Compressive Strength Resin Akrilik Polimerisasi Panas Setelah Penambahan Serat Kaca 1% dengan Metode yang Berbeda

DENGAN METODE BERBEDA

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi

Syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh :

RIZKY AYU ARRISTA

NIM : 110600118

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Fakultas Kedokteran Gigi

Departemen Ilmu Material dan Teknologi Kedokteran Gigi

Tahun 2015

Rizky Ayu Arrista

Compressive

Strength

Resin

Akrilik

Polimerisasi

Panas

Setelah

Penambahan Serat Kaca 1% dengan Metode yang Berbeda

xii + 42

Resin akrilik atau polimetil metakrilat (PMMA) adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan di bidang kedokteran gigi. Resin akrilik polimerisasi panas mempunyai

kelemahan yaitu mudah patah. Salah satu untuk mencegah terjadinya fraktur dan

meningkatkan kekuatan basis gigi tiruan yaitu dengan penambahan serat kaca potongan

kecil. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ada perbedaan kekuatan

tekan kedua metode tersebut. Sampel penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas

sebanyak 10 sampel berbentuk silinder dengan diameter 25 mm dan tinggi 38 mm untuk

setiap kelompok perlakuan yaitu kelompok kontrol, kelompok metode perendaman serat

kaca didalam monomer selama 15 menit dan kelompok metode tanpa perendaman serat

kaca. Proses polimerisasi dilakukan didalam waterbath pada suhu ruang lalu suhu dinaikkan sampai suhu 740C selama 1,5 jam dilanjutkan dengan suhu 1000C selama 1 jam. Pengukuran kekuatan tekan dilakukan dengan menggunakan alat uji Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

Data nilai kekuatan tekan ini diolah dan dianalisis menggunakan uji ANOVA satu arah dan dilanjutkan dengan uji

LSD. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna (p ≤ 0,05) antar kelompok kontrol dengan kelompok penambahan serat kaca dengan p=0 namun tidak ada

yang signifikan kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat

kaca metode perendaman dan metode tanpa perendaman.

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji

Pada tanggal 2 Desember 2015

TIM PENGUJI

KETUA

: Lasminda Syafiar., drg., M.Kes

ANGGOTA : 1. Sumadhi S, drg., Ph.D

2. Rusfian., M.Kes

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmatNya

penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Kedokteran Gigi di Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera

Utara.

Rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya terkhusus penulis

sampaikan kepada kedua orang tua penulis, ayahanda Bagus Moezakki dan ibunda

Neridesma atas segala kasih sayang, motivasi, do’a dan dukungan baik moril maupun

materil yang tiada hentinya diberikan kepada penulis selama penulis menempuh

pendidikan. Tidak lupa penulis ucapkan terimakasih kepada saudara penulis, Adinda

tersayang Evita Rengganis atas dukungan yang diberikan.

Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis telah banyak

mendapat bimbingan, arahan, dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1.

Prof. Nazruddin, drg., C.Ort., Ph.D., Sp.Ort selaku Dekan Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

2.

Lasminda Syafiar, drg., M.Kes selaku ketua departemen di Departemen Ilmu

Material dan Teknologi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara dan

dosen pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan saya dalam penulisan

skripsi ini.

3.

Astrid Yudhit,drg., Msi selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan

banyak sekali waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memotivasi penulis

selama proses penulisan skripsi ini.

4.

Seluruh staf pengajar di Departemen Ilmu Material dan Teknologi FKG USU

yang telah memberikan saran, masukan dan bantuan kepada penulis selama

penelitian dan penyelesaian skripsi ini.

5.

Prof. Sondang Pintauli drg, Ph.D selaku dosen penasehat akademik atas

bimbingan dan arahan serta motivasi yang diberikan selama penulis menjalani

pendidikan di FKG USU.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...

HALAMAN PERSETUJUAN ...

HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...

KATA PENGANTAR ...

iv

DAFTAR ISI ...

vi

DAFTAR GAMBAR ...

ix

DAFTAR TABEL ...

xi

DAFTAR LAMPIRAN ...

xii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang ...

1

1.2.

Rumusan Masalah ...

3

1.3.

Hipotesis Penelitian ...

3

1.4.

Tujuan Penelitian ...

3

1.5.

Manfaat Penelitian ...

3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Resin Akrilik ...

5

2.1.1 Resin Akrilik Poimerisasi Panas ...

6

2.1.1.1 Komposisi ...

6

2.1.1.2 Reaksi Polimerisasi ...

7

2.1.1.3 Manipulasi ...

7

2.1.1.4 Sifat Mekanik ...

9

2.1.1.5 Keuntungan dan Kerugian ...

9

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas dengan Penambahan

Serat Kaca ...

10

2.2.1 Komposisi ...

10

2.2.2 Bentuk Serat Kaca ...

11

vii

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian...

17

3.2 Desain Penelitian ...

17

3.3 Tempat dan Waktu Penelitian ...

17

3.3.1 Tempat Pembuatan Sampel ...

17

3.3.2 Tempat Pengujian Sampel ...

17

3.3.3 Waktu Penelitian ...

17

3.4. Sampel dan Besar Sampel ...

17

3.4.1 Sampel Penelitian ...

17

3.4.2 Besar Sampel Penelitian ...

18

3.5 Variabel dan Definisi Operasional...

19

3.5.1 Variabel...

19

3.5.1.1 Variabel Tergantung ...

19

3.5.1.2 Variabel Bebas ...

19

3.5.1.3 Variabel Terkendali ...

19

3.5.1.4 Variabel Tidak Terkendali ...

20

3.5.2 Definisi Operasional ...

20

3.6 Alat dan Bahan Penelitian ...

21

3.6.1 Alat Penelitian ...

21

3.6.2 Bahan Peneleitian ...

23

3.7 Prosedur Penelitian ...

24

3.7.1 Persiapan Pembuatan Sampel Penelitian ...

24

3.7.2 Pembuatan Sampel Penelitian ...

24

3.7.3 Pengukuran

Compressive Strength

...

29

3.8 Analisis Data ...

30

BAB 4 HASIL PENELITIAN

4.1 Hasil Penelitian ...

31

4.2 Analisis Penelitian ...

32

BAB 5 PEMBAHASAN

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan ...

37

viii

DAFTAR PUSTAKA ...

38

LAMPIRAN

ix

Gambar Halaman

1.

Serat Kaca Bentuk Batang ...

11

2.

Serat Kaca Bentuk Anyaman ...

12

3.

Serat Kaca Bentuk Potongan Kecil ...

12

4.

Pola kompleks kekuatan tekan ...

13

5.

Ukuran Batang Uji

Compressive strength

(kekuatan tekan) ...

17

6.

Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

...

20

7.

Waterbath

...

20

8.

Alat

press

manual ...

21

9.

Mikromotor ...

21

10.

Kaliper Digital

(Krisbow)

...

22

11.

Resin Akrilik polimerisasi panas (

QC

-20

England

) ...

22

12.

Gips ...

23

13.

Pengolesan

could mould seal

pada

mould

...

24

14.

Pengepresan kuvet ...

25

15.

Akrilik di dalam

mould yang telah dirapikan

...

25

16.

Proses Kuring ...

26

x

18.

Sampel resin akrilik yang telah selesai di poles ...

28

19.

a. Alat uji kekuatan tekan

(Microcomputer screen display hydraulic

Universal Testing Machine, China

.

) b. Sampel di letakan dalam

posisi berdiri diantara lempengan penekan ...

29

20.

Sampel yang hancur setelah dilakukan uji tekan ...

30

21.

Grafik kekuatan tekan kelompok kontrol, kelompok resin akrilik

penambahan serat kaca dengan metode perendaman (metode 1),

dan kelompok resin akrilik penambahan serat kaca dengan

xi

Tabel Halaman

1.

Nilai kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat

kaca, resin akrilik polimerisasi panas penambahan serat kaca

dengan metode perendaman, dan metode penambahan serat kaca

tanpa perendaman

.

...

31

2.

