Penyerapan Air Resin Komposit Nanofiller Setelah Perendaman di Dalam Aquadest dengan Temperatur Berbeda
4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Penggunaan resin komposit telah menjadi hal penting di kedokteran gigi.
Berhubungan dengan kegunaan dan keperluan estetik, resin komposit telah menjadi
salah satu bahan restorasi estetik yang sangat terkenal di praktik kedokteran gigi.
Resin komposit digunakan untuk menggantikan struktur gigi yang hilang dan
memodifikasi warna dan kontur dari gigi, sehingga meningkatkan nilai estetika dari
gigi.11
2.1 Resin Komposit
Bahan restorasi resin komposit dapat didefinisikan sebagai gabungan dua atau
lebih bahan berbeda dengan sifat-sifat yang unggul atau lebih baik daripada bahan itu
sendiri. Perkembangan bahan restorasi resin komposit sendiri dimulai pada akhir
tahun 1950-an dan awal tahun1960, ketika Bowen berhasil menghasilkan
pengembangan dari molekul bis-CMA. Molekul tersebut memenuhi persyaratan
matriks resin suatu komposit. Pengembangan sifat matriks dan ikatan bahan pengisi
dengan matriks menghasilkan bahan restorasi yang jelas lebih unggul dibandingkan
resin akrilik tanpa bahan pengisi (nirpasi). Sejak awal 1970-an, komposit secara nyata
menggantikan resin tanpa bahan pengisi untuk restorasi gigi. Sistem komposit
berbasis resin dan resin dimetakrilat telah digunakan untuk aplikasi kedokteran gigi
lainnya seperti bahan penutup pit dan fisur, bahan bonding dentin, semen perekat
untuk restorsi cekat, dan bahan veneer .11
2.2 Komposisi Resin Komposit
Bahan restorasi komposit modern mengandung sejumlah komponen. Kandungan
utama adalah matriks resin dan partikel pengisi anorganik. Disamping kedua
komponen bahan tersebut, beberapa komponen lain diperlukan untuk meningkatkan
efektivitas dan ketahanan bahan. Suatu bahan coupling (silane) diperlukan untuk
Universitas Sumatera Utara
5
memberikan ikatan antar bahan pengisi anorganik dan matriks resin, juga aktivatorinisiator diperlukan untuk polimerisasi resin. Sejumlah kecil bahan tambalan lain
meningkatkan stabilitas warna (penyerap sinar ultraviolet) dan mencegah polimerisasi
dini ( bahan penghambat seperti hidroquinon). Resin komposit harus pula
mengandung pigmen untuk memperoleh warna yang cocok dengan struktur gigi.11
2.2.1 Matriks Resin
Resin adalah komponen kimia aktif dari komposit yang awalnya adalah cairan
yang kemudian diubah menjadi polimer kaku oleh reaksi adiksi radikal. Reaksi ini
adalah kemampuan untuk mengkonversi suatu bahan dengan massa plastic menjadi
bentuk padat dan kaku, yang memungkinkan bahan ini dipakai untuk restorasi gigi.
Kebanyakan bahan komposit kedokteran gigi menggunakan monomer yang
merupakan diakrilat aromatic atau alipatik. Bisphenol-A glyadyl methacrylate (BISGMA), urethane dimethacrylate (UDMA), dan trietilen glikol dimetrakilat
(TEGDMA) adalah dimetrakilat yang umum digunakan dalam komposit gigi.
Monomer yang paling umum digunakan untuk resin anterior dan posterior adalah
Bis-GMA, yang berasal dari reaksi antara bisphenol-A dan glycidylmethacrylate.
Resin yang biasa disebut resin Bowen ini memiliki berat molekul yang lebih tinggi
daripada methyl methacrylate.11,12
Bis-GMA adalah cairan yang sangat kental karena berat molekulnya yang
tinggi, penambahan filler sekecil apapun akan menghasilkan komposit dengan
kekakuan yang berlebih untuk penggunaan klinis. Untuk mengatasi masalah ini
monomer dengan viskositas rendah yang dikenal sebagai viskositas pengendali
ditambahkan.
Diantaranya
methyl
methacrylate
(MMA),
ethylene
dimethacrylate (EDMA) dan triethylane glycol dimethacrylate (TEGDMA).
glycol
12
Meskipun sifat mekanis resin Bis-GMA lebih unggul dibandingkan dengan
resin akrilik, bahan tersebut tidak mengikat struktur gigi lebih efektif. Karena itu,
pengerutan polimerisasi
dan perubahan dimensi
termal masih merupakan
pertimbangan penting.11
Universitas Sumatera Utara
6
2.2.2 Partikel Bahan Pengisi
Ditambahkannya partikel bahan pengisi ke dalam suatu matriks akan
meningkatkan sifat bahan matriks bila partikel pengisi benar-benar berikatan dengan
matriks. Karena pentingnya bahan pengisi yang berikatan kuat, jelas terlihat bahwa
penggunaan bahan pengisi tambahan sangatlah diperlukan, untuk keberhasilan suatu
bahan komposit. Karena matriks resin dalam resin komposit jumlahnya sedikit, maka
pengerutan polimerisasi menjadi berkurang dibandingkan dengan resin tanpa bahan
pengisi. Penyerapan air dan koefisien ekspansi termal dari komposit juga lebih kecil
dibandingkan dengan resin tanpa bahan pengisi. Sifat mekanis seperti kekuatan
kompresi, kekuatan tarik, dan modulus elastisitas meningkat, begitu juga dengan
ketahanan aus. Semua perbaikan ini terjadi dengan peningkatan volume fraksi bahan
pengisi.11
Partikel pengisi umumnya dihasilkan dari penggilingan atau pengolahan
quartz atau kaca untuk menghasilkan partikel yang berkisar dari 0,1-100 μm. Selain
quartz bahan lain seperti lithium aluminum silicate, barium, strontium, zinc, dan
ytterbium glass biasa digunakan sebagai bahan pengisi. Kebanyakan resin komposit
juga mengandung beberapa silika koloid. Partikel pengisi anorganik umumnya
membentuk 30-70%vol atau 50-85 % berat komposit. Untuk memastikan estetik dan
translusensi dari restorasi resin komposit, indeks refraksi bahan pengisi harus serupa
dengan resin. Untuk Bis-GMA dan TEGDMA indeks refraksi adalah sekitar 1,55
sampai 1,46, sementara campuran 2 komponen dengan proporsi yang sama per berat
memberikan indeks refraksi sekitar 1,5. Kebanyakan kaca dan quartz yang digunakan
sebagai bahan pengisi memiliki indeks refraksi sekitar 1,5 yang cukup untuk
medapatkan transulensi yang baik.11,13
2.2.3 Bahan Coupling
Untuk membuat suatu resin komposit yang baik, diperlukan ikatan yang
kuat antara bahan pengisi anorganik dengan matriks resin organik selama proses
pengerasan. Hal ini memungkinkan matriks polimer lebih fleksibel dalam
Universitas Sumatera Utara
