas adalah kira-kira sebesar 1,16-1,18 g/cm. Kestabilan warna dapat ditentukan dengan pengukuran

color stability test yaitu resin akrilik akan disinari dengan sinar ultraviolet selama 24 jam. Hasil yang diperoleh hanya boleh menunjukkan sedikit perubahan warna apabila dibandingkan dengan resin akrilik sebelum dilakukan penyinaran.1,3,38

2.2.5.4 Sifat Mekanis

Sifat mekanis adalah respon yang terukur baik elastis maupun plastis dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Sifat mekanis bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan transversal dan fatik. Kekuatan tarik merupakan tekanan tarik yang menyebabkan terpisahnya rantai molekul-molekul polimer, kekuatan tarik merupakan kekuatan yang sering menyebabkan terjadinya retak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Kekuatan impak merupakan kekuatan yang menyebabkan suatu bahan menjadi patah akibat benturan yang tiba-tiba. Kekuatan transversal (fleksural) merupakan ukuran kekuatan terhadap tekanan yang terjadi pada bahan basis gigitiruan akibat pengunyahan. Kekuatan fatik merupakan kekuatan yang menyebabkan patahnya basis gigitiruan akibat pembengkokan yang berulang yang disebabkan oleh pemakaian gigitiruan yang terlalu lama.1,8

2.2.6 Kekuatan Impak

Kekuatan impak adalah ukuran kekuatan dari suatu bahan ketika bahan tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba. Dua tipe alat pengujian kekuatan impak yang sering digunakan pada resin akrilik polimerisasi panas, 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. Kekuatan impak diukur menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel sehingga patah

selanjutnya energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak.1,8,38

Kekuatan impak = E_ b x d

Keterangan: E = Energi (Joule)

b = Lebar batang uji (mm) d = Tebal batang uji (mm)

2.3 Bahan Penguat Resin Akrilik

Resin akrilik merupakan bahan yang paling sering digunakan dalam kedokteran gigi, tetapi resin akrilik memiliki berbagai kelemahan, salah satunya ialah kekuatan impak yang rendah. Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas hanya sekitar 0,26 (charpy, Nm).6 Untuk meningkatkan kekuatan resin akrilik polimerisasi panas dapat digunakan berbagai macam bahan penguat. Bahan penguat yang dapat digunakan yaitu bahan logam, kimia dan serat.10,21,22

2.3.1 Bahan Logam

Bahan logam dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat. Bentuk logam yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas ialah logam yang berbentuk kawat, serat, plat dan anyaman.10,13,31 Bahan penguat berupa logam memiliki beberapa kerugian sehingga sangat jarang digunakan sebagai bahan penguat basis gigitiruan, kekurangan dari bahan logam yaitu sistem adhesi yang inadekuat antara resin akrilik dan komponen logam, harga yang relatif mahal, korosi serta warna logam yang gelap sehingga akan mengurangi estetik gigitiruan.4,16,21

2.3.2 Bahan Kimia

Bahan polifungsional berupa cross-linking agent seperti polietilen glikol dimetaklirat dapat ditambahkan kedalam monomer resin akrilik sebagai penguat.21 Penambahan cross-linking agent dapat menambah ikatan kovalen antar monomer sehingga secara mikroskopik akan berpengaruh pada kekuatan resin akrilik pada saat dicampur kedalam polimer. Ikatan kovalen yang kuat akan mencegah terputusnya rantai polimer pada saat pemanasan dan meningkatkan elastisitas.7 Penggunaan bahan kimia sebagai penguat resin akrilik polimerisasi panas jarang digunakan, karena penggunaan dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan resin akrilik menjadi fatik akibat elastisitas yang berlebihan serta harganya yang sangat mahal yang bahkan melebihi harga resin akrilik polimerisasi panas yang konvensional. Bahan kimia lainnya yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat adalah rubber particles dan filler kimia.8,42 Bahan rubber yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas adalah butadienestyrene rubber

yang dapat bertindak sebagai shock absorber untuk menahan stress yang diterima oleh resin akrilik polimerisasi panas sehingga dapat meningkatkan kekuatan impak.10

2.3.3 Bahan Serat

Serat merupakan bahan yang paling sering digunakan sebagai penguat pada bahan yang terbuat dari polimer. Berdasarkan bahan pembuatnya, serat terbagi menjadi dua macam, yaitu serat alami dan serat buatan.43