Uji Hasil uji anova satu arah pada kekuatan tekan resin akrilik

polimerisasi panas tanpa serat kaca, resin akrilik polimerisasi

panas penambahan serat kaca dengan metode perendaman,

dan metode penambahan serat kaca tanpa perendaman... ...

32

3.

Hasil uji LSD pada kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi

panas tanpa serat kaca ( kontrol ) resin akrilik polimerisasi panas

penambahan serat kaca dengan metode perendaman

( metode 1 ), dan metode penambahan serat kaca tanpa

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1.

Alur Penelitian

2.

Hasil Uji Normalitas

3.

Hasil Uji Homogenitas

4.

Hasil Uji Anova Satu Arah

5.

Hasil Uji

Post Hoc

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Resin Akrilik sudah digunakan di kedokteran gigi sejak pertengahan tahun

1940an. Resin akrilik atau lebih dikenal dengan nama

polimetil metakrilat

(PMMA)

adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan di bidang kedokteran gigi

untuk berbagai keperluan seperti untuk

splinting

, pelapis estetis, bahan pembuat

mahkota gigi tiruan dan anasir gigi tiruan, piranti ortodonti, bahan reparasi dan bahan

pembuat basis gigi tiruan lepasan.

1-3

Resin akrilik yang digunakan dikedokteran gigi umumnya dibedakan menjadi 3

jenis yaitu resin akrilik swapolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar, dan resin

akrilik polimerisasi panas.

3

Hingga saat ini, resin akrilik polimerisasi panas menjadi

bahan yang sering dipilih karena memiliki banyak keuntungan diantaranya kualitas

estetis, warna, tekstur mirip dengan gingiva, daya serap air relatif rendah, perubahan

dimensi kecil, konduktivitas termal yang baik, mudah dimanipulasi dan harga relatif

yang murah.

1-3

Selain mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan, resin akrilik polimerisasi

panas mempunyai kelemahan.

2

Kelemahan resin akrilik polimerisasi panas adalah

mudah patah dan patahnya basis gigi tiruan disebabkan karena adaptasi gigitiruan

yang tidak baik, tidak adanya keseimbangan oklusi,

fatique

maupun jatuh.

4

Selain itu

resin akrilik polimerisasi panas dapat menimbulkan bermacam-macam porositas

sehingga mudah distorsi jika disimpan dalam keadaan kering.

5

Seiring dengan semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan, telah banyak

penelitian yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya fraktur dan meningkatkan

kekuatan basis gigitiruan, salah satunya yaitu dengan penambahan serat penguat.

Hasil penelitian tentang serat penguat seperti serat karbon, metal, serat polietilen dan

serat kaca menghasilkan hasil yang bervariasi di dalam meningkatkan kekuatan basis

gigitiruan.

6,7

Pemakaian serat karbon atau serat metal sebagai penguat memiliki

2

kekurangan dalam segi estetis.

3

Serat penguat yang umum digunakan pada basis

gigitiruan resin akrilik adalah serat kaca karena dapat menambah kekuatan basis

gigitiruan resin akrilik, mudah dimanipulasi, memiliki estetis yang baik, dan memiliki

ikatan kimia yang baik dengan resin akrilik.

6

Serat kaca merupakan material yang

terbuat dari serabut-serabut yang sangat halus dari kaca. Serat kaca sangat estetis dan

dapat beradhesi dengan matriks polimer resin akrilik sehingga memiliki kekuatan

yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk

ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat.

8

Berdasarkan penelitian sebelumnya penambahan serat dapat meningkatkan sifat

fisis dan mekanik resin akrilik. Salah satu syarat mekanis dari resin akrilik memiliki

compressive strength

(kekuatan tekan) yang baik.

Compressive strength

atau

kekuatan tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam

menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan.

Compressive strength

(kekuatan tekan) merupakan salah satu syarat penting yang harus dimiliki

bahan basis gigi tiruan. Syarat tersebut sangat penting dalam proses mastikasi, karena

sebagian besar kekuatan pada proses mastikasi adalah kekuatan tekan.

9-11

Kurniawan

C, dkk (2011), kuat tekan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat

kaca 6 mm memiliki nilai yang paling optimum dibandingkan dengan ukuran lainnya

dengan besar kuat tekan 88,9 MPa, meningkat dari nilai kuat tekan resin akrilik yaitu

75 MPa. Secara umum penambahan serat kaca berukuran kecil pada resin akrilik

berhasil meningkatkan kuat tekan sebesar 5,6 % - 25,6 % dibandingkan tanpa

penambahan serat kaca.

10,12

Berdasarkan bentuknya serat kaca dapat dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu

batang, anyaman dan potongan kecil. Pemakaian serat kaca berbentuk potongan kecil

lebih praktis dan lebih tersebar merata pada resin akrilik.

13,14

Sitorus Z dan Dahar E

(2012) Serat kaca potongan kecil berukuran 6 mm sebanyak 1% dari total berat yang

ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas akan memberikan sifat fisis

dan mekanik yang paling optimum.

3

Salah satu metode penambahan serat kaca adalah merendam serat kaca tersebut dalam metal metakrilat selama 15 menit sebelum diaduk dalam polimer dan

monomer. Metode penambahan lain adalah dengan menambahkan serat kaca langsung tanpa perendaman dalam campuran polimer dan monomer yang baru diaduk.15

Dari uraian yang telah disebutkan diatas, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan compresive strength (kekuatan tekan) resin akrilik polimerisasi panas setelah penambahan serat kaca potongan kecil 1% dengan kedua metode penambahan serat kaca yang berbeda tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah ada perbedaan compressive strength (kekuatan tekan) antara resin akrilik polimerisasi panas dengan metode penambahan serat kaca potongan kecil 1% yang berbeda.

1.3 Hipotesis Penelitian

Ada perbedaan compressive strength (kekuatan tekan) antara resin akrilik polimerisasi panas dengan metode penambahan serat kaca potongan kecil 1% yang berbeda.

1.4 Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui perbedaan compressive strength (kekuatan tekan) antara resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca potongan kecil 1% dengan metode berbeda yaitu dengan perendaman serat kaca di dalam monomer dan tanpa perendaman.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Untuk mengetahui perbedaan compressive strength (kekuatan tekan) dari resin akrilik polimerisasi panas sehingga dapat memilih metode yang lebih baik untuk meningkatkan kualitas hasil resin akrilik polimerisasi panas.

2.

Sebagai salah satu usaha untuk memperbaiki kelemahan sifat mekanis bahan

basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

3. Sebagai bahan masukan bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang ilmu material dan teknologi kedokteran gigi.

4. Sebagai bahan pertimbangan penelitian lebih lanjut terhadap basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca.

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Resin Akrilik

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. 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.

3,5

Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus

strukturnya. Resin akrilik yang digunakan dalam kedokteran gigi adalah ester dari

asam akrilat (CH

2

= SHCHOOH) dan asam

methacrylac

(CH

2

= C(CH

3

)COOH).

1

Akrilik resin atau resin akrilik telah tersedia di beberapa variasi dan bentuk yang

terbagi atas 3 yaitu bubuk - cairan,

gels, sheet.16

Penggunaan bubuk-cairan dalam

bentuk bubuk atau cairan pada saat ini merupakan tipe yang paling popular. Ini

karena penggunaannya cukup sederhana dalam hal prosedur maupun prosesnya.

16

Resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu resin akrilik polimerisasi panas,

polimerisasi sinar dan swapolimerisasi. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin

akrilik yang memerlukan energi panas untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut

dengan menggunakan perendaman air di dalam

waterbath

, atau dengan oven

gelombang mikro. Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang

diaktifkan dengan sinar yang terlihat oleh mata. Resin akrilik swapolimerisasi adalah

resin akrilik yang menggunakan energi gelombang mikro dan panas untuk melakukan

proses polimerisasi. Aktivasi kimia dicapai melalui penambahan aktivator

amin

tersier, seperti

dimetil-para-toluidin

terhadap monomer. Jika komponen bubuk dan

cairan diaduk,

amin

tersier menyebabkan terpisahnya

benzoil peroksida

(BPO)

sebagai inisiator. Akibatnya dihasilkan radikal bebas dan dimulainya polimerisasi.