7
meneruskan tekanan ke partikel pengisi yang lebih kaku, ikatan antara 2 fase
komposit ini diperoleh dengan bahan coupling. Hal ini sangat penting, karena jika
tidak ada ikatan yang baik akan menyebabkan mudah terjadinya fraktur pada resin
komposit. Bahan coupling yang biasa dipakai adalah silane dan yang paling sering
digunakan adalah ɣ- methacryloxypropyltriethoxysilane
(ɣ-MPTS). Bahan ini
bereaksi dengan permukaan partikel pengisi anorganik dengan matriks resin organic
yang memungkinkan keduanya berikatan satu sama lain.11,13
2.2.4 Sistem Aktivator dan Inisiator
Monomer metil metrakilat dan dimetil metakrilat berpolimerisasi dengan mekanisme
polimerisasi tambahan yang diawali oleh radikal bebas. Radikal bebas dapat berasal
dari aktivasi kimia atau pengaktifan energi eksternal (panas atau sinar). Karena
penggunaan resin komposit biasanya menggunakan aktivasi sinar atau kimia.11
2.2.5 Sistem Inhibitor
Untuk meminimalkan atau mencegah polimerisasi spontan dari monomer, bahan
penghambat ditambahkan pada sistem resin. Penghambat ini mempunyai potensi
reaksi yang kuat dengan radikal bebas, apabila radikal bebas telah terbentuk, seperti
dengan suatu pemaparan singkat terhadap sinar ketika bahan dikeluarkan dari
kemasan, bahan penghambat bereaksi dengan radikal bebas, dan kemudian
menghambat perpanjangan rantai dengan mengakhiri kemampuan radikal bebas
untuk mengawali proses polimerisasi. Bila semua bahan penghambat telah dipakai,
perpanjangan rantai akan terjadi. Bahan penghambat yang umum digunakan adalah
butylated hydroxytolene dengan konsentrasi 0,01 % berat.11
2.2.6 Bahan Pigmen
Resin komposit banyak disukai karena tingkat transulensi dan radiopaknya
yang tinggi. Kebutuhan estetik membuat resin komposit harus mempunyai warna
yang semirip mungkin dengan gigi. Bahan pigmen menjadi elemen yang sangat
penting untuk suatu komposit, karena bahan ini membuat komposit menjadi sewarna
Universitas Sumatera Utara
8
dengan gigi. Bahan ini mengandung ferric oxide (F2 O3) dan ferric hydroxide
(FeOOH).14
2.3 Klasifikasi Resin Komposit
Sejumlah klasifikasi telah digunakan untuk bahan komposit berbasis resin. Satu
sistem klasifikasi didasarkan pada ukuran rata-rata pertikel bahan pengisi utama
adalah terdiri dari resin komposit macrofiiler (tradisional), resin komposit microfiller ,
dan resin komposit hibrid.11
2.3.1 Resin Komposit Macrofiller
Resin komposit ini biasa disebut dengan komposit konvensional, atau
komposit berbahan pengisi makro, disebut demikian karena ukuran partikel bahan
pengisinya yang relatif besar. Bahan pengisi yang paling banyak digunakan untuk
komposit ini adalah quartz giling. Besarnya sekitar 8-12 μm dan partikel terbesar
sekitar 50 μm. Banyaknya bahan pengisi umumnya 70-80% berat atau 60-65%
volume. Partikel pengisi yang terpapar, beberapa cukup besar dan dikelilingi oleh
sejumlah besar matriks resin. Kekurangan utama dari komposit tradisional adalah
permukaan kasar yang terjadi selama berlangsung keausan dari matriks resin lunak
yang menyebabkan partikel pengisi yang lebih tahan aus terangkat. Penyelesaian
restorasi dapat menghasilkan permukaan kasar, begitupun penyikatan gigi dan
pengunyahan. Restorasi ini juga memiliki kecenderungan berubah warna, sebagian
karena kecerendungan dari permukaan bertekstur kasar untuk mengikat warna.11
2.3.2 Resin Komposit Microfiller
Resin komposit jenis ini mulai diedarkan pada akhir tahun1970, ukuran
partikel dari resin komposit microfiller (0,03-0,5 µm) lebih kecil bila dibandingkan
dengan resin komposit macrofiller . Komposit ini mempunyai nilai estetis yang sangat
baik karena mempunyai permukaan yang halus dan berkilau apabila dipoles, dan
bentuk permukaan nya sangat mirip dengan enamel. Komposit ini juga mempunyai
tingkat modulus elastisitas yang lebih rendah dan beradaptasi pada gigi lebih baik
dari komposit lainnya, sehingga resin komposit ini banyak digunakan untuk restorasi
Universitas Sumatera Utara
9
kelas V pada cemento-enamel junction. Beberapa penelitian menyimpulkan bahwa
resin komposit mikrofil lebih banyak disukai untuk restorasi kelas V daripada jenis
komposit lain. Tetapi komposit mikrofil mempunyai memiliki sifat fisik dan mekanis
yang kurang dibandingkan dengan komposit macrofiller . Hal ini karena 50-70 %
volume bahan restorasi terbuat dari resin, sehingga jumlah resin yang lebih banyak
dibandingkan dengan bahan pengisi menyebabkan penyerapan air yang lebih tinggi
dan ekspansi termal yang lebih tinggi. 11
2.3.3 Resin Komposit Hibrid
Kategori bahan komposit ini dikembangkan dalam rangka memperoleh
kehalusan permukaan yang lebih baik daripada komposit mikrofiller sementara
mempertahankan sifat komposit partikel kecil tersebut. Kebanyakan bahan pengisi
hybrid modern terdiri atas silika kolodial dan partikel kaca yang dihaluskan yang
mengandung logam berat, yang mengisi kandungan bahan pengisi sebesar 70-80%
berat. Partikel pengisinya berkisar antara 0,5-1 µm, tetapi dengan ukuran partikel
yang bervariasi (0,1-3 µm). Resin komposit hibrid sangat popoler karena kekuatan
dan ketahanan abrasi yang dapat digunakan untuk restorasi kelas I dan restorasi kelas
II. Permukaannya yang cukup halus menjadikannya sebaik resin mikrofiller dalam hal
estetika, sehingga tidak jarang digunakan untuk restorasi kelas III dan kelas V.12,15
2.3.4 Resin Komposit Nanofiller
Suatu bahan restorasi komposit yang memiliki sifat fisik sangat baik terutama
hasil pemolesan maupun kekuatan telah dikembangkan yaitu komposit nanofiller .
Komposit nanofiller merupakan bahan restorasi universal yang diaktifasi oleh visiblelight yang dirancang untuk keperluan merestorasi gigi anterior maupun posterior.
Memiliki sifat kekuatan dan ketahanan hasil poles yang sangat baik. Dikembangkan
dengan konsep nanoteknologi, yang biasanya digunakan untuk membentuk suatu
produk yang dimensi komponen kritisnya adalah sekitar 0,1 hingga 100 nanomer.