2.3.3.1 Serat Alami

Serat alami merupakan serat yang terbuat dari bahan-bahan yang berasal dari alam seperti hewan, mineral dan tumbuhan, misalnya serat jute.43,44 Dalam penelitian yang dilakukan oleh Kondo, dkk (2009) yang menambahkan serat jute potongan kecil kedalam bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas menyatakan perlunya penelitian lebih lanjut mengenai konsentrasi optimal dan surface treatment yang tepat sehingga dapat digunakan sebagai bahan penguat basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.20

2.3.3.2 Serat Buatan

Serat buatan dapat berbentuk filamen maupun stapel. Serat buatan yang sering dijadikan sebagai penguat adalah serat karbon, serat kaca dan serat polimer.43,44 Serat karbon merupakan serat yang memiliki kekuatan yang sangat kuat, ringan dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, tetapi serat ini jarang digunakan sebagai bahan penguat basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas karena warnanya yang gelap serta harganya yang relatif mahal. Warna yang gelap dari serat karbon akan mengurangi estetik apabila dijadikan sebagai bahan penguat resin akrilik polimerisasi panas.7,18 Serat kaca adalah material berbentuk serabut yang sangat halus dan mengandung bahan kaca, serat ini lebih murah daripada serat karbon. Serat ini termasuk serat estetis, sehingga tidak akan menggangu estetik dari bahan basis gigitiruan. Serat polimer merupakan serat yang terbuat dari rantai polimer panjang yang berada di sepanjang aksis dan membentuk serabut. Serat polimer umumnya memiliki kekuatan yang tinggi.44 Serat polimer yang dapat dijadikan sebagai bahan penguat adalah serat aramid, serat rayon, serat polietilen, serat nilon dan serat poliester.Serat rayon, serat polietilen, serat nilon dan serat poliester merupakan serat estetik sehingga estetika dari basis gigitiruan akan terjaga.18,28 Serat aramid berwarna kekuningan dan dapat menambah kekasaran resin akrilik polimerisasi panas sehingga sulit dipoles serta daya adhesi yang rendah antara serat aramid dan resin akrilik membuat serat aramid tidak digunakan secara luas sebagai bahan penguat.20

2.4 Serat Kaca

2.4.1 Pengertian

Serat kaca adalah material berbentuk serabut-serabut yang sangat halus yang mengandung bahan kaca.10 Bahan ini sering digunakan karena merupakan material dengan ketahanan terhadap bahan kimia yang kuat, kekuatan dan fleksibilitas yang baik, ringan serta mudah dimanipulasi.7 Serat kaca yang biasa digunakan sebagai bahan penguat merupakan serat kaca tipe E-glass.44

2.4.2 Komposisi

Serat kaca umumnya mengandung komposisi sebagai berikut :7,44 1. SiO2 = 52-56%

2. CaO = 16-25% 3. Al2O3 = 12-16% 4. B2O3 = 8-13% 5. MgO = 3,3% 6. Na2O = 0.3% 7. K2O = 0,2% 8. Fe2O3 = 0,3% 9. F2 = 0,3%

Silikon dioksida (SiO2) atau silika merupakan komponen utama dalam serat kaca yang merupakan gabungan dari polimer (SiO2)n. Komponen ini memiliki titik leleh yang tinggi yaitu sekitar 20000 C dan kekakuan serta kekuatan yang tinggi, sehingga serat kaca banyak digunakan sebagai bahan penguat.43,44

2.4.3 Bentuk

Bentuk serat kaca yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik sebagai penguat adalah bentuk batang, anyaman dan potongan kecil.10

2.4.3.1 Bentuk Batang

Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca continous undirectional

yang terdiri atas 1.000-200.000 serabut serat kaca yang diameternya adalah 3-25 µm.45 Serat kaca berbentuk batang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat karena posisi serat yang perpendikular dan menyebar sepanjang basis gigitiruan. Posisi serat yang sedemikian rupa akan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan.

