Tujuan Penelitian Electrical capacitance Landasan Teori

1.3 Rumusan Masalah

1. Berapa nilai kekasaran permukaan bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5? 2. Berapa nilai penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5? 3. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap kekasaran permukaan bahan basis gigitiruan nilon termoplastik? 4. Apakah ada pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik? 5. Apakah ada perbedaan pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap kekasaran permukaan dan penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik?

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui kekasaran permukaan bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5. 2. Untuk mengetahui penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5. 3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap kekasaran permukaan bahan basis gigitiruan nilon termoplastik. 4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik. 5. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 1,5 terhadap kekasaran permukaan dan penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik. 1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritis 1. Sebagai bahan masukan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi material kedokteran gigi, khususnya yang digunakan dalam bidang prostodonsia. 2. Sebagai dasar untuk penelitian lebih lanjut mengenai bahan serat kaca untuk mengatasi kelemahan sifat fisis bahan basis gigitiruan nilon termoplastik.

1.5.2 Manfaat Praktis

1. Sebagai pedoman jumlah dan konsentrasi penambahan serat kaca yang dibutuhkan pada basis gigitiruan nilon termoplastik. 2. Sebagai pendekatan yang dilakukan untuk mengatasi kelemahan sifat fisis dalam hal kekasaran permukaan dan penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik dengan menambahkan serat kaca.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Basis Gigitiruan 2.1.1 Pengertian Basis gigitiruan didefinisikan sebagai bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut, sekaligus sebagai tempat melekatnya anasir 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, sandaran oklusal, lengan retentif dan lengan resiprokal pada gigitiruan dari bahan resin akrilik. 38,39

2.1.2 Persyaratan

Bahan basis gigitiruan harus memenuhi persyaratan sehingga layak untuk digunakan. Akan tetapi, sampai saat ini belum ada basis gigitiruan yang memenuhi semua persyaratan tersebut. Persyaratan yang ideal untuk pembuatan bahan basis gigitiruan, yaitu: 1-7,39,40 a. Biokompatibel : tidak toksik dan non-iritan b. Penghantar termal yang baik c. Memiliki modulus elastisitas, kekuatan impak, transversal dan fatique yang tinggi d. Memiliki stabilitas warna yang baik e. Warna sesuai dengan jaringan sekitarnya estetis f. Bebas dari porositas g. Tidak larut dan menyerap cairan h. Tidak memiliki atau mengandung monomer sisa i. Radiopak j. Mudah dimanipulasi dan direparasi k. Mudah dibersihkan baik secara mekanis maupun kemis l. Tidak mengalami perubahan dimensi m. Berat jenis rendah

2.1.3 Bahan Basis Gigitiruan

Berdasarkan bahan yang digunakan, basis gigitiruan dapat dibagi menjadi basis gigitiruan logam dan basis gigitiruan non logam. 7

2.1.3.1 Basis Logam

Bahan logam yang digunakan sebagai basis gigitiruan pada umumnya berupa kobalt kromium, gold alloys, aluminium, dan stainless steel. 7 Basis dengan bahan logam memiliki beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan bahan non logam, yaitu penghantar termis yang baik, stabilitas dimensi yang baik dan kekuatan yang diperoleh maksimal dengan ketebalan yang minimal. Kerugian dari bahan logam adalah estetik yang buruk dan sulit diperbaiki apabila patah. 38-40

2.1.3.2 Basis Non Logam

Berdasarkan reaksi termalnya, bahan basis non logam dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu termoset dan termoplastik. 7,41,42

2.1.3.2.1 Termoset

Termoset adalah polimer yang mengalami perubahan kimia dalam proses dan pembentukannya, sebagai contoh cross-linked poly methyl methacrylate, vulkanit, dan fenol formaldehid. 7,41,42 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 metakrilat atau resin akrilik sebagai bahan basis gigitiruan yang paling banyak digunakan. 31 Resin akrilik banyak digunakan karena memiliki banyak keuntungan, yaitu harganya yang relatif murah, mudah direparasi, proses pembuatannya menggunakan peralatan yang sederhana, warna yang sesuai dengan jaringan disekitar rongga mulut, stabilitas dimensinya baik, serta mudah dipoles. 3,5,10,17,29,31,32,39 Bahan basis gigitiruan resin akrilik terbagi atas beberapa jenis, yaitu resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik polimerisasi panas. 2,30,43