Secara teori, nanoteknologi digunakan untuk membuat suatu produk yang lebih
ringan, lebih kuat, lebih murah, dan lebih tepat. Karena bersifat universal, komposit
Universitas Sumatera Utara
10
bias digunakan untuk gigi anterior maupun posterior, sandwich technique bersama
dengan bahan resin glass ionomer, cusp buildup, core buildup, splinting, restorasi
indirek gigi anterior maupun posterior termasuk inlay, onlay, dan veneer . 16
Komposisi bahan komposit ini terdiri dari sistem resin yang bersifat dapat
mengurangi penyusutan, yaitu BIS-GMA, BIS-EMA, UDMA, dan sejumlah kecil
TEGDMA. Sedangkan fillernya berisi kombinasi antara filler nanosilica 20 nm yang
tidak berkelompok, dan nano cluster zirconia/siliva yang mudah berikatan
membentuk kelompok, dimana kelompok tersebut terdiri dari partikel zirconia/silica
dengan ukuran 5-20 nm. Ukuran partikel satu cluster adalah berkisar antara 0,6-1,4
mikron. Muatan filler komposit ini adalah 78,5% berat. Ukuran suatu nanomer setara
dengan 1/1,000,000,000 meter atau 1/1000 mikron. Imi adalah sekitar 10 kali garis
tengah suatu atom hidrogen atau 1/80,000 tebal rambut manusia. Komposit nano
yang dikembangkan dengan menggunakan teknik nanotechnology, memiliki hasil
poles seperti pada komposit mikro tetapi memiliki kekuatan dan tingkat keausan
seperti pada komposit hibrid.16
Terdapat perbedaan dalam hal ukuran partikel filler pada komposit hbrid
dengan nano. Ukuran partikel filler yang relatif besar pada komposit hybrid membua
filler loading komposit ini menjadi lebih tinggi sehingga meningkatkan kekuatan
komposit ini. Komponen filler pada komposit nano berisi kombinasi yang unik antara
nanopartikel individual dan nanocluster. Nanopartikel adalah partikel yang terpisah
dan tidak berkelompok berukuran 20 nm. Nanocluster terdiri dari partikel-partikel
dengan ukuran nano yang dengan mudah berikatan membentuk kelompok partikel.
Kelompok partikel ini bertindak sebagai unit tunggal yang memungkinkan filler
loading dan kekuatan yang tinggi pada komposit ini. Kombinasi nanopartikel dan
nanocluster akan mengurangi jumlah ruang interstitial antar partikel filler sehingga
dapat meningkatkan sifat fisis dan hasil poles yang lebih baik bila dibandingkan
dengan komposit yang lain.16
Universitas Sumatera Utara
11
2.3.5 Resin Komposit Nano Hibrid
Resin komposit nano-hibrid adalah resin komposit yang dikembangkan dari
campuran resin komposit nanofiller dan mikrofiller, suatu terobosan yang membuat
peningkatan cukup signifikan dalah hal kandungan bahan pengisi dan peningkatan
yang cukup besar pada sifat fisik material. Kandungan matriks pada komposit ini
sama seperti pada komposit lainnya yaitu BIS-GMA konvensional yang
dikembangkan oleh Bowen, tetapi beberapa tipe monomer ditambakan pada resin
komposit nano-hibrid seperti monomer dimer acid base dimethacrylate dan monomer
special urethane (TGD-urethane). Ukuran partikel dari komposit ini rata-rata 1,0050,01 µm.17
2.4 Sifat Resin Komposit
2.4.1 Sifat Mekanis Resin Komposit
2.4.1.1 Kekuatan Resin Komposit
Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan tekanan yang
diberikan kepadanya tanpa terjadi kerusakan. Kekuatan terdiri dari kekuatan
kompresi (compressive strentgth), kekuatan tarik (tensile strength) dan modulus
elastic. Setiap resin komposit memiliki kekuatan yang berbeda-beda, misalnya
kekuatan kompresi dari komposit tradisional (250-300 Mpa) lebih rendah dari
komposit hibrid (300-350 MPa). Komposit hibrid (70-90 MPa) juga mempunyai
kekuatan tarik yang lebih baik dari komposit microfiller (30-50 MPa).11
2.4.1.2 Kekerasan Resin Komposit
Kekerasan dari komposit (22 – 80 kg/mm2) lebih rendah dari enamel (343 kg/mm2)
dan amalgam (110 kg/mm2). Kekuatan dari komposit biasa lebih baik daripada
komposit dengan komposit dengan partikel microfine karena kekerasan dan fraksi
volume dari partikel pengisinya.11
Universitas Sumatera Utara
12
2.4.2 Sifat Fisis Resin Komposit
Penyerapan air, solubilitas air, perubahan warna, working dan setting time,
konduktivitas termal dan pengerutan saat polimerisasi merupakan sifat-sifat fisis dari
resin komposit. Sifat fisis ini dapat mempengaruhi ketahanan jangka panjang dari
restorasi resin komposit.
2.4.2.1 Pengerutan
Pengerutan polimerisasi volumetric bebas dipengaruhi langsung oleh oligomer
dan bahan pengencer. Untuk komposit jenis mikrohibrid pengerutan hanya sekitar
0,6% - 1,4 %, dan 2% - 3% untuk komposit jenis mikrofill. Pengerutan ini
menyebabkan tekanan polimerisasi sebesar 13 MPa diantara komposit dan struktur
gigi. Tekanan ini dapat menggangu ikatan antara komposit dan gigi, sehingga
menimbulkan celah kecil yang dapat menyebabkan masuknya air liur.18
2.4.2.2 Ekspansi Termis
Koefisien ekspansi panas dari resin komposit berkisar antara 25-38 x 10-6/ºC.
untuk resin komposit microfiller adalah sebesar 55-68 x 0-6/ºC. ekspansi termis dari
resin komposit biasa lebih besar daripada komposit dengan partikel mikro, karena
konduktivitas yang lebih tinggi dari filler anorganik dibandingkan dengan matriks
polimer.18
2.4.2.3 Kelarutan
Kelarutan air dari resin komposit bervariasi dari 0,25 – 2,5 mg/mm3.
Intensitas dan durasi dari penyinaran yang tidak adekuat dapat menyebabkan
polimerisasi tidak maksimal, terutama pada bagian permukaan dari restorasi.
Polimerisasi yang tidak adekuat menyebabkan lebih tingginya penyerapan air dan
kelarutan dari komposit, secara tidak langsung hal ini juga dapat mempengaruhi
stabilitas warna dari restorasi.18
Universitas Sumatera Utara
13
2.4.2.4 Stabilitas Warna
Translusensi dan stabilitas warna yang baik sangat penting untuk menjaga
tingkat estetika dari komposit. Semakin bahan restorasi mendekati warna permukaan
gigi maka semakin baik pula estetika yang dihasilkan. Perubahan warna yang
membuat bahan menjadi tidak cocok dengan warna permukaan gigi menjadi alasan
utama untuk mengganti restorasi. Perubahan warna dapat terjadi akibat reaksi
oksidasi dan hasil dari pertukaran air dalam matriks polimer, serta interaksi dari
polimer yang tidak bereaksi dengan inisiator dan akselerator dari komposit.18
2.4.2.5 Penyerapan Air dan Kelarutan
Penyerapan air oleh resin komposit adalah suatu proses difusi yang terkontrol,
proses penyerapan terjadi terutama di dalam matriks resin, air diserap oleh matriks
polimer yang dapat menyebabkan matriks filler mengalami proses debonding dan
degradasi hidrolitik. Hal ini akan mempengaruhi sifat mekanis dari suatu komposit.