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Rahamneh (2009) menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak pada resin akrilik polimerisasi (minerva) yang

ditambahkan serat kaca (stick tech) berbentuk batang dan anyaman, peningkatan kekuatan pada resin akrilik yang ditambakan serat berbentuk batang lebih besar daripada resin akrilik yang ditambahkan serat berbentuk anyaman.32

Penggunaan serat berbentuk batang sebagai penguat mempunyai kerugian yaitu ikatan adhesi antara serat kaca terhadap bahan basis gigitiruan tidak kuat. Hal ini telah dibuktikan secara mikroskopik dari gambaran mikroskop. Secara mikroskopik akan terlihat adanya celah atau void antara serat kaca dengan resin akrilik yang membuktikan bahwa ikatan antara serat kaca dan bahan basis gigitiruan tidak adekuat serta sulitnya pendistribusian serat berbentuk batang pada bagian yang lemah pada gigitiruan.20,23,26

Gambar 1. Serat kaca bentuk batang

2.4.3.2 Bentuk Anyaman

Penggunaan serat kaca dengan bentuk anyaman dapat meningkatkan kekuatan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Peningkatan kekuatan bahan basis yang diperkuat serat kaca bentuk anyaman bukan disebabkan oleh kekuatan dari

serat kaca itu sendiri saja, tetapi peningkatan kekuatan tersebut berasal dari besarnya kuantitas dan diameter dari bentuk anyaman dari serat kaca.24 Kanie T, dkk (2000) dalam penelitiannya yang menggunakan tiga jenis E-glass fiber (Mie Textile)

berbentuk anyaman dengan ketebalan berbeda yang ditambahkan silane coupling agent (Toray Dow) pada resin akrilik polimerisasi panas (Wako) menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak pada yang signifikan pada semua sampel.16 Serat kaca berbentuk anyaman mempunyai kekuatan yang lebih rendah dari serat berbentuk batang serta serat ini dapat keluar pada permukaan basis gigitiruan dan menyebabkan iritasi pada jaringan mukosa oral.20,46

Gambar 2. Serat kaca bentuk anyaman

2.4.3.3 Bentuk Potongan Kecil

Serat kaca bentuk potongan kecil merupakan bentuk serat yang paling sering digunakan sebagai penguat bahan basis gigitiruan. Hal ini disebabkan karena serat kaca potongan kecil memiliki ikatan adhesi yang yang baik dengan matriks polimer. Serat kaca potongan kecil juga dapat tersebar secara merata dalam bahan basis gigitiruan. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, ukuran serat kaca potongan kecil yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat adalah 2 mm, 3 mm, 4 mm, 6 mm dan 8 mm. 10,27,33,34 Makarem A. (2011) yang melakukan uji kekuatan impak (charpy test) resin akrilik polimerisasi panas (Major Base 2) dengan tambahan serat kaca (K and C moulding Ltd) potongan kecil 6 mm sebanyak 0.022 gm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan

pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca daripada kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca.31 Zuriah S dan Eddy (2012) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (GC America) yang ditambahkan serat kaca (taiwan glass) potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca.Pada penelitian tersebut, kelompok dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm memperlihatkan peningkatan kualitas fisik yang paling optimal apabila dibandingkan dengan kelompok lainnya.10 Koray dkk (2013) pada penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (Meliodent) dengan penambahan serat kaca tipe E-glass (Carn Elyaf) potongan kecil ukuran 4 mm dengan konsentrasi 3%, peneliti mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca.22 Mowade, dkk (2012) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (Trevalon) dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm (Vetrotex) dengan konsentrasi 2% yang sebelumnya telah dilakukan preimpregnasi dengan menggunakan silane coupling agent (Dow-Coming) menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan.9

Monomer resin akrilik polimerisasi panas dapat membasahi seluruh permukaan serat secara merata sehingga akan lebih meningkatkan kekuatan dari bahan basis gigitiruan karena sebagian monomer telah bercampur dengan komponen serat, bercampurnya monomer dan komponen serat kaca akan meningkatkan daya adhesi antara bahan basis gigitiruan resin akrilik terhadap serat kaca.31 Distribusi serat potongan kecil dalam matriks polimer akan mempengaruhi kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik. Semakin merata distribusi serat dalam matriks polimer, maka semakin besar kekuatan impaknya.22 Selain distribusi serat, panjang serat potongan kecil juga mempengaruhi kekuatan impak dari bahan basis gigitiruan, semakin panjang ukuran serat yang terdistribusi dalam matriks polimer, maka semakin besar kekuatan impaknya. Penyebaran serat ke arah lateral ketika

pengepresan dalam teknik compression molding juga dapat mempengaruhi kekuatan impak.26