2.1.3.2.2 Termoplastik

Polimer termoplastik merupakan polimer yang dapat dilunakkan berulang kali, dicetak pada suhu dan tekanan tinggi tanpa mengalami perubahan kimia. Polimer termoplastik dapat dileburkan, mengeras setelah dibentuk, dan larut dalam larutan organik, contohnya adalah seluloid, selulosa nitrat, resin vinil, polikarbonat, polystyrene , dan nilon. 7

2.2 Nilon Termoplastik

Nilon merupakan nama generik dari suatu polimer termoplastik yang tergolong dalam kelas poliamida. Nilon pertama kali diperkenalkan sebagai bahan basis gigitiruan di London sekitar tahun 1950. 6,8-12 Poliamida ini dihasilkan dari reaksi kondensasi antara diamine dan dibasic acid. 8-12,18 Nilon merupakan polimer crystalline sedangkan resin akrilik merupakan polimer amorphous. Sifat crystalline inilah yang menyebabkan nilon memiliki sifat yang tidak dapat larut dalam pelarut, ketahanan panas yang tinggi, dan kekuatan yang tinggi serta kekuatan tensil yang baik. 11,12 Pada beberapa tahun terakhir, nilon telah menarik perhatian sebagai bahan basis gigitiruan karena memiliki beberapa kelebihan antara lain estetis yang memuaskan, bersifat hipoalergenik sehingga menjadi alternatif perawatan bagi pasien yang alergi atau sensitif terhadap resin akrilik, tidak terjadi perubahan bentuk selama proses polimerisasi serta tidak terdapat monomer sisa karena penggunaan injection- moulding . 7,13-16

2.2.1 Komposisi

Nilon merupakan suatu resin yang dihasilkan dari reaksi kondensasi antara diamine dan dibasic acid yang memberikan variasi dari poliamida dengan sifat fisis dan mekanis yang tergantung pada ikatan antara asam dan amida. 8-12,18 Frekuensi kelompok amida sepanjang rantai mempengaruhi penyerapan air dan sifat kemis dari setiap jenis nilon. Semakin tinggi konsentrasi kelompok amida maka semakin tinggi pula nilai penyerapan air. 15 Nilon memiliki ikatan linear ikatan polimer tunggal yang mengandung hexamethylenadiamine dan asam karboksilik di dalam nilon termoplastik yang akan membentuk ikatan poliamida yang panjang. Ikatan linear dalam nilon termoplastik ini lebih lemah dibandingkan dengan ikatan polimer yang bercabang cross-link pada resin akrilik. 44

2.2.2 Manipulasi

Nilon tidak dapat larut sehingga tidak dapat dibuat dalam bentuk adonan dan mengisi mold dengan teknik biasa, tetapi harus dilelehkan dan diinjeksikan ke dalam kuvet di bawah tekanan injection-moulding. Nilon dimasukkan dalam satu cartridge dan dilelehkan pada suhu 248,8-265,5°C dengan furnace elektrik. Selanjutnya nilon yang telah meleleh ditekan ke dalam kuvet oleh plugger di bawah tekanan yang diberikan oleh pres hidrolik atau manual. Tekanan injection-moulding dijaga pada tekanan 5 bar selama 3 menit kemudian kuvet beserta cartridge segera dilepaskan. Kuvet kemudian dibiarkan dingin pada suhu kamar selama 30 menit sebelum dibuka. 37,45

2.2.3 Kelebihan

Kelebihan penggunaan basis gigitiruan nilon termoplastik adalah: 7,13-16 1. Lebih estetis dibandingkan resin akrilik 2. Tipis dan ringan tetapi sangat kuat sehingga tidak mudah patah dan mengalami kerusakan. 3. Tidak mengandung monomer sisa, sehingga aman digunakan untuk pasien yang alergi terhadap metil metakrilat 4. Tekanan hampir seluruhnya disalurkan ke gigi penyangga dan struktur tulang dibawahnya 5. Hampir tidak memiliki porositas 6. Tidak menggunakan cangkolan logam

2.2.4 Kekurangan

Kekurangan penggunaan basis gigitiruan nilon termoplastik adalah: 8,10-14,17,18 1. Sulit diperbaiki jika terjadi kerusakan 2. Proses pembuatannya memerlukan peralatan khusus di laboratorium 3. Penyerapan air tinggi 4. Mudah berubah warna 5. Sulit dipoles sehingga menghasilkan permukaan yang lebih kasar 6. Kekerasan nilon termoplastik lebih rendah dibandingkan resin akrilik polimerisasi panas

2.2.5 Sifat

Sifat dari suatu bahan basis gigitiruan terbagi atas sifat mekanis, sifat biologis, sifat kemis, dan sifat fisis.