Ketika resin terendam oleh air, beberapa komponen seperti monomer yang tidak
bereaksi dan sejumlah filler , larut dan terlepas keluar dari komposit. Hal ini
menyebabkan penurunan berat dan solubilitas dari bahan. Pelepasan komponen ini
juga dapat mempengaruhi perubahan dimensi dari komposit, kinerja klinis, aspek
estetika dari restorasi, dan biokompabilitas dari material. Penyerapan dan kelarutan
komposit terjadi dengan dua mekanisme, pertama proses penyerapan air yang dapat
menambah berat material, kedua adalah proses pelepasan filler atau monomer yang
mempengaruhi penurunan berat dari material. Penyerapan air pada resin komposit
berkisar antara 40-45 µg/mm2, penyerapan air oleh komposit hibrid ( 5-17 µg/mm2 )
lebih rendah daripada resin komposit tipe mikrofine (26-30 µg/mm2). Kualitas dan
stabilitas dari silan bahan coupling sangat penting dalam meminimalkan kerusakan
antara filler dengan polimer, dan jumlah penyerapan air. Serapan air juga dapat
mengganggu stabilitas warna dan ketahanan aus dari komposit. Jika komposit dapat
menyerapkan air maka hal ini juga memungkinkan terserapnya cairan lain dalam
rongga mulut yang dapat menyebabkan perubahan warna. Penyerapan air terjadi
terutama sebagai penyerapan langsung oleh resin, pengisi kaca tidak akan menyerap
Universitas Sumatera Utara
14
air dari sebagian besar materi, tetapi bias menyerap air dari permukaannya. Dengan
demikian, jumlah penyerapan air tergantung pada kandungan resin komposit dan
kualitas ikatan antara resin dan bahan pengisi. Penyerapan air juga dapat dipengaruhi
oleh beberapa faktor, seperti perlakuan suhu, penyinaran, polimerisasi, dan jenis
monomer dari resin komposit. 11,17,18
2.5 Sistem Curing
Untuk beberapa komposit light-cured, proses curing disesuaikan dengan
permintaan. Polimerisasi dimulai ketika komposit pertama kali terpapar cahaya.
Pengerasan berlangsung dalam hitungan detik setelah sumber terpapar oleh cahaya
dengan intensitas tinggi. Meskipun restorasi komposit tampak keras setelah terpapar
oleh cahaya, tetapi proses pengerasan berlanjut sampai 24 jam setelah penyinaran.
Tidak semua karbon tidak jenuh berikatan ganda yang terdapat dalam komposit
bereaksi, beberapa penelitian melaporkan sekitar 25 % tetap tidak bereaksi pada
sebagian besar restorasi. Apabila permukaan dari restorasi tidak terlondungi dari
udara oleh matriks trasnparan maka polimerisasi terhambat, jumlah karbon tidak
jenuh berikatan ganda yang tidak bereaksi dapat mencapai 75 % dari lapisan
permukaan. Meskipun restorasi dapat diselesaikan dengan abrasive dan dapat
berfungsi setelah 10 menit, sifat fisik yang optimal akan tidak tercapai sebelum 24
jam setelah reaksi dimulai.18
2.6 Pengaruh Temperatur Terhadap Penyerapan Air Resin Komposit
Temperatur makanan atau minuman digunakan seseorang untuk mendapatkan
aroma dari makanan atau minuman. Sebagai contoh, kopi dengan suhu panas lebih
dipilih oleh kebanyakan individu daripada kopi dengan suhu dingin. Begitu juga
dengan es krim, akan mempunyai rasa yang optimal ketika dimakan dalam keadaan
dingin, tetapi apabila dimakan dalam keadaan panas maka rasanya sangat tidak enak.
Temperatur juga dapat berdampak pada sensivitas gigi, beberapa orang akan
merasakan ngilu pada giginya saat minum atau makan yang terlalu panas ataupun
terlalu dingin. Salah satu yang mempengaruhi peyerapan air pada resin komposit
Universitas Sumatera Utara
15
adalah temperatur. Penelitian yang dilakukan oleh Ricardo Walter dkk (2009)
menyatakan bahwa meskipun efeknya bervariasi oleh merek bahan, resin komposit
memiliki aliran yang lebih besar ketika dipanaskan. Rueggeber and De Goes (2005)
juga menyatakan bahwa tingkat konversi resin komposit pada temperature ruangan
lebih rendah daripada di temperatur yang lebih tinggi. Banyak lagi penelitian yang
menyatakan perlakuan panas dapat mempengaruhi penyerapan dan kelarutan resin
komposit. Perlakuan temperatur yang bervariasi pada resin komposit dapat
menyebabkan perubahan struktural dalam resin komposit. Suhu perlakuan panas yang
mendekati suhu transisi gelas resin komposit dapat secara efektif menghomogenkan
dan memodifikasi struktur rantai polimer dari komposit. Pada temperatur panas yang
tinggi juga dapat menimbulkan reaksi inisiasi. Bahkan, reaksi polimerisasi sendiri
membuang panas karena sifat eksotermik dari reaksi.9,19,20
Pada suhu rendah ketika bahan masih dalam keadaan kental, difusi kelompok
reaktif merupakan faktor dominan dalam reaksi polimerisasi. Hal ini dapat
berlangsung untuk waktu yang relatif cukup lama, sehingga bahan akan mendapat
struktur non-homogen. Sedangkan pada reaksi polimerisasi pada temperatur tinggi
produk reaksi akan mempunyai struktur yang homogen, sehingga bahan menjadi
keras dan rapuh. Temperatur resin mempengaruhi proses polimerisasi dan secara
konsekuen merubah susunan polimer dari resin.21
Universitas Sumatera Utara
16
2.8 Kerangka Teori
Resin Komposit
Jenis
Pengertian
Sifat
Komposisi
Ukuran
Partikel
Fisis
Matriks Resin
Sistem Aktivator dan
Inisiator
Bahan Coupling
Bahan Pengisi
Mekanis
Sistem Inhibitor
Bahan Pigmen
Unfilled
Macrofiller
(8-12 UM)
Microfiller
(0,04-0,4
UM)
Nanofiller
Hibrid
Kekerasan
Kekuatan
Penyerapan
Air
Universitas Sumatera Utara
17
2.8 Kerangka Konsep
Resin Komposit
Nanofiller
Perendaman pada
air aquadest
Perlakuan
Temperatur 50°C,
37°C, 5°C
Penyerapan Air
Penambahan Berat
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Penggunaan resin komposit telah menjadi hal penting di kedokteran gigi.