Gambar 3. Serat kaca bentuk potongan kecil

2.5 Serat Poliester

2.5.1 Pengertian

Poliester merupakan polimer kondensasi sintesis yang pertama. Poliester ditemukan oleh Carothers dkk pada awal tahun 1930. Pada tahun 1953, Pont menghasilkan serat dari bahan poliester melalui proses pencairan polimer yang di

spinning sehingga membentuk serat yang disebut dengan serat poliester atau

polyester staple fiber.47

Serat poliester memiliki ketahanan yang baik tehadap asam mineral lemah maupun asam kuat pada suhu kamar serta bersifat hidrofobik dan oleofilik, yaitu memiliki sifat menolak air dan menyerap zat minyak, serat poliester juga memiliki permukaan yang halus dan terang sehingga tidak akan menambah kekasaran suatu bahan apabila dicampurkan sebagai penguat. Serat poliester juga sangat tahan terhadap suhu yang tinggi serta sangat kuat dan elastik.36,47

2.5.2 Komposisi

Serat poliester merupakan polimer dari polyethylene terephthalate (PET) yang merupakan serat sintetik yang terdiri dari komposisi sebagai berikut:36,47,48

1. Bahan mentah berupa poly hydroxy compounds yaitu etilen glikol 2. Monomer berupa asam teraptalik atau dimetil teraptalat

3. Dihydric alcohol sebesar 85%

Serat poliester merupakan serat dengan kekuatan mekanis yang baik karena memiliki ikatan rantai polimer yang kuat dan panjang. Ikatan rantai yang kuat disebabkan karena susunan struktur molekulernya yang padat dan kompak sehingga akan menghasilkan daya tarik menarik antar molekul lebih besar. Semakin kuat ikatan suatu rantai polimer, maka semakin besar resistensi mekanisnya, serta semakin panjang rantai polimer serat, maka akan menghasilkan ikatan antar molekul yang besar juga. Semakin besar ikatan antar molekul polimer, maka semakin kuat suatu bahan.35,36

2.5.3 Bentuk

Serat poliester yang dapat digunakan sebagai bahan penguat memiliki dua macam bentuk, yaitu bentuk linear dan bentuk potongan kecil.27,28,37

2.5.3.1 Bentuk Linear

Serat poliester berbentuk linear dengan panjang 55 mm merupakan serat yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai bahan penguat. Serat poliester yang sebelumnya direndam dalam cairan monomer resin akrilik polimerisasi panas terlebih dahulu dan ditambahkan ke dalam campuran monomer dan polimer resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan kekuatan impak basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Penelitian yang dilakukan Nitanda dkk (1991) yang menggunakan serat poliester (Mitsubishi) berbentuk linear dengan panjang 55 mm yang sebelumnya sudah direndam pada monomer metil metaklirat dan ditambahkan dalam resin akrilik polimerisasi panas (Nissin Co), hasil yang

didapatkan yaitu adanya peningkatan kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.37

Gambar 4. Serat Poliester bentuk linear

2.5.3.2 Bentuk Potongan Kecil

Serat poliester berbentuk potongan kecil dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai bahan penguat. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, bentuk potongan serat poliester yang dapat ditambahkan kedalam matriks polimer ialah serat potongan kecil dengan ukuran 2 mm, 4 mm dan 6 mm.27,28 Dogan dkk (2006) dalam penelitiannya yang bertujuan untuk melihat resistensi terhadap kekuatan impak pada resin akrilik polimerisasi panas (Meliodent) dengan penambahan serat poliester (Kordsa) bentuk potongan kecil dengan ukuran berbeda, yaitu 2 mm, 4 mm dan 6 mm dengan konsentrasi 3%. Hasil yang didapatkan dari penelitian tersebut yaitu adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan setelah ditambahkan serat poliester. Kekuatan impak terbesar didapatkan dari serat dengan ukuran 6 mm.28 San Chen dkk (2000) dalam penelitiannya yang mengukur peningkatan sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas (Shofu Co) yang ditambahkan serat poliester (IW71 USA) potongan kecil dengan ukuran dan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu dengan ukuran 2 mm, 4 mm dan 6 mm dengan konsentrasi 1%, 2% dan 3% mendapatkan adanya peningkatan kekuatan impak yang signifikan seiring dengan bertambahnya panjang serat dan konsentrasi serat, hasil

penelitian tersebut menunjukkan serat dengan panjang 6 mm akan memberikan kekuatan mekanis yang terbaik.27