2.2.5.1 Sifat Mekanis

a. Kekuatan Tensil Kekuatan tensil nilon termoplastik adalah 98 MPa. 46 Nilai kekuatan tensil tersebut lebih besar dibandingkan resin akrilik yang memiliki kekuatan tensil sebesar 85MPa. 1 b. Kekuatan Impak Kekuatan impak adalah suatu ukuran kekuatan bahan yang diukur dari energi yang diperlukan untuk memulai dan melanjutkan retakan melewati sebuah spesimen dengan dimensi tertentu. 1 Nilai kekuatan impak nilon termoplastik adalah 120-150 kgmm 3 . 47 c. Fatique Fatique adalah rusaknya atau patahnya suatu bahan yang disebabkan beban berulang di bawah batas tahanan bahan. Fraktur gigitiruan dapat terjadi sebagai akibat dari fatique. 4 Mathews dan Smith 1955 menyatakan bahwa daya tahan nilon terhadap fatique atau stressing yang berulang juga merupakan salah satu kelebihan utama nilon. 13 d. Crazing Crazing merupakan kumpulan retakan pada permukaan yang dapat melemahkan basis gigitiruan. Crazing ini kadang muncul pada permukaan gigitiruan resin akrilik, namun tidak dapat terjadi pada basis gigitiruan nilon termoplastik. 1

d. Kekerasan

Kekerasan nilon adalah 14,5 VHN. 47 Nilai kekerasan tersebut lebih kecil dibandingkan resin akrilik polimerisasi panas yang memiliki kekerasan sebesar 20 VHN. 1

2.2.5.2 Sifat Kemis dan Biologis

a. Pembentukan koloni bakteri Pembentukan koloni bakteri pada permukaan gigitiruan dipengaruhi oleh penyerapan air, kekerasan permukaan dan kekasaran permukaan. 1,23 Gigitiruan dengan permukaan yang kasar dapat menyebabkan perlekatan bakteri. 13,17,19-21 Hilgenberg SP 2008 mengutip pendapat Radford dkk. dan Taylor dkk. bahwa perlekatan bakteri lebih banyak terdapat pada permukaan yang kasar. 20 b. Biokompatibilitas Nilon tahan terhadap pelarut dan bahan kimia. Selain itu, karena diproses dengan teknik injection-moulding, nilon tidak memiliki monomer sisa dan hampir tidak memiliki porositas. Nilon juga aman untuk pasien yang alergi terhadap logam dan monomer resin. 7,14-16