Berhubungan dengan kegunaan dan keperluan estetik, resin komposit telah menjadi
salah satu bahan restorasi estetik yang sangat terkenal di praktik kedokteran gigi.
Resin komposit digunakan untuk menggantikan struktur gigi yang hilang dan
memodifikasi warna dan kontur dari gigi, sehingga meningkatkan nilai estetika dari
gigi.11
2.1 Resin Komposit
Bahan restorasi resin komposit dapat didefinisikan sebagai gabungan dua atau
lebih bahan berbeda dengan sifat-sifat yang unggul atau lebih baik daripada bahan itu
sendiri. Perkembangan bahan restorasi resin komposit sendiri dimulai pada akhir
tahun 1950-an dan awal tahun1960, ketika Bowen berhasil menghasilkan
pengembangan dari molekul bis-CMA. Molekul tersebut memenuhi persyaratan
matriks resin suatu komposit. Pengembangan sifat matriks dan ikatan bahan pengisi
dengan matriks menghasilkan bahan restorasi yang jelas lebih unggul dibandingkan
resin akrilik tanpa bahan pengisi (nirpasi). Sejak awal 1970-an, komposit secara nyata
menggantikan resin tanpa bahan pengisi untuk restorasi gigi. Sistem komposit
berbasis resin dan resin dimetakrilat telah digunakan untuk aplikasi kedokteran gigi
lainnya seperti bahan penutup pit dan fisur, bahan bonding dentin, semen perekat
untuk restorsi cekat, dan bahan veneer .11
2.2 Komposisi Resin Komposit
Bahan restorasi komposit modern mengandung sejumlah komponen. Kandungan
utama adalah matriks resin dan partikel pengisi anorganik. Disamping kedua
komponen bahan tersebut, beberapa komponen lain diperlukan untuk meningkatkan
efektivitas dan ketahanan bahan. Suatu bahan coupling (silane) diperlukan untuk
Universitas Sumatera Utara
5
memberikan ikatan antar bahan pengisi anorganik dan matriks resin, juga aktivatorinisiator diperlukan untuk polimerisasi resin. Sejumlah kecil bahan tambalan lain
meningkatkan stabilitas warna (penyerap sinar ultraviolet) dan mencegah polimerisasi
dini ( bahan penghambat seperti hidroquinon). Resin komposit harus pula
mengandung pigmen untuk memperoleh warna yang cocok dengan struktur gigi.11
2.2.1 Matriks Resin
Resin adalah komponen kimia aktif dari komposit yang awalnya adalah cairan
yang kemudian diubah menjadi polimer kaku oleh reaksi adiksi radikal. Reaksi ini
adalah kemampuan untuk mengkonversi suatu bahan dengan massa plastic menjadi
bentuk padat dan kaku, yang memungkinkan bahan ini dipakai untuk restorasi gigi.
Kebanyakan bahan komposit kedokteran gigi menggunakan monomer yang
merupakan diakrilat aromatic atau alipatik. Bisphenol-A glyadyl methacrylate (BISGMA), urethane dimethacrylate (UDMA), dan trietilen glikol dimetrakilat
(TEGDMA) adalah dimetrakilat yang umum digunakan dalam komposit gigi.
Monomer yang paling umum digunakan untuk resin anterior dan posterior adalah
Bis-GMA, yang berasal dari reaksi antara bisphenol-A dan glycidylmethacrylate.
Resin yang biasa disebut resin Bowen ini memiliki berat molekul yang lebih tinggi
daripada methyl methacrylate.11,12
Bis-GMA adalah cairan yang sangat kental karena berat molekulnya yang
tinggi, penambahan filler sekecil apapun akan menghasilkan komposit dengan
kekakuan yang berlebih untuk penggunaan klinis. Untuk mengatasi masalah ini
monomer dengan viskositas rendah yang dikenal sebagai viskositas pengendali
ditambahkan.
Diantaranya
methyl
methacrylate
(MMA),
ethylene
dimethacrylate (EDMA) dan triethylane glycol dimethacrylate (TEGDMA).
glycol
12
Meskipun sifat mekanis resin Bis-GMA lebih unggul dibandingkan dengan
resin akrilik, bahan tersebut tidak mengikat struktur gigi lebih efektif. Karena itu,
pengerutan polimerisasi
dan perubahan dimensi
termal masih merupakan
pertimbangan penting.11
Universitas Sumatera Utara
6
2.2.2 Partikel Bahan Pengisi
Ditambahkannya partikel bahan pengisi ke dalam suatu matriks akan
meningkatkan sifat bahan matriks bila partikel pengisi benar-benar berikatan dengan
matriks. Karena pentingnya bahan pengisi yang berikatan kuat, jelas terlihat bahwa
penggunaan bahan pengisi tambahan sangatlah diperlukan, untuk keberhasilan suatu
bahan komposit. Karena matriks resin dalam resin komposit jumlahnya sedikit, maka
pengerutan polimerisasi menjadi berkurang dibandingkan dengan resin tanpa bahan
pengisi. Penyerapan air dan koefisien ekspansi termal dari komposit juga lebih kecil
dibandingkan dengan resin tanpa bahan pengisi. Sifat mekanis seperti kekuatan
kompresi, kekuatan tarik, dan modulus elastisitas meningkat, begitu juga dengan
ketahanan aus. Semua perbaikan ini terjadi dengan peningkatan volume fraksi bahan
pengisi.11
Partikel pengisi umumnya dihasilkan dari penggilingan atau pengolahan
quartz atau kaca untuk menghasilkan partikel yang berkisar dari 0,1-100 μm. Selain
quartz bahan lain seperti lithium aluminum silicate, barium, strontium, zinc, dan
ytterbium glass biasa digunakan sebagai bahan pengisi. Kebanyakan resin komposit
juga mengandung beberapa silika koloid. Partikel pengisi anorganik umumnya
membentuk 30-70%vol atau 50-85 % berat komposit. Untuk memastikan estetik dan
translusensi dari restorasi resin komposit, indeks refraksi bahan pengisi harus serupa
dengan resin. Untuk Bis-GMA dan TEGDMA indeks refraksi adalah sekitar 1,55
sampai 1,46, sementara campuran 2 komponen dengan proporsi yang sama per berat
memberikan indeks refraksi sekitar 1,5. Kebanyakan kaca dan quartz yang digunakan
sebagai bahan pengisi memiliki indeks refraksi sekitar 1,5 yang cukup untuk
medapatkan transulensi yang baik.11,13
2.2.3 Bahan Coupling
Untuk membuat suatu resin komposit yang baik, diperlukan ikatan yang
kuat antara bahan pengisi anorganik dengan matriks resin organik selama proses
pengerasan. Hal ini memungkinkan matriks polimer lebih fleksibel dalam
Universitas Sumatera Utara
7
meneruskan tekanan ke partikel pengisi yang lebih kaku, ikatan antara 2 fase
