Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas Setelah Perendaman Dalam Larutan Ekstrak Biji Pinang ( Areca Catechu L ) 20% Dengan Waktu Perendaman Yang Berbeda
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
2.1.1 Pengertian
Resin akrilik adalah bahan termoplastik yang padat, keras dan transparan,
dimana bahan ini mengandung resin poli (metil metakrilat). Resin akrilik merupakan
turunan dari etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya.
Gambar 1. Rumus struktur resin akrilik
Ada dua kelompok resin akrilik dalam kedokteran gigi. Satu kelompok adalah
turunan asam akrilik, CH=CHCOOH dan kelompok lain dari asam metakrrilik
CH2=C(CH3)COOH.1,15-17
2.1.2 Jenis Resin Akrilik 1,17-19
Berdasarkan proses polimerisasi, resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga,
yaitu resin akrilik polimerisasi sinar, resin akrilik swapolimerisasi, dan resin akrilik
polimerisasi panas.
1. Resin akrilik polimerisasi sinar (light cured resin acrylic) adalah resin
akrilik yang diaktifkan dengan sinar yang dapat dilihat. Resin akrilik polimerisasi
sinar sendiri terdiri dari matriks uretan dimetilmetakrilat, microfine silica, dan
champhorquinone
yang
berperan
sebagai
inisiator.
Proses
polimerisasinya
Universitas Sumatera Utara
menggunakan sinar tampak sebagai aktivator. Polimerisasi terjadi didalam suatu unit
kuring khusus yang menggunakan lampu halogen dengan panjang cahaya 400-500
nm selama kira-kira 10 menit.
2. Resin akrilik swapolimerisasi (self/cold cured resin acrylic) merupakan
resin akrilik yang mengalami polimerisasi pada suhu kamar. Resin akrilik
swpolimerisasi mengandung aktivator kimia yang berfungsi untuk mengaktifkan
benzoil peroksida yang terdapat didalam polimer sehingga dapat terjadi proses
polimerisasi. Aktivator kimia yang biasa digunakan adalah amina tersier, contohnya
adalah dimetil paratoluidin. Kekuatan resin akrilik swapolimerisasi cukup rendah,
stabilitas warna yang kurang baik, dan jumlah monomer sisa yang dihasilkan lebih
banyak daripada monomer sisa yang dihasilkan oleh resin akrilik polimerisasi panas.
3. Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured resin acrylic) adalah jenis resin
akrilik yang selama proses polimerisasinya memerlukan energi termal sebagai
pengaktivasi agar polimerisasi berjalan sempurna. Energi termal yang dibutuhkan
bisa diperoleh melalui perendaman dalam air atau oven gelombang mikro
(microwave).1 Peningkatan temperatur selama proses polimerisasi memberikan
pengaruh nyata pada karakteristik fisik resin akrilik. Temperatur selama proses
polimerisasi dalam waterbath harus konstan pada suhu 74℃ selama 2 jam dan
dilanjutkan 100 ℃ selama 1 jam.
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Sejak pertengahan tahun 1940-an, kebanyakan basis protesa gigitiruan dibuat
menggunakan resin poli(metil metakrilat) yang bersifat transparan, tidak bewarna dan
padat. Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan
polimer yang paling banyak digunakan saat ini dan proses polimerisasinya
menggunakan energi panas. Energi termal (panas) yang dibutuhkan selama proses
polimerisasi bisa didapatkan dengan menggunakan pemanasan air dalam waterbath
atau dapat menggunakan pemanasan dalam oven gelombang mikro (microwave).1,2,17
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Komposisi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan.
Unsur-unsur yang terdapat dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas
adalah sebagai berikut:
1.Bubuk mengandung :17,18,19
a. Polimer : polimetilmetakrilat sebagai unsur utama dalam bubuk resin
akrilik polimerisasi panas.
b. Benzoil peroksida sebagai inisiator : 0,2-0,5 %.
c. Reduces Translucency : titanium dioksida.
d. Pewarna yang dapat disesuaikan dengan rongga mulut 1%.
e. Fiber : serat nilon atau serat akrilik.
2. Cairan mengandung :17,18,19
a. Monomer: methylmethacrylate, berupa cairan jernih yang mudah menguap.
b. Stabilisator: 0,006% inhibitor hidrokuinon sebagai penghalang polimerisasi
selama penyimpanan.
c. Cross linking agent: 2% ethylene glycol dimetacrylate, untuk menyambung
dua molekul polimer sehingga menjadi rantai yang panjang dan untuk meningkatkan
kekuatan dan kekerasan resin akrilik.
d. Plasticizer : dibutil pthalat.
2.2.2
Manipulasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat memanipulasi resin akrilik
polimerisasi panas yaitu :1,16,19
a. Perbandingan bubuk (polimer) dan cairan (monomer)
Perbandingan polimer dan monomer merupakan bagian yang sangat penting
diperhatikan selama proses memanipulasi resin akrilik polimerisasi panas.
Pencampuran polimer dan monomer menggunakan perbandingan berat 2:1. Jika
monomer yang dicampurkan terlalu sedikit, maka tidak semua dari polimer akan
dibasahi oleh monomer, hal ini mengakibatkan akrilik yang telah selesai proses
Universitas Sumatera Utara
polimerisasi akan bergranula, tetapi jika monomer terlalu banyak akan menyebabkan
waktu untuk mencapai fase dough (konsistensi) akan semakin lama, hal ini membuat
timbulnya porositas pada resin akrilik.
b. Proses pencampuran bubuk dan cairan
Untuk mendapatkan hasil polimerisasi yang diinginkan maka resin akrilik
harus melalui 5 tahap pada saat pencampuran diantaranya :
1. Tahap I ( Wet sand stage)
Pada tahap ini polimer dan monomer bertahap bercampur membentuk
endapan. Monomer bertahap akan meresap kedalam polimer membentuk suatu fluid
yang tidak bersatu. Selama tahap ini, sedikit atau tidak ada interaksi pada tingkat
molekuler. Butiran butiran polimer tetap tidak berubah dan konsistensi adukan masih
kasar dan berbentuk butiran.