2.2.5.3 Sifat Fisis

a. Massa Jenis Gigitiruan dengan massa jenis yang rendah merupakan sifat yang menguntungkan. Hal ini menyebabkan retensi gigitiruan rahang atas menjadi bertambah. Massa jenis nilon termoplastik adalah 1,04-1,22 gcm 3 . 47 b. Porositas Nilon termoplastik hampir tidak mempunyai porositas. Porositas pada nilon termoplastik disebabkan masuknya udara selama prosedur pemanasan. Bila udara ini tidak dikeluarkan, gelembung-gelembung besar dapat terbentuk pada basis gigitiruan. 48 c. Kekasaran Permukaan Salah satu faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan pada gigitiruan adalah jenis bahan basis gigitiruan yang digunakan seperti bahan nilon termoplastik yang memiliki permukaan yang sulit dipoles bila dibandingkan dengan resin akrilik sehingga menyebabkan basis gigitiruan nilon termoplastik memiliki permukaan yang lebih kasar. 13,17,18 Permukaan yang kasar pada basis gigitiruan nilon termoplastik disebabkan nilon termoplastik memiliki titik leleh yang rendah sehingga bahan nilon termoplastik menjadi sulit untuk dipoles. 17 Trisna 2010 menemukan bahwa nilai rerata kekasaran permukaan nilon termoplastik adalah 0,395 µm. 46 Chihargo 2011 menemukan bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan kekasaran permukaan nilon termoplastik dengan teknik pemolesan secara mekanis dan kemis. Nilai rerata kekasaran permukaan nilon termoplastik dengan teknik pemolesan secara mekanis adalah 1,142 µm, sedangkan nilai rerata kekasaran permukaan nilon termoplastik dengan teknik pemolesan secara kemis adalah 1,188 µm. 49 d. Penyerapan Air Penyerapan air yang tinggi merupakan kekurangan utama dari nilon termoplastik. 11,13 Hal ini disebabkan karena molekul air yang masuk diantara rantai molekul disebabkan ikatan amida yang bersifat hidrofilik membentuk rantai utama resin poliamida. 15 Ariyani 2013 menemukan bahwa nilai rerata penyerapan air nilon termoplastik tanpa penambahan serat kaca adalah 20,340 µgmm 3 . 37 Chandra J 2011 menemukan bahwa nilai rerata penyerapan air nilon termoplastik adalah 2,8826 mgcm 2 . 50 2.3 Kekasaran Permukaan 2.3.1 Pengertian Kekasaran permukaan adalah ukuran ketidakteraturan dari permukaan yang telah dipoles dan diukur dengan satuan mikrometer µm. Nilai ini merupakan ukuran deviasi vertikal suatu permukaan dari bentuk idealnya. Apabila deviasi ini semakin besar, maka permukaan tersebut kasar; apabila deviasi ini kecil, maka permukaan tersebut halus. Kekasaran dianggap sebagai komponen dari permukaan yang telah diukur dengan frekuensi yang tinggi dan panjang gelombang yang pendek. 51 Hasil beberapa penelitian in vitro menunjukkan bahwa jika suatu bahan basis gigitiruan dengan kekasaran permukaan yang melebihi 0,2 µm dapat meningkatkan level perlekatan kolonisasi bakteri. 19 Attar N 2007 yang mengutip pendapat Chung, suatu restorasi dinyatakan halus apabila nilai kekasaran permukaannya kurang dari 1 µm. 22 Hilgenberg SP 2008 yang mengutip pendapat Quirynen dkk. dan Bollen dkk. menyatakan bahwa kekasaran permukaan dari bahan kedokteran gigi yang ideal adalah mendekati 0,2 µm atau kurang. 20 Zortuk M 2008 menyatakan kekasaran permukaan suatu restorasi sebesar 0,3 µm dapat melukai lidah pasien dan efek negatifnya dapat mengganggu kenyamanan pasien. 19

2.3.2 Alat Uji dan Cara Pengukuran

Kekasaran pemukaan dapat diukur dengan dua metode, yaitu metode sentuhan contact method dan metode tanpa sentuhan non-contact method. Metode sentuhan dilakukan dengan menarik suatu stylus pengukuran sepanjang permukaan. Alat untuk metode sentuhan ini disebut profilometer atau profile meter. 51 Gambar 1 Metode tanpa sentuhan antara lain: 51 a. Interferometry b. Confocal microscopy c. Variasi fokus focus variation d. Cahaya terstruktur structured light

e. Electrical capacitance

f. Mikroskop elektron dan photogrametry Gambar 1. Profile meter Alat pengukuran tanpa sentuhan memiliki keterbatasan, yaitu alat pengukuran yang mengandalkan penggunaan optik tidak dapat mengukur kekasaran yang lebih kecil dari frekuensi panjang gelombang yang digunakan alat tersebut. Keterbatasan ini dapat menyulitkan untuk mengukur kekasaran dengan akurat bahkan pada benda yang umum, karena kekasaran benda yang diukur mungkin lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya. 51 Metode sentuhan dapat dilakukan pada pengukuran dua dan tiga dimensi. Pada pengukuran dua dimensi, stylus biasanya mengikuti suatu garis lurus di atas suatu permukaan yang rata atau suatu garis lengkung mengelilingi suatu permukaan silindris. Panjang perjalanan stylus disebut panjang pengukuran measurement length , sedangkan pengukuran tiga dimensi, stylus diaplikasikan untuk meneliti scan suatu daerah dua dimensi di atas suatu permukaan. 51 2.4 Penyerapan Air 2.4.1 Pengertian Penyerapan air bahan resin merupakan proses difusi yang dikontrol. Molekul air menyebar ke polimer selama perendaman di dalam air atau saliva dan menjangkau permukaan matriks polimer. Penyerapan air dapat terjadi disebabkan perlekatan molekul air pada permukaan bahan dan terjadi proses absorpsi atau ikatan ke dalam bahan tersebut. 52 Menurut spesifikasi ADA American Dental Association No. 12, jika dilakukan uji penyerapan air pada suatu bahan polimer maka setelah perendaman, berdasarkan luas permukaannya, pengukuran berat yang bertambah tidak boleh melebihi 0,8 mgcm 2 . 47 Menurut International Standarts Organization ISO No. 1567, berdasarkan volumenya, nilai penyerapan air harus lebih kecil dari 32 µgmm 3 . 1,15,24,25,52