Polimerisasi berlangsung dengan cara yang serupa dengan aktivasi termal. Bahan ini

juga jarang digunakan karena porositasnya besar, kadar monomer sisa tinggi, dan

stabilitas warna buruk.

1,5

2.1.1 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

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 lebih lama jika dibandingkan dengan resin akrilik swapolimerisasi dan polimerisasi sinar, tetapi resin akrilik jenis ini memiliki kekuatan yang paling besar.1,5,7,17

2.1.2 Komposisi

Sebagian besar resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan

cairan. Bubuknya dapat transparan, sewarna gigi, atau berwarna

pink

untuk

menyerupai warna gingiva. Beberapa sediaan bahkan mengandung serat-serat merah

agar dapat menyerupai pembuluh darah. Cairannya tersedia dalam botol kecoklatan

untuk mencegah

premature polimerization

yang disebabkan cahaya atau radiasi ultra

violet pada saat penyimpanan.

1,5,18,19

Resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari cairan (monomer) dan bubuk (polimer)

yaitu, sebagai berikut :

5,7

1. Cairan (monomer)

a. Metil metakrilat sebagai polimer

plasticizers.

b. Dibutil phatalat sebagai

plasticizer.

c. Glikol dimetakrilat (1-2%) sebagai

agen cross linking

atau memacu ikatan

silang penting pada sifat fisik polimer sehingga lebih keras dan tahan terhadap

pelarut.

d.

Hydroquinon

(0.006%) sebagai

Inhibitor preventing setting

atau penstabil untuk

mencegah terjadinya proses polimerisasi selama penyimpanan.

6

2. Bubuk (Polimer)

a. Poli(metil metakrilat) dan co-polimer 5% sebagai unsur utama dalam bubuk

resin akrilik polimerisasi panas.

b.

Benzoil peroksida sebagai

initiator.

c.

Gabungan merkuri sulfit dan cadmium sulfit sebagai pigmen.

d.

Zink atau titanium oxide sebagai

opacifiers

atau bahan membuat terlihat lebih

radiopak.

e.

Dibutil pthalat sebagai

plasticizer.

f.

Partikel organik dan inorganik, seperti serat kaca, zirconium silikat sebagai

estetik untuk resin akrilik polimerisasi panas.

2.1.2 Reaksi polimerisasi

Polimerisasi adalah proses bereaksinya molekul monomer bersama dalam reaksi kimia untuk membentuk rantai polimer, resin akrilik ketika berpolimerisasi akan menjadi padat.3,20

Proses polimerisasi dicapai dengan menggunakan panas dan tekanan. Secara

ringkas reaksinya sebagai berikut:

5

Bubuk (Polimer) + Cairan (monomer) +

Heat

(eksternal)



Polimer

+

Heat

(reaksi).

2.1.3 Manipulasi

Resin akrilik polimerisasi panas dimanipulasi sehingga menghasilkan bentuk yang

keras dan kaku dengan menggunakan teknik

compression moulding

(molding-

tekanan). Proses manipulasi resin akrilik polimerisasi panas dengan teknik molding-

tekanan antara lain:

1

a. Perbandingan monomer dan polimer

Pencampuran bubuk polimer dan cairan monomer dilakukan dengan perbandingan

volume 2:1.

3

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:

1,21,22

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 di

dalam mould, kemudian ditutup dengan plastik selopan dan kuvet atas dipasangkan.

Selanjutnya di

press

dengan alat

press

manual

.

Kuvet di buka kembali dan kelebihan

resin akrilik polimerisasi panas dibuang dengan menggunakan instrumen tumpul.

Kedua bagian kuvet sekali lagi di

press

dengan menggunakan

press

manual

.

Baut

kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi

dengan baik.

1,19

d. Proses kuring

Proses kuring dilakukan dengan cara mengaplikasikan panas dengan merendam

kuvet dalam

waterbath

pada suhu ruang lalu suhu dinaikkan sampai suhu 74

0

C

8

selama 1,5 jam dan dilanjutkan dengan perebusan akhir pada suhu 100

0

C selama 1

jam.

19

e. Proses pendinginan dan penyelesaian

Setelah proses kuring selesai, kuvet didinginkan hingga suhu ruang setelah itu dikeluarkan dari waterbath. Resin akrilik dikeluarkan dari mould kemudian dirapikan dengan menggunakan bur dan dipoles. 23

2.1.4 Sifat Mekanik

Sifat mekanik adalah salah satu sifat terpenting karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menerima beban tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan tersebut. Sifat mekanik tersebut yaitu kekuatan (strength), kekerasan (hardness), kekakuan (stiffness) dan kelelahan (fatique).24 Kekuatan ada beberapa yaitu kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan transversal, kekuatan tekan dan fatik.7

Akibat yang dapat ditimbulkan dari bahan basis gigitiruan resin akrilik dengan sifat mekanis yang rendah adalah : 18

a. Retak : pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak karena adanya daya tarik yang menyebabkan terpisahnya molekul-molekul primer.

b. Fraktur : gigitiruan resin akrilik dapat mengalami fraktur yang disebabkan karena benturan (impact) misalnya terjatuh pada permukaan yang kasar, fatique yang terjadi karena gigitiruan mengalami pembengkokan yang berulang-ulang selama pemakaian, kekuatan transversal dan kekuatan tekan yang diterima basis gigitiruan selama proses pengunyahan.

2.1.5 Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan pemakaian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut: 2,7,15

1. Mudah digunakan dan diperbaiki.

2. Estetik yang baik karena warnanya yang menyerupai jaringan rongga mulut. 3. Harga yang lebih murah .

4. Biokompatibel yaitu tidak toksik dan tidak bersifat iritasi.

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

8. Proses pembuatannya mudah dan hanya memerlukan peralatan sederhana. Resin akrilik polimerisasi panas memiliki beberapa kekurangan, yaitu : 2,12,14,19

1.

Mudah fraktur.

2.

Ketahanan terhadap fatique yang rendah.

3.

Ketahanan terhadap abrasi yang rendah.

4.

Konduktivitas termal yang rendah.

5.

Apabila proses polimerisasinya tidak sempurna, monomer sisa yang berlebihan

dapat menyebabkan reaksi alergi.

6.

Working time

yang lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi

sinar dan resin akrilik swapolimerisasi.

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas dengan Penambahan Serat Kaca

Serat kaca adalah salah satu jenis serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin

akrilk untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanik resin akrilik. Serat kaca merupakan

material yang terbuat dari serabut-serabut yang sangat halus dari kaca. Serat kaca

dapat beradhesi dengan matriks polimer di dalam resin akrilik sehingga memiliki

kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi

pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat.

3

Penelitian

mengenai pengaruh bahan penguat serat terhadap sifat mekanis polimer telah

dilakukan. Penambahan serat telah diakui dapat meningkatkan sifat mekanis resin

akrilik terutama untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik namun

penggunaannya belum umum di kedokteran gigi.

25-28

2.2.1 Komposisi Serat Kaca

Serat kaca mengandung komposisi sebagai berikut : 22

a.

Silicone dioxide

(SiO

2

) 52-56%

b.

Calcium oxide

(CaO) 16-25%

c.

Aluminium oxide

(Al

2

O

3

) 12-16%

d.

Magnesium oxide

(MgO) 0-5%

e.

Boron trioxide

(B

2

O

3

) 5-10%

10

f.

Titanium Dioxide

(TiO

2

) 0-1,5%

g.

Sodium oxide

(Na

2

O) 0-2%

h.

Ferric oxide

(Fe

2

O

3

) 0-0,8%

i.

Flourine

(F

2

) 0-1%

Komposisi utama serat kaca adalah silikon oksida (SiO

2

) yang memiliki sifat kaku

sehingga dapat berfungsi sebagai penguat. Konsentrasi serat kaca yang ditambahkan

pada resin akrilk juga dapat mempengaruhi kekuatan resin tersebut. Konsentrasi serat

kaca yang tinggi akan bertindak sebagai benda asing di dalam polimer dan

mengganggu kehomogenan matriks resin sehingga dapat melemahkan resin

akrilik.