2. Tahap II ( Sticky stage)
Pada tahap ini monomer akan mulai meresap atau masuk kedalam permukaan
polimer. Rantai polimer akan terdispersi dalam cairan monomer. Rantai polimer ini
akan melepaskan ikatan sehingga meningkatkan kekentalan dari adukan. Pada tahap
ini adukan akan berserat berbentuk benang dan akan lengket bila disentuh ataupun
ditarik.
3. Tahap III (Dough/gel stage)
Pada tahap ini campuran akan lebih halus dan homogen. Adukan tidak akan
lengket lagi bila disentuh dengan tangan ataupun spatula. Pada tahap ini adukan siap
dibentuk dan dimasukan kedalam mould.
4. Tahap IV (Rubbery stage)
Pada tahap ini monomer tidak ada lagi yang tersisa, karena monomer telah bersatu
meresap sempurna dengan polimer dan sebagian monomer menguap. Massa pada
tahap ini sudah berbentuk plastik dan tidak dapat lagi dibentuk dan dimasukan
kedalam mould.
5. Tahap V (Stiff stage)
Pada tahap ini adonan akan menjadi keras dan kaku, hal ini disebabkan
menguapnya monomer bebas. Secara klinik adukan terlihat sangat kering.
Universitas Sumatera Utara
c. Mengaplikasikan bahan separator pada mould (Mould lining)
Setelah master plat dikeluarkan dari mould, hasil cetakan master plat harus diolesi
bahan separator (could mold seal) untuk menghindari merembesnya monomer sisa
kedalam mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan lempeng yang
kasar, selain itu pengaplikasian bahan separator ini juga bermanfaat untuk
menghindari perlekatan resin akrilik pada bahan mould saat di buka dan mencegah
masuknya air dari mould ke dalam resin akrilik.1
d.Pengisian resin akrilik (Packing)
Packing merupakan proses mengisian resin akrilik kedalam rongga mould di
kuvet. Mould dalam kuvet harus terisi sempurna saat proses polimerisasi resin akrilik
berlangsung. Jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu banyak atau
berlebih ini disebut dengan overpacking, hal ini menyebabkan basis gigitiruan
menjadi lebih tebal serta merubah posisi elemen gigitiruan. Sebaliknya jika resin
akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu sedikit ini disebut dengan
underpacking, hal ini dapat menyebabkan basis gigitiruan menjadi poreus. Maka dari
itu saat pengisian resin akrilik kedalam mould harus diperhatikan dimana mould harus
terisi penuh. Saat proses pengepressan pastikan kuvet mendapat tekanan yang
perlahan sampai kuvet atas dan kuvet bawah berkontak rapat.
e. Proses curing
Kuvet yang berisi resin akrilik polimerisasi panas dilakukan proses curing
secara konvensional dimulai dari suhu kamar hingga pencapai temperatur 740C dan
dipertahankan selama 2 jam kemudian suhu dinaikan 1000C dan dibiarkan selama 1
jam.
2.2.3
Sifat Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.3.1 Sifat Kimia
a. Penyerapan air
Sifat kimia yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas adalah penyerapan
air sebesar 0,69 mg/cm. Penyerapan air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi,
dimana molekul air dapat terserap oleh permukaan polimer yang padat dan beberapa
Universitas Sumatera Utara
lagi dapat menempati posisi diantara rantai polimer. Air yang diserap menimbulkan efek
pada sifat dari resin akrilik tersebut.16
b. Solubilitas
Meskipun bahan resin akrilik polimerisasi panas dapat larut dalam berbagai
bahan pelarut, namun bahan resin akrilik umumnya tidak dapat larut dalam cairan rongga
mulut. 16
2.2.3.2 Sifat Biologis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat biologis seperti biokompatibel
yaitu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat beradaptasi dengan
mukosa rongga mulut, tidak beracun dan tidak larut dalam saliva.16
2.2.3.3 Sifat Fisis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat fisis seperti konduktivitas
termal sebesar 6 x 10-4 cal/sec/cm2 dan koefisien termal ekspansi sebesar 80 ppmoC.16
2.2.3.4 Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah:16,20
1.
Kekuatan fatique
Kekuatan fatique adalah kekuatan suatu bahan yang mengalami stress
berulang diatas proporsional limit yang menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.20
2.
Kekuatan transversal
Kekuatan transversal atau kekuatan fleksural adalah beban yang diberikan
pada sebuah bahan berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya, dimana
beban diberikan ditengah-tengah bahan tersebut.20 Selama batang ditekan maka beban
akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang
diperoleh akan dimasukan kedalam rumus kekuatan transversal. Kekuatan transversal
resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 85,47 Mpa.
3.
Kekuatan impak
Kekuatan impak adalah daya tahan suatu bahan agar tidak mudah patah bila
bahan tersebut mendapat daya yang besar dan tiba-tiba dalam bentuk tekanan.21-25,
Universitas Sumatera Utara
Kekuatan impak yang diperlukan oleh resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis
gigitiruan adalah 2 x 10-3 J/mm. Kekuatan impak minimal basis gigitiruan resin
akrilik heat cured adalah sebesar 10 kg/cm.25 Terdapat dua tipe alat untuk menguji
kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji Charpy. Pada alat penguji Izod sampel dijepit
secara vertikal pada salah satu ujungnya. Sedangkan pada alat uji Charpy kedua
ujung sampel diletakan pada posisi horizontal yang bertumpu pada ujung alat penguji.
Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang
diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul
tersebut kemudian diayunkan dan membentur sampel hingga sampel patah.
Selanjutnya energi (E) yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu
dilakukan perhitungan kekuatan impak. 25
Rumus kekuatan impak :
I=
E
bxd
Keterangan :
I = Kekuatan impak (J/mm2)
E = Energi (Joule)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Tebal batang uji (mm)
2.2.4 Keuntungan dan kerugian Resin Akrilik Polimerisasi
2.2.4.1 Keuntungan2-7
1. Relatif murah.
2. Warna yang stabil.
3. Tidak mengiritasi mukosa mulut.
4. Tidak larut dalam cairan mulut.
5. Mudah dimanipulasi.
6. Perubahan dimensi yang rendah.
Universitas Sumatera Utara
7. Tidak toksik.
8. Estetis.
2.2.4.2 Kerugian2,3,6,7
1. Daya tahan fatik rendah
2. Konduktivitas rendah
3. Kekuatan fleksural rendah
4. Tidak tahan abrasi.
5. Monomer sisa dapat menimbulkan reaksi alergi.
2.3 Bahan Pembersih Gigi Tiruan
2.3.1 Pengertian
Bahan pembersih gigitiruan dapat berupa krim, pasta, gel atau larutan yang
dibuat untuk membersihkan gigitiruan penuh atau gigitiruan sebagian lepasan. Bahan
pembersih
gigitiruan
yang
efektif
harus
mempunyai
kemampuan
untuk
menghilangkan lapisan plak bakteri dan mencegahnya terbentuk kembali serta
memiliki kemampuan untuk menghilangkan debris makanan, kalkulus, dan stain.26
2.3.2 Klasifikasi
Saat ini ada beberapa metode alternatif untuk membersihkan protesa
gigitiruan. Adapun cara untuk membersihkan basis gigitiruan adalah dengan:
2.3.2.1 Mekanis
Pembersihan secara mekanik dilakukan dengan menggunakan sikat gigi atau
alat ultrasonic cleaner. Pembersihan secara mekanik terbukti efektif dapat
menghilangkan plak, tetapi jika terlalu sering dilakukan dan dalam waktu yang
berulang dapat menyebabkan keausan pada basis gigitiruan resin akrilik yang
menyebabkan hilangnya retensi pada basis gigitiruan.27
2.3.2.2 Kemis
Pembersihan secara kemis dilakukan dengan merendam gigitiruan ke dalam
larutan pembersih gigi tiruan, antara lain:4,9,27
Universitas Sumatera Utara
1. Effervesen Peroksida
Pembersihan secara kimia dilakukan dengan merendaman basis gigitiruan
dalam larutan tablet effervescent pembersih gigitiruan. Penggunaan tablet pembersih
gigitiruan terbukti efektif dan efisien untuk membunuh bakteri dan jamur. Tablet
effervescent mengandung senyawa kimia berupa karbondioksida (CO2) yang
menimbulkan terbentuknya gelembung gas saat tablet dimasukan kedalam air.27
2. Alkalin Hipoklorit
Alkalin hipoklorit merupakan bahan pembersih yang efektif dalam
menghilangkan plak dan mempunyai efek dalam mencegah pembentukan kalkulus.
Alkalin hipoklorit terbagi antara lain: Dentural (Martindale Pharmaceutical,
Romford Essex, Inggris), Milton (procter And Gambler Ltd, Egham Surrey, Inggris)9
3. Desinfektan
Desinfektan merupakan bahan kimia yang digunakan untuk mencegah
terjadinya infeksi atau pencemaran jasad renik seperti bakteri dan virus, serta untuk
membunuh dan menurunkan jumlah koloni mikroorganisme. Salah satu contoh
desinfektan sintetis adalah klorheksidin (Smithkline Beecham Consumer Heatlhcare,
Brentoford, Inggris) yang alami contohnya ekstrak biji pinang, lerak dan daun sirih
yang memiliki khasiat antiseptik dan desinfektan9
4. Enzim
Penggunaan enzim proteolitik dapat menghidrolisis protein plak gigitiruan
yaitu protein pelikel dan matriks interseluler sehingga susunan plak menjadi rusak
dan plak terlepas dari gigitiruan. Bahan pembersih golongan enzim adalah Poliden
(Glaxo Smith Kline, Irlandia)9
Enzim merupakan senyawa berstruktur protein yang dapat berfungsi sebagai
katalisator yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologis
dan dikenal sebagai biokatalisator.9
2.3.2.3 Mekanis Kemis
Penggunaan pembersih secara mekanis berupa alat elektronik dengan
ditambahkan bahan pembersih kemis merupakan salah satu contoh pembersihan
Universitas Sumatera Utara
gabungan kemis dan mekanis. Ultrasonik merupakan suatu alat pembersih gigitiruan
berbentuk wadah yang dapat bergetar dimana gigitiruan dimasukkan ke dalam
bersama dengan air sehingga plak pada gigitiruan dapat terlepas. Namun penggunaan
alat ultrasonik ini lebih dianjurkan bila ditambahkan dengan bubuk atau tablet
pembersih untuk meningkatkan efektivitas pembersihan.27
2.4 Biji Pinang
Pinang (Areca catechu L) merupakan tumbuhan liar sejenis palma yang
kebanyakan tumbuh di kawasan tropik pasifik, asia (India, Malaysia, Taiwan) dan
bagian Afrika timur dengan tinggi mencapai 25 m. Tanaman pinang mudah tumbuh
di Indonesia. Biasanya tanaman ini ditanam di pekarangan rumah, taman, atau
tumbuh di pinggir sungai. Daun majemuk menyirip tumbuh berkumpul di ujung
batang membentuk roset batang. Pelepah daun berbentuk tabung, panjang 80 cm,
tangkai daun pendek. Panjang helaian daun 1-1,8 m, anak daun mempunyai panjang
85 cm, lebar 5 cm, dengan ujung sobek dan bergigi. Tongkol bunga dengan seludang
panjang yang mudah rontok, keluar dari bawah roset daun, panjang sekitar 75 cm,
dengan tangkai pendek bercabang rangkap. Ada 1 bunga betina pada pangkal, di
atasnya banyak bunga jantan tersusun dalam 2 baris yang tertancap dalam alur.