2.4.2 Alat Uji dan Cara Pengukuran

Daya serap air pada basis gigitiruan dapat diukur dengan menggunakan timbangan digital. Prosedur standart ISO untuk mengukur besarnya nilai penyerapan air, basis gigitiruan didesikasi dengan menggunakan alat desikator selama 24 jam. Desikasi adalah pengeringan suatu bahan atau benda dengan menggunakan alat desikator sehingga bahan atau benda yang didesikasi akan mengalami pengurangan berat dan diperoleh berat bahan atau benda yang sebenarnya. Kemudian basis gigitiruan ditimbang dengan timbangan digital diperoleh berat sebelum perendaman M1, basis direndam dalam larutan akuades selama 7 hari dengan suhu 37°C dan ditimbang kembali sehingga diperoleh berat sesudah perendaman M2. Basis yang sudah direndam dikeringkan lalu ditimbang M3. Penyerapan air dihitung berdasarkan volumenya dengan menggunakan rumus ISO, yaitu: 25,37 Water sorption W sp = M2 – M3 V Keterangan: Water sorption W sp = nilai penyerapan air µgmm 3 M2 = berat setelah perendaman µg M3 = berat setelah perendaman dan dikeringkan dengan desikator µg V = volume suatu bahan mm 3 = luas permukaan x tebal tinggi = �� 2 x t 2.5 Serat Kaca 2.5.1 Pengertian Serat kaca adalah material berbentuk serabut-serabut yang sangat halus yang mengandung bahan kaca. 30 Bahan ini sering digunakan karena merupakan material dengan ketahanan terhadap bahan kimia yang kuat, kekuatan dan fleksibilitas yang baik, ringan serta mudah dimanipulasi. 5,10,19,21,29,31-34 Ada beberapa macam jenis serat kaca, antara lain serat kaca jenis E-glass, S- glass, R-glass, V-glass, dan Cemfil. 10,31,32 Serat kaca E-glass adalah jenis serat yang paling banyak digunakan, karena transparansinya yang sangat baik bila dibandingkan dengan serat lain dan dapat dengan mudah disesuaikan dengan bentuk dan ukuran yang diperlukan. 10,32

2.5.2 Komposisi

Serat kaca umumnya mengandung komposisi sebagai berikut: 26,53 1. SiO 2 = 53-55 2. CaO = 20-24 3. Al 2 O 3 = 14-16 4. B 2 O 3 = 6-9 5. MgO = 3,3 6. Na 2 O = 0.3 7. K 2 O = 0,2 8. Fe 2 O 3 = 0,3 9. F 2 = 0,3 Silikon dioksida SiO 2 atau silika merupakan komponen utama dalam serat kaca yang merupakan gabungan dari polimer SiO 2 n . Komponen ini memiliki titik leleh yang tinggi yaitu sekitar 2000 C dan kekakuan serta kekuatan yang tinggi, sehingga serat kaca banyak digunakan sebagai bahan penguat. 53

2.5.3 Bentuk

Bentuk serat kaca yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai penguat adalah bentuk batang, anyaman dan potongan kecil. 30

2.5.3.1 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. Serat kaca berbentuk batang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat karena posisi serat yang perpendikular dan disusun sepanjang basis gigitiruan. Posisi serat yang sedemikian rupa akan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan. 54 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. 5,55 Gambar 2. Serat kaca bentuk batang

2.5.3.2 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 serat kaca. 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 rongga mulut. 56 Gambar 3. Serat kaca bentuk anyaman

2.5.3.3 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. 5 Gambar 4. Serat kaca bentuk potongan kecil