komposit ini diperoleh dengan bahan coupling. Hal ini sangat penting, karena jika
tidak ada ikatan yang baik akan menyebabkan mudah terjadinya fraktur pada resin
komposit. Bahan coupling yang biasa dipakai adalah silane dan yang paling sering
digunakan adalah ɣ- methacryloxypropyltriethoxysilane
(ɣ-MPTS). Bahan ini
bereaksi dengan permukaan partikel pengisi anorganik dengan matriks resin organic
yang memungkinkan keduanya berikatan satu sama lain.11,13
2.2.4 Sistem Aktivator dan Inisiator
Monomer metil metrakilat dan dimetil metakrilat berpolimerisasi dengan mekanisme
polimerisasi tambahan yang diawali oleh radikal bebas. Radikal bebas dapat berasal
dari aktivasi kimia atau pengaktifan energi eksternal (panas atau sinar). Karena
penggunaan resin komposit biasanya menggunakan aktivasi sinar atau kimia.11
2.2.5 Sistem Inhibitor
Untuk meminimalkan atau mencegah polimerisasi spontan dari monomer, bahan
penghambat ditambahkan pada sistem resin. Penghambat ini mempunyai potensi
reaksi yang kuat dengan radikal bebas, apabila radikal bebas telah terbentuk, seperti
dengan suatu pemaparan singkat terhadap sinar ketika bahan dikeluarkan dari
kemasan, bahan penghambat bereaksi dengan radikal bebas, dan kemudian
menghambat perpanjangan rantai dengan mengakhiri kemampuan radikal bebas
untuk mengawali proses polimerisasi. Bila semua bahan penghambat telah dipakai,
perpanjangan rantai akan terjadi. Bahan penghambat yang umum digunakan adalah
butylated hydroxytolene dengan konsentrasi 0,01 % berat.11
2.2.6 Bahan Pigmen
Resin komposit banyak disukai karena tingkat transulensi dan radiopaknya
yang tinggi. Kebutuhan estetik membuat resin komposit harus mempunyai warna
yang semirip mungkin dengan gigi. Bahan pigmen menjadi elemen yang sangat
penting untuk suatu komposit, karena bahan ini membuat komposit menjadi sewarna
Universitas Sumatera Utara
8
dengan gigi. Bahan ini mengandung ferric oxide (F2 O3) dan ferric hydroxide
(FeOOH).14
2.3 Klasifikasi Resin Komposit
Sejumlah klasifikasi telah digunakan untuk bahan komposit berbasis resin. Satu
sistem klasifikasi didasarkan pada ukuran rata-rata pertikel bahan pengisi utama
adalah terdiri dari resin komposit macrofiiler (tradisional), resin komposit microfiller ,
dan resin komposit hibrid.11
2.3.1 Resin Komposit Macrofiller
Resin komposit ini biasa disebut dengan komposit konvensional, atau
komposit berbahan pengisi makro, disebut demikian karena ukuran partikel bahan
pengisinya yang relatif besar. Bahan pengisi yang paling banyak digunakan untuk
komposit ini adalah quartz giling. Besarnya sekitar 8-12 μm dan partikel terbesar
sekitar 50 μm. Banyaknya bahan pengisi umumnya 70-80% berat atau 60-65%
volume. Partikel pengisi yang terpapar, beberapa cukup besar dan dikelilingi oleh
sejumlah besar matriks resin. Kekurangan utama dari komposit tradisional adalah
permukaan kasar yang terjadi selama berlangsung keausan dari matriks resin lunak
yang menyebabkan partikel pengisi yang lebih tahan aus terangkat. Penyelesaian
restorasi dapat menghasilkan permukaan kasar, begitupun penyikatan gigi dan
pengunyahan. Restorasi ini juga memiliki kecenderungan berubah warna, sebagian
karena kecerendungan dari permukaan bertekstur kasar untuk mengikat warna.11
2.3.2 Resin Komposit Microfiller
Resin komposit jenis ini mulai diedarkan pada akhir tahun1970, ukuran
partikel dari resin komposit microfiller (0,03-0,5 µm) lebih kecil bila dibandingkan
dengan resin komposit macrofiller . Komposit ini mempunyai nilai estetis yang sangat
baik karena mempunyai permukaan yang halus dan berkilau apabila dipoles, dan
bentuk permukaan nya sangat mirip dengan enamel. Komposit ini juga mempunyai
tingkat modulus elastisitas yang lebih rendah dan beradaptasi pada gigi lebih baik
dari komposit lainnya, sehingga resin komposit ini banyak digunakan untuk restorasi
Universitas Sumatera Utara
9
kelas V pada cemento-enamel junction. Beberapa penelitian menyimpulkan bahwa
resin komposit mikrofil lebih banyak disukai untuk restorasi kelas V daripada jenis
komposit lain. Tetapi komposit mikrofil mempunyai memiliki sifat fisik dan mekanis
yang kurang dibandingkan dengan komposit macrofiller . Hal ini karena 50-70 %
volume bahan restorasi terbuat dari resin, sehingga jumlah resin yang lebih banyak
dibandingkan dengan bahan pengisi menyebabkan penyerapan air yang lebih tinggi
dan ekspansi termal yang lebih tinggi. 11
2.3.3 Resin Komposit Hibrid
Kategori bahan komposit ini dikembangkan dalam rangka memperoleh
kehalusan permukaan yang lebih baik daripada komposit mikrofiller sementara
mempertahankan sifat komposit partikel kecil tersebut. Kebanyakan bahan pengisi
hybrid modern terdiri atas silika kolodial dan partikel kaca yang dihaluskan yang
mengandung logam berat, yang mengisi kandungan bahan pengisi sebesar 70-80%
berat. Partikel pengisinya berkisar antara 0,5-1 µm, tetapi dengan ukuran partikel
yang bervariasi (0,1-3 µm). Resin komposit hibrid sangat popoler karena kekuatan
dan ketahanan abrasi yang dapat digunakan untuk restorasi kelas I dan restorasi kelas
II. Permukaannya yang cukup halus menjadikannya sebaik resin mikrofiller dalam hal
estetika, sehingga tidak jarang digunakan untuk restorasi kelas III dan kelas V.12,15
2.3.4 Resin Komposit Nanofiller
Suatu bahan restorasi komposit yang memiliki sifat fisik sangat baik terutama
hasil pemolesan maupun kekuatan telah dikembangkan yaitu komposit nanofiller .
Komposit nanofiller merupakan bahan restorasi universal yang diaktifasi oleh visiblelight yang dirancang untuk keperluan merestorasi gigi anterior maupun posterior.
Memiliki sifat kekuatan dan ketahanan hasil poles yang sangat baik. Dikembangkan
dengan konsep nanoteknologi, yang biasanya digunakan untuk membentuk suatu
produk yang dimensi komponen kritisnya adalah sekitar 0,1 hingga 100 nanomer.