Bunga jantan panjang 4 mm, putih kuning, benang sari 6. Bunga betina panjang
sekitar 1,5 cm, hijau, bakal buah beruang satu. Buahnya buah buni, bulat telur
sungsang memanjang, panjang 3,5-7 cm, dinding buah berserabut, bila masak
warnanya merah oranye. Biji satu, bentuknya seperti kerucut pendek dengan ujung
membulat, pangkal agak datar dengan suatu lekukan dangkal, panjang 15-30 mm,
permukaan luar berwarna kecoklatan sampai coklat kemerahan, agak berlekuk-lekuk
menyerupai jala dengan warna yang lebih muda. Umbutnya dimakan sebagai lalab
atau acar. Tak heran jika di ruas-ruas jalan tertentu, tanaman ini banyak ditanam
berjejer. Selain untuk keindahan kota, juga bisa berfungsi untuk penghijauan.11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Buah pinang
Budidaya tanaman ini dilakukan dengan cara menanam bijinya yang sudah
cukup masak. Sebelumnya biji itu disemai dan ditanam di plastik (polybag). Saat
masih kecil, tanaman pinang bisa digunakan sebagai penghias di dalam rumah.
Ketika batangnya sudah makin besar, sebaiknya ditanam di luar rumah. Pinang
memiliki nama yang berbeda di sejumlah daerah. Di daerah Jawa Barat, orang
menyebutnya jambe, penang atau wohan. Di daerah Sumatera, ada yang mengenalnya
sebagai pinang, pineng, pineung, batang mayang, batang bongkah, batang pining,
batang pinang, dan boni.11
Tanaman Pinang (Areca catechu L) telah banyak dimanfaatkan oleh
masyarakat Indonesia sejak dulu, khususnya buahnya yang digunakan untuk
campuran makan sirih dan merupakan tanaman penghasil zat samak. Orang yang
makan buah pinang diyakini memiliki gigi yang kuat meski usia telah lanjut.
Pengobatan dengan buah tanaman ini sudah cukup terkenal sejak zaman dulu. Biji
pinang bisa untuk mengobati beri-beri, cacingan, perut kembung, luka, diare, batuk
berdahak, sakit gigi, bisul, eksema, sariawan, menguatkan gigi (digunakan bersama
daun sirih dan kapur), juga sebagai obat sakit kulit, disentri, batu ginjal, menghindari
penyakit gigi dan vitalitas seksual.13
Daunnya bisa untuk menambah nafsu makan dan mengobati sakit pinggang.
Daun pohon pinang juga banyak dimanfaatkan untuk bungkus makanan. Buah pinang
muda bisa digunakan untuk mengobati luka akibat kecelakaan (benturan, gesekan,
tusukan, teriris atau terbakar).13 Menurut Yulineri T, dkk (2006) ekstrak biji dan akar
pinang juga efektif dalam menurunkan jumlah bakteri streptococcus mutans. Bahkan
setelah dibandingkan dengan obat kumur komersial yang ada di pasaran saat ini,
Universitas Sumatera Utara
ekstrak biji dan akar pinang tersebut terbukti lebih efektif dalam menghasilkan zona
hambat bakteri streptococcus mutans, sehingga ekstrak biji pinang cocok untuk
digunakan sebagai obat kumur alami.12 Hasil penelitian Ni Kadek menyimpulkan
bahwa ekstrak biji pinang dengan konsentrasi 20% dalam waktu 2 jam, 6 jam dan 8
jam paling efektif dalam menurunkan jumlah koloni candida albicans sehingga
ekstrak biji pinang ini cocok digunakan sebagai bahan pembersih gigitiruan11
2.5. Mekanisme Pengaruh Ekstrak Biji Pinang Terhadap Kekuatan
Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Ekstrak biji pinang mengandung alkaloid seperti arekolin, arekolidine,
guvakolin, guvasine, isoguvasine dan proantosidine, yaitu tanin yang termasuk dalam
golongan flavonoid. Tanin tidak hanya untuk efek penguat gigi tetapi juga digunakan
untuk perlindungan dan mempunyai daya antiseptik.10 Senyawa antijamur umumnya
dijumpai pada golongan senyawa saponin, fenolat, flavonoid, terpenoid, steroid dan
alkaloid dimana biji pinang mengandung senyawa-senyawa tersebut sehingga biji
pinang memiliki sifat desinfektan.
Flavonoid merupakan golongan fenol. Polifenol dapat bereaksi dengan resin
akrilik. Fenol bila berkontak dengan resin akrilik dapat menyebabkan kerusakan
kimiawi pada permukaan resin akrilik. Senyawa fenol dapat berdifusi ke dalam
lempeng akrilik dan mulai menyebabkan kerusakan kimiawi resin akrilik. Perusakan
secara kimia menimbulkan kekasaran pada permukaan resin akrilik sehingga
menyebabkan retak atau crazing dan penurunan kekuatan, kekerasan serta penurunan
kekuatan impak.2,3 Berikut rumus struktur dari fenol.
Gambar 3. Struktur fenol
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
2.1.1 Pengertian
Resin akrilik adalah bahan termoplastik yang padat, keras dan transparan,
dimana bahan ini mengandung resin poli (metil metakrilat). Resin akrilik merupakan
turunan dari etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya.