15,29,30

2.3.2 Bentuk Serat Kaca a. Bentuk Batang

Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca

continuous unidirectional

yang

memiliki diameter 3-

25 μm. Beberapa penelitian menyatakan bahwa penggabungan

serat kaca pada bahan basis gigitiruan resin akrilik akan menyebabkan perubahan

dimensi yang signifikan karena penyerapan serat dengan resin akrilik tidak

adekuat.

31

b. Bentuk Anyaman

Serat kaca berbentuk anyaman sesuai sebagai bahan penguat karena bentuk ini

memiliki ukuran yang bervariasi. Serat ini memiliki ketebalan 0,005 mm dan lebih

mudah untuk dibasahi monomer. Serat kaca bentuk anyaman dapat digunakan untuk

mereparasi basis gigitiruan. Hasil penelitian menyatakan bahwa serat kaca berbentuk

anyaman yang ditambahkan pada bahan basis gigitiruan dapat meningkatkan

kekuatan mekanik.Serat ini memiliki kekurangan yaitu penempatannya pada

mould

lebih sulit dan cenderung mengalami perubahan dimensi yang besar .

13,14

Gambar 2. Serat kaca bentuk anyaman

14

c. Bentuk Potongan Kecil

Serat kaca bentuk potongan kecil terbuat dari serat kaca continuous unidirectional yang memiliki diameter 3-25 μm. Serat kaca potongan kecil ini memiliki beberapa kelebihan dari serat bentuk lain yaitu mudah untuk dimanipulasi dalam memasukkan kedalam adonan akrilik, kemudahan penggunaannya dalam klinik dan mudah untuk dipoles. 8, 32

12

2.4 Metode Penambahan Serat Kaca

Salah satu cara penambahan serat kaca bentuk potongan kecil ke dalam resin akrilik polimerisasi panas adalah dengan merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama 15 menit untuk meningkatkan penyatuannya ke dalam resin akrilik. Serat kaca dikeluarkan dari monomer lalu ditiriskan selama 5 detik. Serat kaca kemudian dimasukkan ke dalam campuran resin akrilik dan diaduk sampai merata. Setelah mancapai fase dough campuran dimasukkan ke dalam mould.6,15 Metode penambahan lain adalah dengan menambahkan serat kaca yang tidak direndam dalam monomer ke dalam campuran polimer dan monomer yang akan diaduk.15

2.5 Compressive Strength (Kekuatan Tekan)

Compressive strength atau kekuatan tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Ketika struktur dari material diberikan tekanan, kegagalan (failure) pada tubuh spesimen dapat terjadi sebagai akibat dari formasi stress yang kompleks pada tubuh spesimen. Ini diilustrasikan pada gambar 4 potongan melintang sebuah selinder yang diberi tekanan kompresi. Tekanan kompresi yang diaplikasikan pada bagian atas dan bawah spesimen menghasilkan gaya geser sepanjang area yang berbentuk kerucut pada daerah atas dan bawah spesimen. Hasil dari gaya geser pada kedua kerucut di ujung selinder menghasilkan gaya tensile pada tengah spesimen.19

Gambar 4. Pola kompleks kekuatan tekan

Compressive strength resin akrilik adalah 75 MPa (ASTM D 638). Secara umum bahan resin ini memiliki strength yang rendah. Efek yang mempengaruhi kekuatan antara lain :

komposisi, proses manipulasi, absorpsi air.10,12 Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

Kapasitas beban alat pengukuran compressive strength 300 kN. Beban tekan (N) digerakaan dengan kecepatan 1.3 mm/min.17 Nilai kekuatan tekan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan.9-12

T = compressive strength atau kekuatan tekan (MPa) F = beban maksimum (N)

16

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris.

3.2 Desain Penelitian

Desain yang digunakan pada penelitian ini adalah Post test control group Desain.

3.3 Tempat dan Waktu penelitian 3.3.1 Tempat Pembuatan Sampel

Departemen Ilmu Material dan Teknologi Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi USU

3.3.2 Tempat Pengujian Sampel

Laboratorium Fisika Terpadu FMIPA USU untuk uji compressive strength.

3.3.3 Waktu Penelitian

Penelitian akan dilaksanakan pada bulan September 2014 – Desember 2015.

3.4 Sampel dan Besar Sampel 3.4.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil 1%. Model logam berbentuk silinder dengan diameter 25 mm dan tinggi 38 mm berdasarkan standar ASTM D 695-02a (ISO 604).17

r = jari-jari 12,5 mm t = tinggi 38 mm

Gambar 5. Ukuran Silinder Uji Kekuatan Tekan (Compressive Strength)

3.4.2 Besar Sampel Penelitian

Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus Frederer sebagai berikut :32

Keterangan : t : Jumlah Perlakuan r : Jumlah ulangan

Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak tiga perlakuan yaitu resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca, dengan penambahan serat kaca 1% yang di rendam dalam monomer dan tanpa perendaman. Jumlah ( r ) tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut :

( t – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15 ( 3 – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15 ( r – 1 ) ≥ 15 / 2 r – 1 ≥ 7,5 r ≥ 8,5 r ≥ 9

18

Minimal besar sampel untuk masing – masing kelompok adalah 9 dalam penelitian ini diambil besar sampel 10 buah untuk setiap perlakuan. Maka total sampel yang digunakan adalah 30 sampel.

Kriteria sampel yaitu : a. Kriteria inklusi

1. Sampel yang terpoles licin dan mengkilat.

2. Sampel yang berbentuk silinder berukuran dimater 25 mm dan tinggi 38 mm. b. Kriteria eksklusi

1. Sampel yang retak.

2. Sampel yang poreus eksternal dan internal

3.5 Variabel Penelitian 3.5.1 Variabel

3.5.1.1 Variabel Bebas

Metode penambahan serat kaca pada resin akrilik polimerisasi panas yang berbeda yaitu metode pertama merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama 15 menit. Metode kedua adalah menambahkan serat kaca kedalam resin akrilik polimerisasi panas tanpa direndam dalam monomer.

3.5.1.2 Variabel Tergantung

Kekuatan tekan (compressive strength) resin akrilik polimerisasi panas.

3.5.1.3 Variabel Terkendali 1. Ukuran model logam

2. Perbandingan adonan gips putih 3. Bentuk, ukuran dan berat serat kaca.

4. Perbandingan bubuk dan cairan resin akrilik 5. Suhu dan waktu pada proses kuring.

6. Waktu perendaman serat kaca. 7. Waktu penirisan serat kaca

8. Kecepatan mikromotor untuk polishing 9. Jumlah monomer perendaman serat kaca.

3.5.1.4 Variabel Tidak Terkendali 1. Kecepatan pengadukan gips. 2. Kecepatan pengadukan akrilik. 3. Besar tekanan press

4. Waktu pengadukan gips putih 5. Waktu pengadukan akrilik

3.5.2 Definisi Operasional

1. Resin akrilik polimerisasi panas adalah bahan basis gigi tiruan yang terbentuk melalui pencampuran bubuk yang mengandung polimer dengan cairan yang mengandung monomer yang polimerisasinya melalui pemanasan.

2. Serat kaca potongan kecil adalah material mineral berbentuk serat yang mengandung komponen kaca yang sangat halus yang berfungsi sebagai penguat dan ditambahkan ke dalam plat resin akrilik polimerisasi panas. Serat kaca yang digunakan adalah serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm dan dari 1 % dari total berat polimer dan monomer.

Polimer : monomer = 18 gr : 9ml (untuk 1 sampel) Total berat = 18 gr + 9 ml ( 9ml  9gr )  27 gr

Berat serat kaca 1 % = 1/100 x 27 gr  0,27gr

3. Compressive strength atau kekuatan tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Compressive strength atau kekuatan tekan di uji menggunakan alat Universal Testing Machines (UTM), dengan satuan kekuatan tekan adalah MPa.