Secara teori, nanoteknologi digunakan untuk membuat suatu produk yang lebih
ringan, lebih kuat, lebih murah, dan lebih tepat. Karena bersifat universal, komposit
Universitas Sumatera Utara
10
bias digunakan untuk gigi anterior maupun posterior, sandwich technique bersama
dengan bahan resin glass ionomer, cusp buildup, core buildup, splinting, restorasi
indirek gigi anterior maupun posterior termasuk inlay, onlay, dan veneer . 16
Komposisi bahan komposit ini terdiri dari sistem resin yang bersifat dapat
mengurangi penyusutan, yaitu BIS-GMA, BIS-EMA, UDMA, dan sejumlah kecil
TEGDMA. Sedangkan fillernya berisi kombinasi antara filler nanosilica 20 nm yang
tidak berkelompok, dan nano cluster zirconia/siliva yang mudah berikatan
membentuk kelompok, dimana kelompok tersebut terdiri dari partikel zirconia/silica
dengan ukuran 5-20 nm. Ukuran partikel satu cluster adalah berkisar antara 0,6-1,4
mikron. Muatan filler komposit ini adalah 78,5% berat. Ukuran suatu nanomer setara
dengan 1/1,000,000,000 meter atau 1/1000 mikron. Imi adalah sekitar 10 kali garis
tengah suatu atom hidrogen atau 1/80,000 tebal rambut manusia. Komposit nano
yang dikembangkan dengan menggunakan teknik nanotechnology, memiliki hasil
poles seperti pada komposit mikro tetapi memiliki kekuatan dan tingkat keausan
seperti pada komposit hibrid.16
Terdapat perbedaan dalam hal ukuran partikel filler pada komposit hbrid
dengan nano. Ukuran partikel filler yang relatif besar pada komposit hybrid membua
filler loading komposit ini menjadi lebih tinggi sehingga meningkatkan kekuatan
komposit ini. Komponen filler pada komposit nano berisi kombinasi yang unik antara
nanopartikel individual dan nanocluster. Nanopartikel adalah partikel yang terpisah
dan tidak berkelompok berukuran 20 nm. Nanocluster terdiri dari partikel-partikel
dengan ukuran nano yang dengan mudah berikatan membentuk kelompok partikel.
Kelompok partikel ini bertindak sebagai unit tunggal yang memungkinkan filler
loading dan kekuatan yang tinggi pada komposit ini. Kombinasi nanopartikel dan
nanocluster akan mengurangi jumlah ruang interstitial antar partikel filler sehingga
dapat meningkatkan sifat fisis dan hasil poles yang lebih baik bila dibandingkan
dengan komposit yang lain.16
Universitas Sumatera Utara
11
2.3.5 Resin Komposit Nano Hibrid
Resin komposit nano-hibrid adalah resin komposit yang dikembangkan dari
campuran resin komposit nanofiller dan mikrofiller, suatu terobosan yang membuat
peningkatan cukup signifikan dalah hal kandungan bahan pengisi dan peningkatan
yang cukup besar pada sifat fisik material. Kandungan matriks pada komposit ini
sama seperti pada komposit lainnya yaitu BIS-GMA konvensional yang
dikembangkan oleh Bowen, tetapi beberapa tipe monomer ditambakan pada resin
komposit nano-hibrid seperti monomer dimer acid base dimethacrylate dan monomer
special urethane (TGD-urethane). Ukuran partikel dari komposit ini rata-rata 1,0050,01 µm.17
2.4 Sifat Resin Komposit
2.4.1 Sifat Mekanis Resin Komposit
2.4.1.1 Kekuatan Resin Komposit
Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan tekanan yang
diberikan kepadanya tanpa terjadi kerusakan. Kekuatan terdiri dari kekuatan
kompresi (compressive strentgth), kekuatan tarik (tensile strength) dan modulus
elastic. Setiap resin komposit memiliki kekuatan yang berbeda-beda, misalnya
kekuatan kompresi dari komposit tradisional (250-300 Mpa) lebih rendah dari
komposit hibrid (300-350 MPa). Komposit hibrid (70-90 MPa) juga mempunyai
kekuatan tarik yang lebih baik dari komposit microfiller (30-50 MPa).11
2.4.1.2 Kekerasan Resin Komposit
Kekerasan dari komposit (22 – 80 kg/mm2) lebih rendah dari enamel (343 kg/mm2)
dan amalgam (110 kg/mm2). Kekuatan dari komposit biasa lebih baik daripada
komposit dengan komposit dengan partikel microfine karena kekerasan dan fraksi
volume dari partikel pengisinya.11
Universitas Sumatera Utara
12
2.4.2 Sifat Fisis Resin Komposit
Penyerapan air, solubilitas air, perubahan warna, working dan setting time,
konduktivitas termal dan pengerutan saat polimerisasi merupakan sifat-sifat fisis dari
resin komposit. Sifat fisis ini dapat mempengaruhi ketahanan jangka panjang dari
restorasi resin komposit.
2.4.2.1 Pengerutan
Pengerutan polimerisasi volumetric bebas dipengaruhi langsung oleh oligomer
dan bahan pengencer. Untuk komposit jenis mikrohibrid pengerutan hanya sekitar
0,6% - 1,4 %, dan 2% - 3% untuk komposit jenis mikrofill. Pengerutan ini
menyebabkan tekanan polimerisasi sebesar 13 MPa diantara komposit dan struktur
gigi. Tekanan ini dapat menggangu ikatan antara komposit dan gigi, sehingga
menimbulkan celah kecil yang dapat menyebabkan masuknya air liur.18
2.4.2.2 Ekspansi Termis
Koefisien ekspansi panas dari resin komposit berkisar antara 25-38 x 10-6/ºC.
untuk resin komposit microfiller adalah sebesar 55-68 x 0-6/ºC. ekspansi termis dari
resin komposit biasa lebih besar daripada komposit dengan partikel mikro, karena
konduktivitas yang lebih tinggi dari filler anorganik dibandingkan dengan matriks
polimer.18
2.4.2.3 Kelarutan
Kelarutan air dari resin komposit bervariasi dari 0,25 – 2,5 mg/mm3.
Intensitas dan durasi dari penyinaran yang tidak adekuat dapat menyebabkan
polimerisasi tidak maksimal, terutama pada bagian permukaan dari restorasi.
Polimerisasi yang tidak adekuat menyebabkan lebih tingginya penyerapan air dan
kelarutan dari komposit, secara tidak langsung hal ini juga dapat mempengaruhi
stabilitas warna dari restorasi.18
Universitas Sumatera Utara
13
2.4.2.4 Stabilitas Warna
Translusensi dan stabilitas warna yang baik sangat penting untuk menjaga
tingkat estetika dari komposit. Semakin bahan restorasi mendekati warna permukaan
gigi maka semakin baik pula estetika yang dihasilkan. Perubahan warna yang
membuat bahan menjadi tidak cocok dengan warna permukaan gigi menjadi alasan
utama untuk mengganti restorasi. Perubahan warna dapat terjadi akibat reaksi
oksidasi dan hasil dari pertukaran air dalam matriks polimer, serta interaksi dari
polimer yang tidak bereaksi dengan inisiator dan akselerator dari komposit.18
2.4.2.5 Penyerapan Air dan Kelarutan
Penyerapan air oleh resin komposit adalah suatu proses difusi yang terkontrol,
proses penyerapan terjadi terutama di dalam matriks resin, air diserap oleh matriks
polimer yang dapat menyebabkan matriks filler mengalami proses debonding dan
degradasi hidrolitik. Hal ini akan mempengaruhi sifat mekanis dari suatu komposit.