Gambar 1. Rumus struktur resin akrilik
Ada dua kelompok resin akrilik dalam kedokteran gigi. Satu kelompok adalah
turunan asam akrilik, CH=CHCOOH dan kelompok lain dari asam metakrrilik
CH2=C(CH3)COOH.1,15-17
2.1.2 Jenis Resin Akrilik 1,17-19
Berdasarkan proses polimerisasi, resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga,
yaitu resin akrilik polimerisasi sinar, resin akrilik swapolimerisasi, dan resin akrilik
polimerisasi panas.
1. Resin akrilik polimerisasi sinar (light cured resin acrylic) adalah resin
akrilik yang diaktifkan dengan sinar yang dapat dilihat. Resin akrilik polimerisasi
sinar sendiri terdiri dari matriks uretan dimetilmetakrilat, microfine silica, dan
champhorquinone
yang
berperan
sebagai
inisiator.
Proses
polimerisasinya
Universitas Sumatera Utara
menggunakan sinar tampak sebagai aktivator. Polimerisasi terjadi didalam suatu unit
kuring khusus yang menggunakan lampu halogen dengan panjang cahaya 400-500
nm selama kira-kira 10 menit.
2. Resin akrilik swapolimerisasi (self/cold cured resin acrylic) merupakan
resin akrilik yang mengalami polimerisasi pada suhu kamar. Resin akrilik
swpolimerisasi mengandung aktivator kimia yang berfungsi untuk mengaktifkan
benzoil peroksida yang terdapat didalam polimer sehingga dapat terjadi proses
polimerisasi. Aktivator kimia yang biasa digunakan adalah amina tersier, contohnya
adalah dimetil paratoluidin. Kekuatan resin akrilik swapolimerisasi cukup rendah,
stabilitas warna yang kurang baik, dan jumlah monomer sisa yang dihasilkan lebih
banyak daripada monomer sisa yang dihasilkan oleh resin akrilik polimerisasi panas.
3. Resin akrilik polimerisasi panas (heat cured resin acrylic) adalah jenis resin
akrilik yang selama proses polimerisasinya memerlukan energi termal sebagai
pengaktivasi agar polimerisasi berjalan sempurna. Energi termal yang dibutuhkan
bisa diperoleh melalui perendaman dalam air atau oven gelombang mikro
(microwave).1 Peningkatan temperatur selama proses polimerisasi memberikan
pengaruh nyata pada karakteristik fisik resin akrilik. Temperatur selama proses
polimerisasi dalam waterbath harus konstan pada suhu 74℃ selama 2 jam dan
dilanjutkan 100 ℃ selama 1 jam.
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Sejak pertengahan tahun 1940-an, kebanyakan basis protesa gigitiruan dibuat
menggunakan resin poli(metil metakrilat) yang bersifat transparan, tidak bewarna dan
padat. Resin akrilik polimerisasi panas adalah salah satu bahan basis gigitiruan
polimer yang paling banyak digunakan saat ini dan proses polimerisasinya
menggunakan energi panas. Energi termal (panas) yang dibutuhkan selama proses
polimerisasi bisa didapatkan dengan menggunakan pemanasan air dalam waterbath
atau dapat menggunakan pemanasan dalam oven gelombang mikro (microwave).1,2,17
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Komposisi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan.
Unsur-unsur yang terdapat dalam bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas
adalah sebagai berikut:
1.Bubuk mengandung :17,18,19
a. Polimer : polimetilmetakrilat sebagai unsur utama dalam bubuk resin
akrilik polimerisasi panas.
b. Benzoil peroksida sebagai inisiator : 0,2-0,5 %.
c. Reduces Translucency : titanium dioksida.
d. Pewarna yang dapat disesuaikan dengan rongga mulut 1%.
e. Fiber : serat nilon atau serat akrilik.
2. Cairan mengandung :17,18,19
a. Monomer: methylmethacrylate, berupa cairan jernih yang mudah menguap.
b. Stabilisator: 0,006% inhibitor hidrokuinon sebagai penghalang polimerisasi
selama penyimpanan.
c. Cross linking agent: 2% ethylene glycol dimetacrylate, untuk menyambung
dua molekul polimer sehingga menjadi rantai yang panjang dan untuk meningkatkan
kekuatan dan kekerasan resin akrilik.
d. Plasticizer : dibutil pthalat.
2.2.2
Manipulasi Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat memanipulasi resin akrilik
polimerisasi panas yaitu :1,16,19
a. Perbandingan bubuk (polimer) dan cairan (monomer)
Perbandingan polimer dan monomer merupakan bagian yang sangat penting
diperhatikan selama proses memanipulasi resin akrilik polimerisasi panas.
Pencampuran polimer dan monomer menggunakan perbandingan berat 2:1. Jika
monomer yang dicampurkan terlalu sedikit, maka tidak semua dari polimer akan
dibasahi oleh monomer, hal ini mengakibatkan akrilik yang telah selesai proses
Universitas Sumatera Utara
polimerisasi akan bergranula, tetapi jika monomer terlalu banyak akan menyebabkan
waktu untuk mencapai fase dough (konsistensi) akan semakin lama, hal ini membuat
timbulnya porositas pada resin akrilik.
b. Proses pencampuran bubuk dan cairan
Untuk mendapatkan hasil polimerisasi yang diinginkan maka resin akrilik
harus melalui 5 tahap pada saat pencampuran diantaranya :
1. Tahap I ( Wet sand stage)
Pada tahap ini polimer dan monomer bertahap bercampur membentuk
endapan. Monomer bertahap akan meresap kedalam polimer membentuk suatu fluid
yang tidak bersatu. Selama tahap ini, sedikit atau tidak ada interaksi pada tingkat
molekuler. Butiran butiran polimer tetap tidak berubah dan konsistensi adukan masih
kasar dan berbentuk butiran.