20

3.6 Alat dan Bahan Penelitian 3.6.1 Alat Penelitian

1. Model logam berbentuk silinder dengan diameter 25 mm dan tinggi 38 mm. 2. Rubber bowl dan spatula.

3. Alat uji compressive strength (Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

).

Gambar 6. (Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

)

4. Waterbath (Schutzart DIN 40050-IP, Germany)

5. Kuvet 6. Pot Akrilik 7. Spatula semen.

8. Timbangan digital (ICIS) 9. Lekron Kertas saring 10. Selopan sheet 11.Kertas pasir 12.Press manual

Gambar 8. Alat Press Manual

13.Mikromotor (Marathon, Korea).

22

14.Masker 15.Sarung tangan 16.Kuas

17.Penggaris

18.Kaliper digital (Krisbow)

Gambar 10. Kaliper Digital (Krisbow)

3.6.2 Bahan Penelitian

1. Resin akrilik polimerisasi panas (merk QC 20, buatan England)

Gambar 11. Resin Akrilik polimerisasi panas (QC-20 England)

2. Could mould seal sebagai separasi (merk QC 20, buatan England).

3. Serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm seberat 1% dari total berat polimer dan monomer yaitu 0,27gr

Gambar 12. Gips 5. Vaselin.

3.7 Prosedur Penelitian

3.7.1 Persiapan Pembuatan Sampel Penelitian

Untuk memperoleh sampel penelitian dilakukan pembuatan metal moud dari logam stainless steel terlebih dahulu berbentuk silinder dengan ukuran diameter 25 mm dan tinggi 38 mm. Model berbentuk pipa di beri wax datar pada kedua sisi.

3.7.2 Pembuatan Sampel Penelitian3,15 A. Pembuatan Mould

1.

Membuat adonan gips dengan air dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90

ml air untuk pengisian satu kuvet bawah.

2.

Adonan diaduk dengan spatula sampai tercampur homogen.

3.

Adonan dimasukkan ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan sambil

digetarkan.

4.

Model logam berbentuk silinder berdiameter 25 mm dan tinggi 38 mm

dioleskan vaselin setelah itu dibenamkan dengan posisi horizontal pada kuvet bawah

sampai setengah model logam terbenam, satu kuvet berisi dua buah model logam.

5.

Gips dibiarkan mengeras selama 15-20 menit dan permukaan gips yang

berlebih dirapikan.

6.

Setelah gips mengeras, permukaan gips dan

master logam

diolesi dengan

vaselin. Kuvet atas disatukan dengan kuvet bawah kemudian diisi adonan gips

24

(perbandingan gips dan air 300 gr : 90 ml) sambil digetarkan lalu tutup kuvet dan

dipress sampai kuvet atas dan kuvet bawah berkontak dengan rapat.

7.

Setelah gips pada kuvet atas mengeras, kuvet dibuka, model logam

dikeluarkan dengan perlahan dari kuvet. Sehingga didapat hasil cetakan

mould

yang

sesuai dengan model logam.

8.

Sisa dari vaselin pada

mould

dibersihkan menggunakan kain.

9.

Mould

diolesi dengan

could mould seal

sebagai separating medium.

Gambar. 13 Pengolesan

could mould seal

pada

mould

B. Pembuatan sampel resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan

serat kaca (Kelompok kontrol)

1.

Polimer dan monomer diaduk dalam pot porselen dengan perbandingan polimer : monomer 18 gr : 9 ml menggunakan spatula semen.

2.

Setelah adonan mencapai dough stage, adonan dimasukkan kedalam mould.

3.

Kuvet bawah ditutup dengan menggunakan plastik selopan

4.

Kuvet atas dipasang dan kuvet ditekan menggunakan press manual secara perlahan hingga kencang dan sebagian besar kuvet berkontak rapat satu sama lain.

Gambar 14. Pengepresan kuvet

5.

Kemudian kuvet atas dibuka dan akrilik yang berlebihan dibersihkan dengan lekron. Setelah itu kedua bagian kuvet ditekan kembali dengan menggunakan press manual sampai bagian kuvet atas dan bawah berkontak rapat.

Gambar 15. Akrilik di dalam mould yang telah dirapikan

6.

Baut kuvet dipasang dan dieratkan untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi dengan baik.

7.

Selanjutnya dilakukan proses kuring, kuvet dimasukan ke dalam waterbath.

8.

Pemanasan dimulai pada suhu kamar dan dinaikkan terus hingga suhu 740C selama 1,5 jam.

26

10.

Kuvet diwaterbath dibiarkan hingga dingin hingga suhu ruang.

11.

Kuvet dikeluarkan dari waterbath setelah itu keluarkan sampel dari kuvet secara hati-hati.19

Gambar 16. Proses Kuring

C. Pembuatan sampel resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan

serat yang direndam dalam metil metakrilat monomer selama 15 menit (Metode

I)

1. Serat kaca bentuk potongan kecil 6 mm sebanyak 0,27 gr (untuk 1 sampel) direndam dalam monomer (cairan) 15 ml selama 15 menit pada wadah yang kemudian ditiriskan pada kertas saring selama 5 detik.

Gambar 17. Perendaman serat kaca didalam monomer

2. Kemudian polimer, monomer, dan serat kacadiaduk dalam pot porselen dengan perbandingan serat kaca : polimer : monomer adalah 0,27 gr : 18 gr : 9 ml menggunakan spatula semen.

4. Kuvet bawah ditutup dengan menggunakan plastik selopan

5. Kuvet atas dipasang dan kuvet ditekan menggunakan press manual secara perlahan hingga kencang dan sebagian besar kuvet berkontak rapat satu sama lain.

6. Kemudian kuvet atas dibuka dan akrilik yang berlebihan dibersihkan dengan lekron. Setelah itu kedua bagian kuvet ditekan kembali dengan menggunakan press manual sampai bagian kuvet atas dan bawah berkontak rapat.

7. Baut kuvet dipasang dan dieratkan untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi dengan baik.

8. Selanjutnya dilakukan proses kuring ( sama dengan kelompok kontrol )

D. Pembuatan ampel resin akrilik polimerisasi panas setelah penambahan

serat langsung dalam resin akrilik yang baru diaduk (Metode II)

1.

Serat kaca bentuk potongan kecil 6 mm ditimbang sebanyak 0,27 gr (untuk 1 sampel)

2.

Polimer dan serat kaca disatukan, kemudian monomer dimasukkan ke dalam adonan polimer dan serat kaca selanjutnya diaduk dalam pot porselen dengan perbandingan serat kaca : polimer: monomer adalah 0,27gr : 18 gr : 9 ml.

3.

Setelah adonan mencapai dough stage, adonan dimasukkan kedalam mould.

4.

Kuvet bawah ditutup dengan menggunakan plastik selopan

5.

Kuvet atas dipasang dan kuvet ditekan menggunakan press manual secara perlahan hingga kencang dan sebagian besar kuvet berkontak rapat satu sama lain.

6.

Kemudian kuvet atas dibuka dan akrilik yang berlebihan dibersihkan dengan lekron. Setelah itu kedua bagian kuvet ditekan kembali dengan menggunakan press manual sampai bagian kuvet atas dan bawah berkontak rapat.

7.

Baut kuvet dipasang dan dieratkan untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi dengan baik.

8.

Selanjutnya dilakukan proses kuring ( sama dengan kelompok kontrol )

E. Penyelesaian sampel

Setelah sampel akrilik dikeluarkan dari kuvet maka kelebihan akrilik dibuang dan dirapikan untuk menghilangkan bagian yang berlebih dengan bur fraser dengan kecepatan 500 rpm. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof nomor 300 dan 600.

28

Gambar 18. Sampel resin akrilik yang telah selesai di poles ( baris pertama kelompok kontrol, baris kedua kelompok metode I, baris ketiga kelompok metode II )

3.7.3 Pengukuran Compressive Strength9-11,17

Pengujian kekuatan tekan adalah mengukur kekuatan tekan bahan (sampel uji) terhadap tekanan mekanisnya. Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

Kapasitas beban alat pengukuran compressive strength 300 kN beban tekan (N) digerakaan dengan kecepatan 1.3 mm/min.