Serat poliester bentuk potongan kecil yang ditambahkan ke dalam campuran monomer dan polimer resin akrilik polimerisasi panas akan tersebar secara homogen di dalam matriks polimer resin akrilik polimerisasi panas. Sebagian dari serat poliester akan beradhesi secara parsial dengan matriks polimer dan sebagian lagi akan berkontak rapat dengan matriks polimer.28

2.6 Landasan Teori

Basis Gigitiruan

Non Logam Logam

Termoplastik Termoset

Nilon Termoplastik Resin Akrilik

RA Polimerisasi Sinar RA Swapolimerisasi RA Polimerisasi Panas

Komposisi Manipulasi Kelebihan Kekurangan Sifat

Fisis Kemis

Kekuatan Transversal

Kekuatan Impak

Penguat

Kimia Serat Logam

Buatan Alami

Pengertian Bentuk Komposisi

Batang Potongan Anyaman kecil

Linear

Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas?

Serat Kaca

mekanis Biologis

Fatik

Serat Karbon Serat Polimer

6 mm 3 mm

2 mm 4 mm 8 mm

Poliester

Nilon Aramid Polietilen Rayon Pengertian Bentuk Komposisi

Potongan kecil

6 mm 2 mm 4 mm

Kekuatan tarik

2.7 Kerangka Konsep

kelemahan

Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Serat Kaca 1% dan 3% 6 mm Serat Poliester 1% dan 3% 6 mm

Silikon Dioksida

Kekuatan yang tinggi pada serat kaca

Ikatan rantai polimer yang panjang dan kuat serta persen kristalinitas tinggi

Kekuatan yang tinggi pada serat poliester Adhesi antara serat poliester

dengan matriks polimer

Kekuatan impak ↑↑

Makarem dkk (2011) mendapatkan peningkatan kekuatan impak pada RAPP yang ditambahkan serat kaca potongan kecil 6 mm 1%

Zuriah dan Eddy (2012) mendapatkan peningkatan kekuatan impak pada RAPP yang ditambah serat kaca potongan kecil 6 mm 1%

Dogan dkk (2006) mendapatkan peningkatan kekuatan impak RAPP yang ditambahkan serat poliester potongan kecil 6 mm 3%

San Chen dkk (2000) mendapatkan peningkatan kekuatan impak RAPP yang ditambahkan serat poliester potongan kecil 6 mm 1% dan 3%

Adhesi antara serat kaca dengan matriks polimer

Sifat mekanis ↑↑

Serat Penguat + monomer Sifat Mekanis rendah

2.8 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka dapat disusun hipotesis penelitian yaitu :

1. Ada pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

2. Ada perbedaan pengaruh penambahan serat kaca 1% potongan kecil 6 mm, serat kaca 3% potongan kecil 6 mm, serat poliester 1% potongan kecil 6 mm dan serat poliester 3% potongan kecil 6 mm terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian pada penelitian ini merupakan jenis eksperimental laboratoris dengan desain post test group only control.

3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

3.2.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah bahan basis resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm 1%, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm 3%, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat poliester potongan kecil 6 mm 1% dan bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat poliester potongan kecil 6 mm 3%. Ukuran model induk dari logam yang akan digunakan untuk pengujian kekuatan impak berukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm (ISO 179–1:2000).46

Gambar 6. Ukuran batang uji kekuatan impak

3.2.2 Besar Sampel Penelitian

Pada penelitian ini, besar sampel minimal diasumsikan berdasarkan rumus frederer:

80 mm 10 mm

(t-1) (r-1) ≥ 15

Keterangan:

t: jumlah perlakuan r: jumlah ulangan

Dalam penelitian ini akan digunakan t=5 karena jumlah perlakuan sebanyak lima perlakuan, yaitu bahan basis resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm 1%, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm 3%, bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat poliester potongan kecil 6 mm 1% dan bahan basis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat poliester potongan kecil 6 mm 3%. Jumlah (r) tiap kelompok sampel dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

(t-1) (r-1) ≥ 15 (5-1) (r-1) ≥ 15 4(r-1) ≥ 15 r-1 ≥ 15

4 r-1 ≥ 3,75 r ≥ 3,75 + 1

r ≥ 4,75 r ≥ 5

Jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah 5 dan pada penelitian ini diambil 6 sampel untuk masing-masing perlakuan, sehingga total sampel yang digunakan untuk lima kelompok berjumlah 30 sampel.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh besarnya penyerapan monomer serat kaca dan serat poliester terhadap kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas

DAFTAR PUSTAKA

1. McCabe JF. Anderson’s Applied Dental Materials. 6th. Oxford: blackwell, 2008: 75-91.

2. Gunadi A. Ilmu Geligi Tiruan Sebagian Lepasan. Jakarta: Hipokrates, 2012: 215-220.

3. Zarb, et al. Prosthodontic Treatment for Edentulous Patients. 13th. Elsevier: Singapore, 2012: 133-141.

4. Schricker SR, et al. Effect of methacrylated hyperbranched polymers on the fracture properties of denture base materials. Journal of Macromolecular Science 2006; 43:205-12.

5. Tandon R, et al. Denture base material. Indian Journal of dental science 2010; 2(2): 33-6.

6. Powers JM. Dental Materials Properties and Manipulation. 9th. Elsevier: USA, 2008: 24-34, 287-301.

7. Henkel D, Pense A. Structure and properties of engineering materials. 5th. McGraw-Hill: America, 2002: 403-7, 416-23.

8. Van noort R. Introduction to dental materials. 3rd ed. London: Elsevier, 2007: 216-23.

9. Mowade TK, et al. Effect of fiber reinforcement on impact strength of heat polymerized polymethyl methacrylate denture base resin: in vitro study and SEM analysis. J Adv Prosthodont 2012; 4(1): 30-6.

10. Sitorus Z, Eddy. Perbaikan sifat fisis dan mekanis resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca. Dentika 2012; 17(1):24-9.

11. Sadamori S, et al. A comparison of three dimensional change in maxillary complete denture between conventional heat polymerizing and microwave polymerizing technique. Dent J 2007. 40(1): 6-10.

12. Vojvodic D, et al. Flexural strength of e-glass fiber reinforced dental polymer and dental high impact strength resin. Strojarstvo 2008; 50(4): 221-30.

13. Vojdani M, Khaledi AAR. Transverse strength of reinforced denture base resin with metal wire and e-glass fibers. Journal Of Dentistry 2006; 3(4):167-72.

14. Gladwin M, Bagby M. Clinical aspects of dental materials. 3rd ed. Lippincott williams & wilkins: China, 2009: 147-50.

15. Anusavice KJ. Phillips buku ajar ilmu bahan kedokteran gigi. 10th ed. Alih Bahasa. Budiman. EGC: Jakarta, 1996: 176-9, 197-207.

16. Hamza T, et al. The fracture toughness of denture base material reinforced with different concentration of POSS. Journal of Macromolecular Science 2004; 41(8):879-906.

17. Kanie T, et al. Flexural properties and impact strength of denture base polymer reinforced with woven glass fiber. Dental Materials 2000; 16:150-8. 18. Yu SH, et al. Reinforcing effect of different fibers on denture base resin based

on the fiber type, concentration, and combination. DMJ 2012; 31(6): 1039-46. 19. Faot, et al. Impact and Flexural Strength, and Fracture Morphology of Acrylic

Resins With Impact Modifiers. The Open Dentistry Journal 2009 ; 3(1) : 137-143.

20. Alla RK, et al. Influence of fiber reinforcement on the properties of denture base resins. JBNB 2013; 4:91-7.

21. Dogan O, et al. The evaluation of some flexural properties of a denture base resin reinforced with various aesthetic fibers. J Mater Sci 2008; 19: 2343-49. 22. Soygun K, et al. Mechanical and thermal properties of polyamide versus

reinforced PMMA denture base materials. J Adv Prosthodont 2013; 5(2):153-60.

23. Vojvodic D, et al. Influence of different glass fiber reinforcement on denture base polymer strength (fiber reinforcement of dental polymer). Med Glas 2009; 6(2):227-34.

24. Kanie T, Arikawa H, Fujii K. Impact strength of acrylic denture base resin reinforced with woven glass fiber. DMJ 2003; 22(1):30-8.

25. Raszewski Z, Nowakowska D. Mechanical properties of poured aramid fiber reinforced acrylic resin depending on fiber quantity, fiber position and different wetting agent. Dent Med Probl; 48(3):380-7.

26. Vallitu PK, et al. Acrylic resin-fiber composite-part I: The effect of fiber concentration on fracture resistance. The Journal of Prosthetic dentistry 1994; 10(1): 607-12.