2. Tahap II ( Sticky stage)
Pada tahap ini monomer akan mulai meresap atau masuk kedalam permukaan
polimer. Rantai polimer akan terdispersi dalam cairan monomer. Rantai polimer ini
akan melepaskan ikatan sehingga meningkatkan kekentalan dari adukan. Pada tahap
ini adukan akan berserat berbentuk benang dan akan lengket bila disentuh ataupun
ditarik.
3. Tahap III (Dough/gel stage)
Pada tahap ini campuran akan lebih halus dan homogen. Adukan tidak akan
lengket lagi bila disentuh dengan tangan ataupun spatula. Pada tahap ini adukan siap
dibentuk dan dimasukan kedalam mould.
4. Tahap IV (Rubbery stage)
Pada tahap ini monomer tidak ada lagi yang tersisa, karena monomer telah bersatu
meresap sempurna dengan polimer dan sebagian monomer menguap. Massa pada
tahap ini sudah berbentuk plastik dan tidak dapat lagi dibentuk dan dimasukan
kedalam mould.
5. Tahap V (Stiff stage)
Pada tahap ini adonan akan menjadi keras dan kaku, hal ini disebabkan
menguapnya monomer bebas. Secara klinik adukan terlihat sangat kering.
Universitas Sumatera Utara
c. Mengaplikasikan bahan separator pada mould (Mould lining)
Setelah master plat dikeluarkan dari mould, hasil cetakan master plat harus diolesi
bahan separator (could mold seal) untuk menghindari merembesnya monomer sisa
kedalam mould dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan lempeng yang
kasar, selain itu pengaplikasian bahan separator ini juga bermanfaat untuk
menghindari perlekatan resin akrilik pada bahan mould saat di buka dan mencegah
masuknya air dari mould ke dalam resin akrilik.1
d.Pengisian resin akrilik (Packing)
Packing merupakan proses mengisian resin akrilik kedalam rongga mould di
kuvet. Mould dalam kuvet harus terisi sempurna saat proses polimerisasi resin akrilik
berlangsung. Jika resin akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu banyak atau
berlebih ini disebut dengan overpacking, hal ini menyebabkan basis gigitiruan
menjadi lebih tebal serta merubah posisi elemen gigitiruan. Sebaliknya jika resin
akrilik yang dimasukan kedalam mould terlalu sedikit ini disebut dengan
underpacking, hal ini dapat menyebabkan basis gigitiruan menjadi poreus. Maka dari
itu saat pengisian resin akrilik kedalam mould harus diperhatikan dimana mould harus
terisi penuh. Saat proses pengepressan pastikan kuvet mendapat tekanan yang
perlahan sampai kuvet atas dan kuvet bawah berkontak rapat.
e. Proses curing
Kuvet yang berisi resin akrilik polimerisasi panas dilakukan proses curing
secara konvensional dimulai dari suhu kamar hingga pencapai temperatur 740C dan
dipertahankan selama 2 jam kemudian suhu dinaikan 1000C dan dibiarkan selama 1
jam.
2.2.3
Sifat Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.3.1 Sifat Kimia
a. Penyerapan air
Sifat kimia yang dimiliki resin akrilik polimerisasi panas adalah penyerapan
air sebesar 0,69 mg/cm. Penyerapan air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi,
dimana molekul air dapat terserap oleh permukaan polimer yang padat dan beberapa
Universitas Sumatera Utara
lagi dapat menempati posisi diantara rantai polimer. Air yang diserap menimbulkan efek
pada sifat dari resin akrilik tersebut.16
b. Solubilitas
Meskipun bahan resin akrilik polimerisasi panas dapat larut dalam berbagai
bahan pelarut, namun bahan resin akrilik umumnya tidak dapat larut dalam cairan rongga
mulut. 16
2.2.3.2 Sifat Biologis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat biologis seperti biokompatibel
yaitu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dapat beradaptasi dengan
mukosa rongga mulut, tidak beracun dan tidak larut dalam saliva.16
2.2.3.3 Sifat Fisis
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki sifat fisis seperti konduktivitas
termal sebesar 6 x 10-4 cal/sec/cm2 dan koefisien termal ekspansi sebesar 80 ppmoC.16
2.2.3.4 Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang dimiliki oleh resin akrilik polimerisasi panas adalah:16,20
1.
Kekuatan fatique
Kekuatan fatique adalah kekuatan suatu bahan yang mengalami stress
berulang diatas proporsional limit yang menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.20
2.
Kekuatan transversal
Kekuatan transversal atau kekuatan fleksural adalah beban yang diberikan
pada sebuah bahan berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya, dimana
beban diberikan ditengah-tengah bahan tersebut.20 Selama batang ditekan maka beban
akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang
diperoleh akan dimasukan kedalam rumus kekuatan transversal. Kekuatan transversal
resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 85,47 Mpa.
3.
Kekuatan impak
Kekuatan impak adalah daya tahan suatu bahan agar tidak mudah patah bila
bahan tersebut mendapat daya yang besar dan tiba-tiba dalam bentuk tekanan.21-25,
Universitas Sumatera Utara
Kekuatan impak yang diperlukan oleh resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis
gigitiruan adalah 2 x 10-3 J/mm. Kekuatan impak minimal basis gigitiruan resin
akrilik heat cured adalah sebesar 10 kg/cm.25 Terdapat dua tipe alat untuk menguji
kekuatan impak yaitu uji Izod dan uji Charpy. Pada alat penguji Izod sampel dijepit
secara vertikal pada salah satu ujungnya. Sedangkan pada alat uji Charpy kedua
ujung sampel diletakan pada posisi horizontal yang bertumpu pada ujung alat penguji.
Kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu yang
diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun. Pemukul
tersebut kemudian diayunkan dan membentur sampel hingga sampel patah.
Selanjutnya energi (E) yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu
dilakukan perhitungan kekuatan impak. 25
Rumus kekuatan impak :
I=
E
bxd
Keterangan :
I = Kekuatan impak (J/mm2)
E = Energi (Joule)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Tebal batang uji (mm)
2.2.4 Keuntungan dan kerugian Resin Akrilik Polimerisasi
2.2.4.1 Keuntungan2-7
1. Relatif murah.
2. Warna yang stabil.
3. Tidak mengiritasi mukosa mulut.
4. Tidak larut dalam cairan mulut.
5. Mudah dimanipulasi.
6. Perubahan dimensi yang rendah.
Universitas Sumatera Utara
7. Tidak toksik.
8. Estetis.
2.2.4.2 Kerugian2,3,6,7
1. Daya tahan fatik rendah
2. Konduktivitas rendah
3. Kekuatan fleksural rendah
4. Tidak tahan abrasi.
5. Monomer sisa dapat menimbulkan reaksi alergi.
2.3 Bahan Pembersih Gigi Tiruan
2.3.1 Pengertian
Bahan pembersih gigitiruan dapat berupa krim, pasta, gel atau larutan yang
dibuat untuk membersihkan gigitiruan penuh atau gigitiruan sebagian lepasan. Bahan
pembersih
gigitiruan
yang
efektif
harus
mempunyai
kemampuan
untuk
menghilangkan lapisan plak bakteri dan mencegahnya terbentuk kembali serta
memiliki kemampuan untuk menghilangkan debris makanan, kalkulus, dan stain.26
2.3.2 Klasifikasi
Saat ini ada beberapa metode alternatif untuk membersihkan protesa
gigitiruan. Adapun cara untuk membersihkan basis gigitiruan adalah dengan:
2.3.2.1 Mekanis
Pembersihan secara mekanik dilakukan dengan menggunakan sikat gigi atau
alat ultrasonic cleaner. Pembersihan secara mekanik terbukti efektif dapat
menghilangkan plak, tetapi jika terlalu sering dilakukan dan dalam waktu yang
berulang dapat menyebabkan keausan pada basis gigitiruan resin akrilik yang
menyebabkan hilangnya retensi pada basis gigitiruan.27
2.3.2.2 Kemis
Pembersihan secara kemis dilakukan dengan merendam gigitiruan ke dalam
larutan pembersih gigi tiruan, antara lain:4,9,27
Universitas Sumatera Utara
1. Effervesen Peroksida
Pembersihan secara kimia dilakukan dengan merendaman basis gigitiruan
dalam larutan tablet effervescent pembersih gigitiruan. Penggunaan tablet pembersih
gigitiruan terbukti efektif dan efisien untuk membunuh bakteri dan jamur. Tablet
effervescent mengandung senyawa kimia berupa karbondioksida (CO2) yang
menimbulkan terbentuknya gelembung gas saat tablet dimasukan kedalam air.27
2. Alkalin Hipoklorit
Alkalin hipoklorit merupakan bahan pembersih yang efektif dalam
menghilangkan plak dan mempunyai efek dalam mencegah pembentukan kalkulus.
Alkalin hipoklorit terbagi antara lain: Dentural (Martindale Pharmaceutical,
Romford Essex, Inggris), Milton (procter And Gambler Ltd, Egham Surrey, Inggris)9
3. Desinfektan
Desinfektan merupakan bahan kimia yang digunakan untuk mencegah
terjadinya infeksi atau pencemaran jasad renik seperti bakteri dan virus, serta untuk
membunuh dan menurunkan jumlah koloni mikroorganisme. Salah satu contoh
desinfektan sintetis adalah klorheksidin (Smithkline Beecham Consumer Heatlhcare,
Brentoford, Inggris) yang alami contohnya ekstrak biji pinang, lerak dan daun sirih
yang memiliki khasiat antiseptik dan desinfektan9
4. Enzim
Penggunaan enzim proteolitik dapat menghidrolisis protein plak gigitiruan
yaitu protein pelikel dan matriks interseluler sehingga susunan plak menjadi rusak
dan plak terlepas dari gigitiruan. Bahan pembersih golongan enzim adalah Poliden
(Glaxo Smith Kline, Irlandia)9
Enzim merupakan senyawa berstruktur protein yang dapat berfungsi sebagai
katalisator yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologis
dan dikenal sebagai biokatalisator.9
2.3.2.3 Mekanis Kemis
Penggunaan pembersih secara mekanis berupa alat elektronik dengan
ditambahkan bahan pembersih kemis merupakan salah satu contoh pembersihan
Universitas Sumatera Utara
gabungan kemis dan mekanis. Ultrasonik merupakan suatu alat pembersih gigitiruan
berbentuk wadah yang dapat bergetar dimana gigitiruan dimasukkan ke dalam
bersama dengan air sehingga plak pada gigitiruan dapat terlepas. Namun penggunaan
alat ultrasonik ini lebih dianjurkan bila ditambahkan dengan bubuk atau tablet
pembersih untuk meningkatkan efektivitas pembersihan.27
2.4 Biji Pinang
Pinang (Areca catechu L) merupakan tumbuhan liar sejenis palma yang
kebanyakan tumbuh di kawasan tropik pasifik, asia (India, Malaysia, Taiwan) dan
bagian Afrika timur dengan tinggi mencapai 25 m. Tanaman pinang mudah tumbuh
di Indonesia. Biasanya tanaman ini ditanam di pekarangan rumah, taman, atau
tumbuh di pinggir sungai. Daun majemuk menyirip tumbuh berkumpul di ujung
batang membentuk roset batang. Pelepah daun berbentuk tabung, panjang 80 cm,
tangkai daun pendek. Panjang helaian daun 1-1,8 m, anak daun mempunyai panjang
85 cm, lebar 5 cm, dengan ujung sobek dan bergigi. Tongkol bunga dengan seludang
panjang yang mudah rontok, keluar dari bawah roset daun, panjang sekitar 75 cm,
dengan tangkai pendek bercabang rangkap. Ada 1 bunga betina pada pangkal, di
atasnya banyak bunga jantan tersusun dalam 2 baris yang tertancap dalam alur.