1. Alat penguji kekuatan tekan dan komputer yang terhubung dihubungkan dengan arus listrik

2. Sampel diletakkan diantara dua tumpuan (lempengan) penekan dalam posisi tegak 3. Atur kecepatan piston menjadi 1.3 mm/min

4. Tekan tombol start yang terdapat pada komputer sehingga tumpuan penekan bergerak menekan sampel hingga sampel hancur

5. Untuk menghentikan pergerakan ditekan tombol stop yang tertera pada komputer lalu tekan tombol up agar tumpuan penekan menjauhi sampel

Gambar 19. a. Alat uji kekuatan tekan (Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China

.

) b. Sampel di letakan dalam posisi tegak diantara

lempengan penekan

Gambar 20. Sampel yang hancur setelah dilakukan uji tekan

3.8Analisis Data

Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah uji Anova dan LSD untuk melihat perbedaan kekuatan Compressive Strength (kekuatan tekan) resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca dan pengambahan serat kaca potongan kecil 1 % dengan dua metode yang berbeda dengan tingkat kemaknaan (p≤0.05)

30

BAB 4

HASIL PENELITIAN

4.1 Hasil Penelitian

Besar sampel pada penelitian ini adalah 10 buah untuk masing-masing kelompok resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca (kontrol), resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil dengan metode perendaman (metode 1), resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil dengan metode tanpa perendaman (metode 2). Uji kekuatan tekan (compressive strength) dilakukan dengan menggunakan Microcomputer screen display hydraulic Universal Testing Machine, China dengan beban maksimal 300 kN. Ketika sampel selinder diberi tekanan kompresi terlihat sesuai dengan teori yaitu menghasilkan stress yang kompleks (gambar 4 )19. Ketika resin akrilik berbentuk selinder pada penelitian ini diberi tekanan kompresi maka sampel akan memendek dan bagian samping kiri dan kanan sampel mengembung lalu pecah (fraktur) dan bagian atas dan bawah sampel fraktur berbentuk menyerupai kerucut.

Tabel. 1 Nilai kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat kaca, resin akrilik polimerisasi panas penambahan serat kaca dengan metode perendaman, dan metode penambahan serat kaca tanpa perendaman.

Sampel Kekuatan Tekan ( MPa)

Kontrol Penambahan serat kaca dengan metode perendaman (metode 1)

Penambahan serat kaca dengan metode tanpa perendaman (metode 2)

1.

98.37

111.4

112.09

2.

102.46

108.5

109.9

3.

99.19

114.68

108.87

4.

102.85

112.95

107.63

5.

105.89

113.9

110.89

6.

108.75

107.68

109.89

7

103.52

113.08

113.94

8

103.31

108.68

111.45

9

107.33

112.79

108.54

10

102.6

110.5

114.62

�

103.42

111.41 110.78

SD 3.25 2.46 2.28

Nilai kekuatan tekan dapat dilihat pada tabel 1. Nilai rerata ± SD kekuatan tekan kelompok kontrol adalah 103,42 ± 3,25 MPa, nilai rerata ± SD kekuatan tekan kelompok metode 1 adalah 111,41 ± 2,46 MPa dan nilai rerata ± SD kekuatan tekan kelompok metode 2 adalah 110,78 ± 2,28 MPa.

4.2 Analisis Penelitian

Uji normalitas pada penelitian ini dilakukan dengan uji Shapiro-Wink (lampiran 2) dari hasil uji terlihat bahwa data terdistribusi dengan normal (p ≥ 0,05). Pada penelitian ini, pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil terhadap kekuatan tekanan resin akrilik polimerisasi panas dianalisis dengan menggunakan uji anova satu arah (lampiran 5).

32

Tabel 2. Hasil uji anova satu arah pada kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat kaca, resin akrilik polimerisasi panas penambahan serat kaca dengan metode perendaman, dan metode penambahan serat kaca tanpa perendaman.

Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups 394.407 2 197.204 27.053 .000 Within Groups 196.816 27 7.289

Total 591.223 29

Pada tabel 2 dinilai signifikansi p=0001. Hal ini menunjukan ada pengaruh penambahan serat kaca pada resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan tekan ( p≤ 0,05 ).

Untuk mengetahui lebih lanjut perbedaan kekuatan tekan antara kelompok kontrol, kelompok metode 1 dan metode 2, maka dilakukan uji post hoc dengan menggunakan uji Least Significant Difference (lampiran 6).

Tabel 3. Hasil uji LSD pada kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat kaca (kontrol), metode penambahan serat kaca perendaman (metode 1), dan metode penambahan serat kaca tanpa perendaman (metode 2)

Kelompok Signifikansi (p)

Kontrol – Metode 1 0,000*

Kontrol – Metode 2 0,000*

Metode 1 – Metode 2 0,604

Untuk mengetahui pasangan kelompok perlakuan mana yang berbeda makna, dilakukan uji Least Significant Different (LSD). Hasil dapat dilihat pada tabel 3 menunjukan adanya perbedaan yang bermakna (p≤ 0,05) antar kelompok kontrol dengan kelompok penambahan serat kaca dengan p=0, namun tidak ada perbedaan yang signifikan (p ≥ 0,05) pengaruh pada kelompok penambahan serat kaca dengan metode perendaman dan metode tanpa perendaman dengan p= 0.604

Pada penelitian ini terlihat bahwa nilai rata-rata kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambakan serat kaca memiliki nilai rata-rata kekuatan tekan yang lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol (Gambar. 21).

Gambar 21. Grafik kekuatan tekan kelompok kontrol, kelompok resin akrilik penambahan serat kaca dengan metode perendaman (metode 1), dan kelompok resin akrilik penambahan serat kaca dengan metode tanpa penambahan (metode 2)

Pada gambar 21 dapat dilihat bahwa terdapat peningkatan nilai kekuatan tekan antara kelompok kontrol dengan rerata 103,42 ± 3,25 MPa dan kelompok penambahan serat kaca, dimana resin akrilik dengan penambahan serat kaca metode perendaman (metode 1) memiliki nilai yang lebih tinggi yaitu 111,41 ± 2,46 MPa dibanding dengan tanpa perendaman ( metode 2) yang memiliki rerata nilai kekuatan tekan adalah 110,78 ± 2,28 MPa. 98 100 102 104 106 108 110 112 114

Kontrol Metode 1 Metode 2

N il ai K e k u at an T e k a n ( Mp a)

34

BAB 5 PEMBAHASAN

Pengukuran kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan serat kaca dengan kuantitas 1% berat karena menurut hasil penilitian Sitorus (2012), apabila menggunakan serat kaca bentuk potongan kaca sebanyak 1% berat akan menghasilkan kekuatan resin akrilik yang paling maksimal dibanding dengan menggunakan kuantitas yang lebih besar dari 1% berat.

Pada kelompok kontrol diperoleh nilai kekuatan tekan terkecil yaitu 98,37 MPa dan nilai yang terbesar adalah 108.75 MPa dengan rerata ± SD adalah 103 ± 3,25 MPa. Pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 1% berat dengan metode perendaman ( metode 1 ) diperoleh kekuatan tekan terkecil yaitu 107,68 MPa dan nilai yang terbesar adalah 114.68 MPa. Nilai kekuatan tekan terkecil dari resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 1% berat dengan metode tanpa perendaman ( metode 2) adalah 107,63 MPa dan nilai yang terbesar adalah 114,62 MPa. Terdapat nilai kekuatan tekan yang bervariasi pada setiap sampel hal ini mungkin disebabkan beberapa faktor yang mempengaruhi seperti teknik pengadukan, monomer sisa, dan distribusi serat kaca yang tidak dapat dikendalikan selama penelitian berlangsung.