Ketika resin terendam oleh air, beberapa komponen seperti monomer yang tidak
bereaksi dan sejumlah filler , larut dan terlepas keluar dari komposit. Hal ini
menyebabkan penurunan berat dan solubilitas dari bahan. Pelepasan komponen ini
juga dapat mempengaruhi perubahan dimensi dari komposit, kinerja klinis, aspek
estetika dari restorasi, dan biokompabilitas dari material. Penyerapan dan kelarutan
komposit terjadi dengan dua mekanisme, pertama proses penyerapan air yang dapat
menambah berat material, kedua adalah proses pelepasan filler atau monomer yang
mempengaruhi penurunan berat dari material. Penyerapan air pada resin komposit
berkisar antara 40-45 µg/mm2, penyerapan air oleh komposit hibrid ( 5-17 µg/mm2 )
lebih rendah daripada resin komposit tipe mikrofine (26-30 µg/mm2). Kualitas dan
stabilitas dari silan bahan coupling sangat penting dalam meminimalkan kerusakan
antara filler dengan polimer, dan jumlah penyerapan air. Serapan air juga dapat
mengganggu stabilitas warna dan ketahanan aus dari komposit. Jika komposit dapat
menyerapkan air maka hal ini juga memungkinkan terserapnya cairan lain dalam
rongga mulut yang dapat menyebabkan perubahan warna. Penyerapan air terjadi
terutama sebagai penyerapan langsung oleh resin, pengisi kaca tidak akan menyerap
Universitas Sumatera Utara
14
air dari sebagian besar materi, tetapi bias menyerap air dari permukaannya. Dengan
demikian, jumlah penyerapan air tergantung pada kandungan resin komposit dan
kualitas ikatan antara resin dan bahan pengisi. Penyerapan air juga dapat dipengaruhi
oleh beberapa faktor, seperti perlakuan suhu, penyinaran, polimerisasi, dan jenis
monomer dari resin komposit. 11,17,18
2.5 Sistem Curing
Untuk beberapa komposit light-cured, proses curing disesuaikan dengan
permintaan. Polimerisasi dimulai ketika komposit pertama kali terpapar cahaya.
Pengerasan berlangsung dalam hitungan detik setelah sumber terpapar oleh cahaya
dengan intensitas tinggi. Meskipun restorasi komposit tampak keras setelah terpapar
oleh cahaya, tetapi proses pengerasan berlanjut sampai 24 jam setelah penyinaran.
Tidak semua karbon tidak jenuh berikatan ganda yang terdapat dalam komposit
bereaksi, beberapa penelitian melaporkan sekitar 25 % tetap tidak bereaksi pada
sebagian besar restorasi. Apabila permukaan dari restorasi tidak terlondungi dari
udara oleh matriks trasnparan maka polimerisasi terhambat, jumlah karbon tidak
jenuh berikatan ganda yang tidak bereaksi dapat mencapai 75 % dari lapisan
permukaan. Meskipun restorasi dapat diselesaikan dengan abrasive dan dapat
berfungsi setelah 10 menit, sifat fisik yang optimal akan tidak tercapai sebelum 24
jam setelah reaksi dimulai.18
2.6 Pengaruh Temperatur Terhadap Penyerapan Air Resin Komposit
Temperatur makanan atau minuman digunakan seseorang untuk mendapatkan
aroma dari makanan atau minuman. Sebagai contoh, kopi dengan suhu panas lebih
dipilih oleh kebanyakan individu daripada kopi dengan suhu dingin. Begitu juga
dengan es krim, akan mempunyai rasa yang optimal ketika dimakan dalam keadaan
dingin, tetapi apabila dimakan dalam keadaan panas maka rasanya sangat tidak enak.
Temperatur juga dapat berdampak pada sensivitas gigi, beberapa orang akan
merasakan ngilu pada giginya saat minum atau makan yang terlalu panas ataupun
terlalu dingin. Salah satu yang mempengaruhi peyerapan air pada resin komposit
Universitas Sumatera Utara
15
adalah temperatur. Penelitian yang dilakukan oleh Ricardo Walter dkk (2009)
menyatakan bahwa meskipun efeknya bervariasi oleh merek bahan, resin komposit
memiliki aliran yang lebih besar ketika dipanaskan. Rueggeber and De Goes (2005)
juga menyatakan bahwa tingkat konversi resin komposit pada temperature ruangan
lebih rendah daripada di temperatur yang lebih tinggi. Banyak lagi penelitian yang
menyatakan perlakuan panas dapat mempengaruhi penyerapan dan kelarutan resin
komposit. Perlakuan temperatur yang bervariasi pada resin komposit dapat
menyebabkan perubahan struktural dalam resin komposit. Suhu perlakuan panas yang
mendekati suhu transisi gelas resin komposit dapat secara efektif menghomogenkan
dan memodifikasi struktur rantai polimer dari komposit. Pada temperatur panas yang
tinggi juga dapat menimbulkan reaksi inisiasi. Bahkan, reaksi polimerisasi sendiri
membuang panas karena sifat eksotermik dari reaksi.9,19,20
Pada suhu rendah ketika bahan masih dalam keadaan kental, difusi kelompok
reaktif merupakan faktor dominan dalam reaksi polimerisasi. Hal ini dapat
berlangsung untuk waktu yang relatif cukup lama, sehingga bahan akan mendapat
struktur non-homogen. Sedangkan pada reaksi polimerisasi pada temperatur tinggi
produk reaksi akan mempunyai struktur yang homogen, sehingga bahan menjadi
keras dan rapuh. Temperatur resin mempengaruhi proses polimerisasi dan secara
konsekuen merubah susunan polimer dari resin.21
Universitas Sumatera Utara
16
2.8 Kerangka Teori
Resin Komposit
Jenis
Pengertian
Sifat
Komposisi
Ukuran
Partikel
Fisis
Matriks Resin
Sistem Aktivator dan
Inisiator
Bahan Coupling
Bahan Pengisi
Mekanis
Sistem Inhibitor
Bahan Pigmen
Unfilled
Macrofiller
(8-12 UM)
Microfiller
(0,04-0,4
UM)
Nanofiller
Hibrid
Kekerasan
Kekuatan
Penyerapan
Air
Universitas Sumatera Utara
17
2.8 Kerangka Konsep
Resin Komposit
Nanofiller
Perendaman pada
air aquadest
Perlakuan
Temperatur 50°C,
37°C, 5°C
Penyerapan Air
Penambahan Berat
Universitas Sumatera Utara