27. Chen SY, Liang WM, Yen PS. Reinforcement of acrylic denture base resin by incorporation of various fibers. J Biomed Mater Res (Appl Biomater) 2001; 58: 203-8.

28. Dogan OM, et al. The effect of esthetic fibers on impact resistance of a conventional heat-cured denture base resin. DMJ 2007; 26(2): 232-9.

29. Yondem I, et al. Flexural strength of denture base resin reinforced with different fibers. Su dishek Fak Derg 2011; 20: 15-20.

30. Hasan RH, Abdulla MA. Reinforced miicrowave-cured acrylic resin denture base material with glass fiber. Al-Rafidain Dent J; 10(2): 314-21.

31. Jaber MA. Effect of metal wire and glass fiber on the impact strength of acrylic denture-base resin. Iraqi National Journal of Nursing Specialities 2011; 24(2): 26-32.

32. Rahamneh A. Impact strength of acrylic resin denture base material after the addition of different fibers. Pakistan Oral & Dental Journal 2009; 29(1):181-3. 33. Watri D. Pengaruh penambahan serat kaca pada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan impak dan transversal. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara, 2010: 1-54.

34. Rohani RS. Pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil dengan ukuran berbeda terhadap kekuatan impak dan transversal resin akrilik polimerisasi panas. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara, 2011: 1-58.

35. Zubaidi. Pembuatan serat poliester kekuatan tinggi dan karakterisasi terhadap sfat fisik dan supermolekulernya. Jurnal Sains Materi Indonesia 2008; 9(3): 200-3.

36. Hedge RR, et al. Polyester fibers

.www.engr.utk.edu/mse/textiles/polyester%20fiber.html. (3 Juli 2013).

37. Nitanda J, et al. Dental application of various kinds of fibers in heat curing acrylic resin. Journal of Material Science 1991; 2:129-32.

38. Powers JM, Sakaguchi RL. Craig’s restorative dental materials. 12th ed. Missouri: Mosby, 2006: 76-9, 514-25.

39. Carr AB, Browan DT. McCracken’s Removable Partial Prosthodontics.12th ed. Canada: Elsevier, 2011: 104-8.

40. Bhaskaran S, Hallikerimath RB. An investigation on the influence of tin foil substitute contamination on bond strength between resin denture teeth and the denture base: An in vitro study. IJD 2012; 23(4): 556-603.

41. Salim S, Various curing methods on transverse strength of acrylic resin. Dent J 2010; 43(1): 40-3.

42. Yu SH, et al. Comparison of denture base resin reinforced with polyaromatic polyamide fibers of different orientations. DMJ 2013. 32(2): 332-40.

43. Feldman D, Hartomo AJ. Bahan polimer konstruksi bangunan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama, 1995: 22-32.

44. Hyer MW. Stress Analysis of Fiber-Reinforced Composite Materials. Singapore: McGraw-Hill, 1998: 9-32.

45. Obukuro M, Takahashi Y, Shimizu H. Effect of diameter glass fibers on flexural properties of fiber-reinforced composites. DMJ 2008; 27(4): 541-8. 46. Bashi TK, Al-Nema LM. Evaluation of some mechanical properties of

reinforced acrylic resin denture base material (An In Vitro Study). Al-Rafidain Dent J 2009; 9(1): 57-65.

47. Ulrich H. Introduction to Industrial Polymer. 2nd ed. USA: NNorth Haven Laboratories, 1993: 119-124.

48. Bhatnagar MS. A textbook of polymers (chemistry and technology of polymers) Volume-III. 1st ed. New Delhi: S Chand & Company LTD, 2004: 291-8.

49. Raszewski Z, Nowakowska D. Mechanical properties of hot curing acrylic resin after reinforced with different kind of fibers. International Journal of Biomedical Material Research 2013; 1(1) : 9-13.

50. Prasada H, Kalavathy, Mohammed HS. Effect of Glass Fiber and Silane Treated Glass Fiber Reinforcement on Impact Strength of Maxillary complete Denture. AEDJ 2011 ; 3(4) : 7-12.

51. Polat TN, et al. Effect of different glass fibers on transverse strength and elastic modulus of repairing acrylic resin. Cumhuriyet Dent J 2013; 10: 1-9. 52. H. D. Stipho. Effect of Glass Fibre Reinforcement on Some Mechanical

Properties of Autopolymerizing Poly-methyl Methacrylate. Journal of Prosthetic Dentistry 1998; 79(5) : 580-4.