Pada penelitian ini terlihat bahwa penambahan serat kaca dapat meningkatkan kekuatan tekan resin akrilik polimerisasai panas. Hal ini sesuai dengan penilitian Sitorus Z, dkk (2012) yang memperoleh peningkatan nilai rerata kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca potongan kecil berukuran 6 mm yaitu 76,623 Mpa setelah dibandingkan dengan kelompok kontrol yaitu 69.886 MPa10,17 Hasil penelitian yang sama juga di peroleh Kurniawan C,dkk (2011) yaitu peningkatan kekuatan mekanis resin akrilik polimerisasi panas setelah penambahan serat kaca yaitu 88.90 MPa dibanding dengan kelompok kontrol yaitu 70,74 MPa.12 Serat kaca mampu menaikan kekuatan tekan di sebabkan komposisi alumina-lime-borosilikat yang merupakan penguatan dominan untuk matriks polimer karena sifat mekanik yang tinggi seperti kekuatan dan ketahanan fraktur, kerentanan rendah terhadap kelembaban, ketahanan terhadap bahan kimia, stabilitas suhu, dan titik didih tinggi..Penambahan serat juga menyebabkan transfer beban dari polimer resin akrilik polimerisasi panas ke serat kaca untuk memperbaiki sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas sehingga nilai kekuatan tekan resin akrilik tersebut meningkat.33

Pada kelompok metode 1 serat kaca sebelumnya direndam dalam metil metakrilat monomer selama 15 menit, hal tersebut menyebabkan adhesi antara serat dan matrik polimer menjadi baik. Menyatunya serat dengan resin akrilik menyebabkan serat melekat pada matrik polimer. Nirwana I (2005) menyatakan meresapnya monomer dalam serat kaca menyebabkan serat tersebut melekat dengan baik pada matrik polimer sehingga meningkatkan kekuatan resin akrilik. Demikian juga pada metode 2 yaitu penambahan serat kaca langsung diaduk dengan bubuk dan cairan resin akrilik, Nirwana I (2005) menyatakan kondisi campuran masih cair (viskositas rendah) yang menyebabkan semua fiber dapat seluruhnya dibasahi. Dengan demikian adhesi antara serat kaca dan matrik polimer juga menjadi baik yang meningkatkan kekuatan tekan.12,15

Dari penelitian ini terlihat bahwa resin akrilik polimerisasi panas penambahan serat kaca dengan metode perendaman memiliki nilai rerata 111,41 ± 2,46 MPa sedikit lebih tinggi jika dibandingkan dengan metode tanpa perendaman dalam monomer yang memiliki nilai rerata 110,78 ± 2,28 MPa walaupun tidak ada perbedaan yang signifikan. Nilai rerata kekuatan tekan metode perendaman sedikit lebih tinggi kemungkinan disebabkan karena monomer yang ada pada serat kaca yang telah di rendam lebih mudah melekat dengan monomer yang ada pada resin akrilik. Adhesi serat kaca yang lebih baik pada metode perendaman menyebabkan kekuatan tekan lebih tinggi.33

36

BAB 6

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakuan dapat disimpulkan bahwa :

1. Ada pengaruh penambahan serat kaca 1 % berat terhadap kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas

2. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kekuatan tekan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 1 % berat menggunakan metode perendaman dan metode tanpa perendaman

6.2 Saran

Saran penulis dalam penelitian ini adalah:

1. Perlu dilakukannya lebih lanjut untuk melihat distribusi serat kaca pada resin akrilik polimerisasi panas

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menguji perbedaan sifat-sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas lainnya antara penambahan serat kaca dengan metode perendaman dan metode tanpa perendaman

DAFTAR PUSTAKA

1. Anusavice KJ. Philips’ science of dental materials.12th ed.Missouri: Elsevier, 2013: 91-4, 164-9, 722-49.

2. Mahalistiyani R, Ratwati DF. Pengaruh bahan penguat serat gelas terhadap kekuatan transversal lempeng akrilik. Majalah ilmiah kedokteran gigi. 2006;21 (4): 140-5. 3. Sitorus Z, Dahar E. Perbaikan sifat fisis dan mekanisme resin akrilik polimerisasi

panas dengan penambahan serat kaca. Dentika Dental Journal 2012; 17: 24-9.

4. Uzun G. Effect of five woven fiber reinforcements on the impact and transverse strengthof a denture base resin.The Journal of Prosthetic Dentistry 1999; 81: 161-20. 5. Manappallil JJ. Basic dental material. 2nd Ed. New Delhi: Jaypee Brothers Medical

Publisher, 2003: 98-108.

6. Tacir IH, Kama JD, Zortuk M, Eskimez S. Flexural properties of glass fibre reinforced acrylic resin polymers.J Australion Dent 2006; 51(1): 52-6.

7. Van Noort R. Introduction to dental materials. 3th ed. Philadelphia: Elsevier, 2007: 217-22.

8. Lee SI, Kim CW, Lim YJ, Kim MJ, Yun SD. Stength of glass fiber reinforced PMMA resin and surface roughness change after abrasion test.J Korean Acad Prosthodont 2007; 45(3): 310-20.

9. Marei MK, El-Sabrooty A, Ragab AY, El-Osairy MA. A study of some physical properties of metal-filled acrylic resin. The Saudi Dental Journal 1994; 6(2): 69-77. 10. Sitorus Z, Maghfirah A, Romania Y, Humaidini S. Sifat mekanik gigi tiruan akrilik

dengan penguat serat kaca. Indonesian Journal of Applied Physics 2014; 4(2):183-91.

11. Siswomihardjo W, Sunarintyas S, Khan AFOK, Sahidu NSI, Matinlinna JP. Effect of water immersion on monomer and strength of FRC. Dental Material 2014; 30 (1): 7-15.

12. Kurniawan C, Sebayang P, Muljadi, Hasibuan SR. Peningkatan sifat fisis dan mekanik bahan gusi tiruan berbasis komposit resin akrilik dengan penambahan variasi ukuran serat kaca. Seminar Material MetalurgiIndonesia. Tanggerang, 2011: 365-72.

38

13. Uzun G, Keyf F. The effect of woven, chopped and longitudinal glass fibers reinforcement on the transverse strength of a repair resin. J of Biomaterial Application 2001; 15: 351-8.

14. Lee SI, Kim YS. Effect of chopped glass fiber on the strength of heat-cured PMMA resin.J Korean Acad Prosthodont 2001; 39(6): 590-6.

15. Nirwana I. Kekuatan Transversal resin akrilik hybrid setelah penambahan glass fiber dengan metode yang berbeda. Majalah Kedokteran Gigi 2005; 38(1): 16-9.

16. Powers JM, Wataha JC. Dental materials : Properties and manipulation. 9th ed. Missouri : Mosby Elsevier, 2008: 286 –93, 299-300.

17. Ghaffari T, Hamedirad F, Ezzati B. In vitro comparison of compressive and tensile strengths of acrylic resins reinforced by silver nanoparticles at 2% and 0.2% concentrations. J Dent Res Dent Clin Dent Prospects 2014 ; 8(4): 204-9.

18. Combe E.C. Notes on dental materials. 5th ed. New York: Library of Congress Cataloguing-in-Publication Data, 1986: 258-62.

19. Sakaguchi RL, Powers JM. Craig’s restorative dental materials. 12th ed. Missouri: Elsevier, 2006: 65-6, 514-30.

20. Alla RK, Sajjan S, Alluri VR, Ginjupalli K, Upadhya N. Influence of fiber reinforcement on the properties of denture base.Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology, 2013; 4: 91-7.

21. Ferrancane JL. Materials in dentistry 2nd ed. Sydney: Lippincott Williams and Wilkins, 2001 :265-9.

22.

Mowade TK, Dange SP, Thakre MB, Kamble JD. 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.

23. Sadamori S, Ishii T, Hamada T, Razak A. A comparison of three dimensional change in maxillary complete dentures between conventional heat polymerizing and microwave polymerizing techniques. J Dent 2007; 40(1):6-10.

24. Thomas TC, Kumar AK, Mohamed S, Krishnan V, Mathew A, Manju V. The effect on flexural modulus and compressive strength of fiber reinforced acrylic with that of plain unfilled acrylic resin – an in vitro study. Journal of clinical and diagnostic research 2015; 9 (3): 12-4.