2.5.4 Manipulasi dan Mekanisme

Penambahan serat kaca pada basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan impak, kekuatan transversal, modulus elastisitas, daya tahan terhadap fraktur dan kekasaran permukaan. 19,21,29,36 Serat kaca memiliki beberapa keuntungan seperti mudah dimanipulasi, biokompatibel, tidak bersifat karsinogenik, memiliki estetis yang baik, dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi serta dapat berikatan baik dengan matriks polimer. Serat kaca merupakan bahan yang paling cocok untuk digunakan pada kedokteran gigi karena estetisnya baik. 5,10,19,21,29,31-34 Hasil adhesi yang optimal antara serat kaca dan matriks polimer dapat dicapai dengan menambahkan silane coupling agent yang secara kimia mengikat serat kaca dan matriks polimer menjadi lebih kuat sehingga tercapai densitas yang optimal. 5,21,26- 28,34-36 Bahan silane coupling agent yang paling sering digunakan adalah organosilanes [3-methacryloxypropyltrimethoxysilane γ- MPS] sebagai bahan adhesif untuk meningkatkan interaksi antar molekul pada matriks polimer. Kegunannya adalah untuk meningkatkan sifat mekanis dan sifat fisis resin, serta untuk menyingkirkan air pada permukaan serat kaca. Ketika serat kaca dilapisi silane coupling agent dan dikeringkan, air disingkirkan sehingga terbentuk siloxane bridge dan terjadi reaksi kondensasi antara silanol dan permukaan serat kaca. Tanpa lapisan silane ikatan tersebut akan rusak disebabkan air masuk ke dalam resin dan akan terjadi proses readsorpsi pada permukaan serat kaca. 28,36,37 Gurbuz dkk. 2005 yang mengutip pendapat Ladizesky dkk. bahwa kandungan serat yang tinggi akan mengurangi nilai penyerapan air sebesar 25. 27 Hasil penelitian Sitorus Z 2012 menunjukkan bahwa nilai penyerapan air yang terendah terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas RAPP dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm sedangkan nilai penyerapan air yang tertinggi terdapat pada RAPP tanpa penambahan serat kaca. 30 Gurbuz dkk. 2005 meneliti penyerapan air pada bahan resin akrilik yang ditambahkan serat kaca yang disilanisasi dan yang tidak disilanisasi dengan konsentrasi serat kaca 5, 10, 15 dan 20. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok yang disilanisasi dan yang tidak disilanisasi. 27 Ariyani 2013 menemukan bahwa nilai penyerapan air yang terendah terdapat pada nilon termoplastik dengan penambahan serat kaca 1,5 sedangkan nilai penyerapan air yang tertinggi terdapat pada nilon termoplastik tanpa penambahan serat kaca. Hal ini menunjukkan semakin besar konsentrasi serat kaca yang ditambahkan maka nilai penyerapan air akan semakin kecil. 37 Lee SI dkk. 2001 menemukan bahwa RAPP yang ditambahkan serat kaca akan menyebabkan ekstrusinya serat-serat tersebut di atas permukaan basis gigitiruan. 36 Lee SI dkk. 2007 menemukan bahwa RAPP dengan penambahan serat kaca tidak menyebabkan ekstrusinya serat kaca diatas permukaan basis gigitiruan dan adanya kontak yang rapat antara RAPP dan serat kaca yang diobservasi melalui SEM, akan tetapi pada beberapa kasus ditemukan adanya celah antara RAPP dan serat kaca. Penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 9 akan menyebabkan kekasaran permukaan RAPP meningkat secara signifikan, menurut Lee SI karena sulitnya pencampuran RAPP dengan serat kaca sehingga meningkatkan kekasaran permukaan. 21 Zortuk M. 2008 menemukan bahwa penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi lebih dari 2 akan meningkatkan kekasaran permukaan RAPP sedangkan tidak terdapat perbedaan yang signifikan kekasaran permukaan RAPP pada penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 0,5 dan 1. 19 Peningkatan kekasaran permukaan pada bahan basis gigitiruan dipengaruhi oleh konsentrasi serat kaca yang ditambahkan dan ikatan kimia antara serat kaca dan matriks polimer. 19,21

2.6 Landasan Teori

Termoplastik 3 mm Bahan Basis Gigitiruan Logam Non-Logam Termoset Selulosa Resin Vinil Polikarbonat Polystyrene Nilon Sifat-sifat Manipulasi Komposisi Sifat biologis Sifat mekanis Sifat fisis Sifat kemis Kekasaran Permukaan Penyerapan Air Serat Kaca Jenis Bentuk E-glass S-glass Batang anyaman Potongan kecil Resin Akrilik polietilen Karbon Aramid Silane Coupling Agent 6 mm 9 mm Penyerapan Air ↑ Kekasaran Permukaan Titik leleh rendah  sulit dipoles Adanya ikatan amida  hidrofilik Kekurangan Volume Ukuran 0,5 1 1,5

2.7 Kerangka Konsep