Bunga jantan panjang 4 mm, putih kuning, benang sari 6. Bunga betina panjang
sekitar 1,5 cm, hijau, bakal buah beruang satu. Buahnya buah buni, bulat telur
sungsang memanjang, panjang 3,5-7 cm, dinding buah berserabut, bila masak
warnanya merah oranye. Biji satu, bentuknya seperti kerucut pendek dengan ujung
membulat, pangkal agak datar dengan suatu lekukan dangkal, panjang 15-30 mm,
permukaan luar berwarna kecoklatan sampai coklat kemerahan, agak berlekuk-lekuk
menyerupai jala dengan warna yang lebih muda. Umbutnya dimakan sebagai lalab
atau acar. Tak heran jika di ruas-ruas jalan tertentu, tanaman ini banyak ditanam
berjejer. Selain untuk keindahan kota, juga bisa berfungsi untuk penghijauan.11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Buah pinang
Budidaya tanaman ini dilakukan dengan cara menanam bijinya yang sudah
cukup masak. Sebelumnya biji itu disemai dan ditanam di plastik (polybag). Saat
masih kecil, tanaman pinang bisa digunakan sebagai penghias di dalam rumah.
Ketika batangnya sudah makin besar, sebaiknya ditanam di luar rumah. Pinang
memiliki nama yang berbeda di sejumlah daerah. Di daerah Jawa Barat, orang
menyebutnya jambe, penang atau wohan. Di daerah Sumatera, ada yang mengenalnya
sebagai pinang, pineng, pineung, batang mayang, batang bongkah, batang pining,
batang pinang, dan boni.11
Tanaman Pinang (Areca catechu L) telah banyak dimanfaatkan oleh
masyarakat Indonesia sejak dulu, khususnya buahnya yang digunakan untuk
campuran makan sirih dan merupakan tanaman penghasil zat samak. Orang yang
makan buah pinang diyakini memiliki gigi yang kuat meski usia telah lanjut.
Pengobatan dengan buah tanaman ini sudah cukup terkenal sejak zaman dulu. Biji
pinang bisa untuk mengobati beri-beri, cacingan, perut kembung, luka, diare, batuk
berdahak, sakit gigi, bisul, eksema, sariawan, menguatkan gigi (digunakan bersama
daun sirih dan kapur), juga sebagai obat sakit kulit, disentri, batu ginjal, menghindari
penyakit gigi dan vitalitas seksual.13
Daunnya bisa untuk menambah nafsu makan dan mengobati sakit pinggang.
Daun pohon pinang juga banyak dimanfaatkan untuk bungkus makanan. Buah pinang
muda bisa digunakan untuk mengobati luka akibat kecelakaan (benturan, gesekan,
tusukan, teriris atau terbakar).13 Menurut Yulineri T, dkk (2006) ekstrak biji dan akar
pinang juga efektif dalam menurunkan jumlah bakteri streptococcus mutans. Bahkan
setelah dibandingkan dengan obat kumur komersial yang ada di pasaran saat ini,
Universitas Sumatera Utara
ekstrak biji dan akar pinang tersebut terbukti lebih efektif dalam menghasilkan zona
hambat bakteri streptococcus mutans, sehingga ekstrak biji pinang cocok untuk
digunakan sebagai obat kumur alami.12 Hasil penelitian Ni Kadek menyimpulkan
bahwa ekstrak biji pinang dengan konsentrasi 20% dalam waktu 2 jam, 6 jam dan 8
jam paling efektif dalam menurunkan jumlah koloni candida albicans sehingga
ekstrak biji pinang ini cocok digunakan sebagai bahan pembersih gigitiruan11
2.5. Mekanisme Pengaruh Ekstrak Biji Pinang Terhadap Kekuatan
Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Ekstrak biji pinang mengandung alkaloid seperti arekolin, arekolidine,
guvakolin, guvasine, isoguvasine dan proantosidine, yaitu tanin yang termasuk dalam
golongan flavonoid. Tanin tidak hanya untuk efek penguat gigi tetapi juga digunakan
untuk perlindungan dan mempunyai daya antiseptik.10 Senyawa antijamur umumnya
dijumpai pada golongan senyawa saponin, fenolat, flavonoid, terpenoid, steroid dan
alkaloid dimana biji pinang mengandung senyawa-senyawa tersebut sehingga biji
pinang memiliki sifat desinfektan.
Flavonoid merupakan golongan fenol. Polifenol dapat bereaksi dengan resin
akrilik. Fenol bila berkontak dengan resin akrilik dapat menyebabkan kerusakan
kimiawi pada permukaan resin akrilik. Senyawa fenol dapat berdifusi ke dalam
lempeng akrilik dan mulai menyebabkan kerusakan kimiawi resin akrilik. Perusakan
secara kimia menimbulkan kekasaran pada permukaan resin akrilik sehingga
menyebabkan retak atau crazing dan penurunan kekuatan, kekerasan serta penurunan
kekuatan impak.2,3 Berikut rumus struktur dari fenol.
Gambar 3. Struktur fenol
Universitas Sumatera Utara