25.

Jagger D, Harrison A. Complete dentures-problem solving. London: British

Dental Association, 1999: 9-12.

26. Stipho HD. Repair of acrylic resin denture base reinforced with glass fiber. The Journal of Prosthetic Dentistry 1998; 80:546-50.

27. Hyer ME. Stress analysis of fiber-reinforced composite materials. Singapore: McGraw-Hill, 1998: 19-38.

28. M. Vojdani, Khaledi AAR. Transverse strength of reinforced denture base resin with metal wire and e-glass fibers. Journal of Dentistry Tehran University of Medical Sciences 2006; 3: 167-72.

29. Denis V, Matejicek F, Schauperl Z, Mehulic K, Cukovic IB, Segovic S. Flexural strength of e-glass fiber reinforced dental polymer an dental high impact strength resin. Strojarstvo J 2008; 50 (4): 221-30.

30. Sang-Hui YU. Reinforcing of different on denture base resin based on the fiber type, consentration, and combination. Dental material J 2012; 31 (6): 1039-46.

31.

Goguta L Marsavina L, Bratu D, Topala F. Impact strength of acrylic heat

curing denture base resin reinforced with e-glass fibers. TMJ 2006; 56: 88-92.

32. Hanafiah KA. Percobaan teori & aplikasi. Edisi Ketiga. Jakarta: Raja Grafindo

Persada, 2003: 94-103.

33. Hamza TA, Rosenstiel SF, Elhosary MM, Ibraheem RM. The effect of fiber reinforcement on the fracture toughness and flexural strength of provisional restorative resins. J Prost Dent 2004; 91 (3) 258-64.

Lampiran 2. Hasil Uji Normalitas

Saphiro Wilk

Tests of Normality

Kelompok

Kolmogorov-Smirnov

a

Shapiro-Wilk

Statistic

df

Sig.

Statistic

df

Sig.

Metode Kontrol

.189

10

.200

*

.949

10

.652

Metode 1

.211

10

.200

*

.921

10

.364

Metode 2

.150

10

.200

*

.956

10

.741

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

a. Lilliefors Significance Correction

Oneway

Descriptives

Metode

N

Mean

Std.

Deviatio

n

Std.

Error

95% Confidence

Interval for Mean

Minimu

m

Maximu

m

Lower

Bound

Upper

Bound

Kontr

ol

1

0

103.427

0

3.25122

1.0281

3

101.101

2

105.752

8

98.37

108.75

Metod

e 1

1

0

111.416

0

2.46350 .77903

109.653

7

113.178

3

107.68

114.68

Metod

e 2

1

0

110.782

0

2.28675 .72313

109.146

2

112.417

8

107.63

114.62

Total

3

0

108.541

7

4.51520 .82436

106.855

7

110.227

7

98.37

114.68

Lampiran 3. Hasil Uji Homogenitas ( Test Homogeneity of Variances)

Test of Homogeneity of Variances

Metode

Levene

Statistic

df1

df2

Sig.

Lampiran 4. Hasil Uji Anova Satu Arah

ANOVA

Metode

Sum of

Squares

df

Mean

Square

F

Sig.

Between

Groups

394.407

2

197.204

27.053

.000

Within Groups

196.816

27

7.289

Total

591.223

29

Lampiran 5. Hasil Uji

Post Hoc Tests

(LSD)

Post Hoc Tests

Multiple Comparisons

Dependent Variable: Metode

LSD

(I)

Kelompok

(J)

Kelompok

Mean

Difference

(I-J)

Std.

Error

Sig.

95% Confidence

Interval

Lower

Bound

Upper

Bound

Kontrol

Metode 1

-7.98900

*

1.20744

.000

-10.4665

-5.5115

Metode 2

-7.35500

*

1.20744

.000

-9.8325

-4.8775

Metode 1 Kontrol

7.98900

*

1.20744

.000

5.5115

10.4665

Metode 2

.63400 1.20744

.604

-1.8435

3.1115

Metode 2 Kontrol

7.35500

*

1.20744

.000

4.8775

9.8325

Metode 1

-.63400 1.20744

.604

-3.1115

1.8435

39

25. Jagger D, Harrison A. Complete dentures-problem solving. London: British Dental Association, 1999: 9-12.

26. Stipho HD. Repair of acrylic resin denture base reinforced with glass fiber. The Journal of Prosthetic Dentistry 1998; 80:546-50.

27. Hyer ME. Stress analysis of fiber-reinforced composite materials. Singapore: McGraw-Hill, 1998: 19-38.

28. M. Vojdani, Khaledi AAR. Transverse strength of reinforced denture base resin with metal wire and e-glass fibers. Journal of Dentistry Tehran University of Medical Sciences 2006; 3: 167-72.

29. Denis V, Matejicek F, Schauperl Z, Mehulic K, Cukovic IB, Segovic S. Flexural strength of e-glass fiber reinforced dental polymer an dental high impact strength resin. Strojarstvo J 2008; 50 (4): 221-30.

30. Sang-Hui YU. Reinforcing of different on denture base resin based on the fiber type, consentration, and combination. Dental material J 2012; 31 (6): 1039-46.

31. Goguta L Marsavina L, Bratu D, Topala F. Impact strength of acrylic heat curing denture base resin reinforced with e-glass fibers. TMJ 2006; 56: 88-92. 32. Hanafiah KA. Percobaan teori & aplikasi. Edisi Ketiga. Jakarta: Raja Grafindo

Persada, 2003: 94-103.

33. Hamza TA, Rosenstiel SF, Elhosary MM, Ibraheem RM. The effect of fiber reinforcement on the fracture toughness and flexural strength of provisional restorative resins. J Prost Dent 2004; 91 (3) 258-64.

Lampiran 2. Hasil Uji Normalitas Saphiro Wilk

Tests of Normality

Kelompok

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Metode Kontrol .189 10 .200* .949 10 .652

Metode 1 .211 10 .200* .921 10 .364

Metode 2 .150 10 .200* .956 10 .741

*. This is a lower bound of the true significance. a. Lilliefors Significance Correction

Oneway

Descriptives

Metode

N Mean

Std. Deviatio n Std. Error 95% Confidence Interval for Mean

Minimu m Maximu m Lower Bound Upper Bound Kontr ol 1 0 103.427

0 3.25122

1.0281 3

101.101 2

105.752

8 98.37 108.75 Metod

e 1

1 0

111.416

0 2.46350 .77903

109.653 7

113.178

3 107.68 114.68 Metod

e 2

1 0

110.782

0 2.28675 .72313

109.146 2

112.417

8 107.63 114.62 Total 3

0

108.541

7 4.51520 .82436

106.855 7

110.227

7 98.37 114.68

Lampiran 3. Hasil Uji Homogenitas ( Test Homogeneity of Variances)

Test of Homogeneity of Variances

Metode Levene

Statistic df1 df2 Sig.

Lampiran 4. Hasil Uji Anova Satu Arah

ANOVA

Metode

Sum of

Squares df

Mean

Square F Sig.

Between

Groups 394.407 2 197.204 27.053 .000

Within Groups 196.816 27 7.289

Total 591.223 29

Lampiran 5. Hasil Uji Post Hoc Tests (LSD)

Post Hoc Tests

Multiple Comparisons

Dependent Variable: Metode LSD (I) Kelompok (J) Kelompok Mean Difference (I-J) Std.

Error Sig.

95% Confidence Interval Lower Bound Upper Bound Kontrol Metode 1 -7.98900* 1.20744 .000 -10.4665 -5.5115

Metode 2 -7.35500* 1.20744 .000 -9.8325 -4.8775 Metode 1 Kontrol 7.98900* 1.20744 .000 5.5115 10.4665 Metode 2 .63400 1.20744 .604 -1.8435 3.1115 Metode 2 Kontrol 7.35500* 1.20744 .000 4.8775 9.8325 Metode 1 -.63400 1.20744 .604 -3.1115 1.8435