BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Basis Gigitiruan 2.1.1 Pengertian - Pengaruh Lama Perendaman Serat Kaca Dalam monomer Metil Metakrilat Terhadap Kekuatan Transversal Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Basis Gigitiruan

  c) Warna : translusen dan warna merata

  Hal- hal lain yang menjadi pertimbangan antara lain:

  h) Tidak larut

  g) Tidak menyerap cairan

  f) Tidak ada monomer sisa

  e) Modulus elastisitas yang tinggi untuk rigiditas yang lebih baik

  d) Kekuatan impak, transversal dan fatik yang tinggi

  2.1.1 Pengertian

  Basis gigitiruan adalah bagian dari suatu gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut dan tempat anasir gigitiruan dilekatkan. Basis gigitiruan digunakan untuk membentuk bagian dari gigitiruan baik yang terbuat dari logam maupun bahan resin yang bersandar diatas tulang yang ditutupi dengan jaringan lunak dan merupakan tempat anasir gigitiruan dilekatkan.

  a) Biokompatibel : tidak toksik dan non- iritan

  1-4,7,26

  Persyaratan bahan basis gigitiruan yang ideal untuk pembuatan basis gigitiruan adalah:

  2.1.2 Persyaratan

  3

  menggantikan tulang alveolar yang sudah hilang, memberikan retensi dan stabilisasi kepada gigitiruan, sebagai tempat elemen atau anasir gigi menempel, menyalurkan kekuatan (tekanan oklusal) dari gigi ke mukosa (jaringan pendukung), dan gigi lainnya serta meningkatkan estetis.

  3 Fungsi basis gigitiruan adalah

  b) Karakteristik permukaan : permukaan halus, keras dan kilat a) Radiopak

  b) Mudah dimanipulasi dan direparasi

  c) Tidak mengalami perubahan dimensi

  d) Mudah dibersihkan

  Sampai saat ini belum ada satu pun bahan basis gigitiruan yang memenuhi

  1,3 semua persyaratan diatas.

  2.1.3 Basis Logam

  Basis gigitiruan logam merupakan basis gigitiruan yang terbuat dari logam yang berkontak dengan linggir edentulus. Bahan logam yang digunakan sebagai basis gigitiruan pada umumnya berupa aluminium kobalt, logam emas, aluminium dan

  1,3,4

stainlesssteel . Ada beberapa indikasi untuk menggunakan basis gigitiruan logam,

  yaitu pasien yang hipersensitif terhadap resin, pasien yang memiliki gaya kunyah abnormal, ruang intermaksila kecil, desain gigitiruan akan dibuat unilateral, dan

  1 apabila pasien menginginkan gigitiruan logam.

  Basis logam ini memiliki keuntungan dan kerugian. Keuntungannya adalah sangat kaku, memiliki konduktivitas termal yang tinggi dimana basis ini dapat menyerap substansi panas dan meningkatkan persepsi termal sehingga pasien masih bisa merasakan suhu panas makanan, memiliki bentuk yang stabil, resisten terhadap abrasi, memiliki poreus yang lebih sedikit daripada resin, akumulasi makanan, plak,

  1,3 dan kalkulus lebih sedikit, dan mudah dibersihkan.

  Sementara itu, kekurangan basis gigitiruan logam adalah basis ini lebih sulit beradaptasi dengan jaringan lunak apabila dibandingkan dengan resin, basis sulit

  1,3 direparasi atau reline apabila basis patah, dan kurang estetis.

  2.1.4 Basis Non Logam

  Basis gigitiruan non-logam salah satunya adalah basis gigitiruan yang terbuat dari resin akrilik merupakan basis gigitiruan yang sering digunakan, basis jenis ini

  

1,7,8,27

  juga memiliki keuntungan dan kerugian. Adapun keuntungannya yaitu memiliki estetis yang baik karena warnanya mirip dengan jaringan lunak mulut, teknik pembuatan dan pemolesannya mudah, harganya murah, dan dapat dengan mudah

  1,7 direparasi atau reline apabila basis patah atau longgar.

  Sementara itu, kekurangan basis gigitiruan resin akrilik adalah memiliki stabilitas dimensi yang rendah, kekuatan basis lebih rendah daripada logam, memiliki lebih banyak poreus sehingga kebersihan kurang, dan memiliki konduktivitas termal

  1,2,5 yang rendah.

2.1.5 Resin Akrilik

  Akrilik merupakan derivat dari etilen dan mengandung grup vinyl (-C=C-)

  2

  dalam formula strukturalnya. Resin akrilik telah tersedia di beberapa variasi dan

  4

  bentuk yang terbagi atas 3 yaitu bubuk dan carian, Gels dan Sheets. Penggunaan bubuk dan cairan pada saat ini merupakan tipe yang paling populer karena

  6

  penggunaannya cukup sederhana dalam hal prosedur maupun prosesnya. Cairan resin mengandung metil metakrilat tidak terpolimer dan bubuk yang mengandung

  6,7 resin poli(metil metakrilat).

  Terdapat tiga jenis resin akrilik basis gigitiruan berdasarkan cara polimerisasinya yaitu resin akrilik swapolimerisasi atau disebut self cured acrylic

  

resin adalah resin akrilik yang menggunakan akselerator kimia untuk polimerisasi

  yaitu dimetil-para-toluidin (CH3C6H4N(CH3)). Bila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas bahan ini memiliki stabilitas warna yang kurang. Resin akrilik polimerisasi sinar atau disebut light cured resin adalah resin akrilik yang menggunakan sinar tampak untuk polimerisasi. Penyinaran dilakukan selama 5 menit dengan gelombang cahaya sebesar 400-500 nm sehingga memerlukan unit kuring khusus dengan menggunakan empat buah lampu halogen tungtens atau ultraviolet. Resin akrilik polimerisasi panas atau disebut juga heat cured acrylic resin adalah resin akrilik yang menggunakan proses pemanasan untuk polimerisasi, resin ini memiliki estetis, sifat fisik dan mekanis yang baik sehingga hampir mencapai sifat

  1,4,27 basis gigitiruan yang ideal.

2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas

  Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan sebagai pembuatan basis gigitiruan dalam kedokteran gigi karena bernilai estetis dan ekonomis, memiliki sifat fisis mekanis yang cukup baik, serta mudah dimanipulasi dengan peralatan yang sederhana. Namun resin ini memiliki

  1

  kelemahan yakni mudah fraktur. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan- bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan pemanasan air atau oven

  6,8 gelombang mikro (microwave).

  2.2.1 Komposisi Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan.

  1,2,4,6

  Unsur-unsur yang terkandung dalam resin akrilik polimerisasi panas antara lain:

  a. Bubuk Polimer : butiran atau granul polimetil metakrilat Inisiator :benzoyl peroxide

  Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi, atau pigmen organic

  b. Cairan Monomer : metil metakrilat Cross-linking agent :ethyleneglycol dimethylacrylate

  Inhibitor :hydroquinone

  2.2.2 Manipulasi

  Pencampuran bubuk dan cairan dengan perbandingan volume 3 : 1 atau

  1,4

  perbandingan berat 2 : 1. Bubuk dan cairan dengan perbandingan yang benar dicampur di dalam tempat yang tertutup lalu dibiarkan hingga mencapai dough stage.

  4,6

  Pada saat ini pencampuran ada empat stages yang terjadi yaitu:

  1. Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang menyerupai pasir pasha

  2. Sticky stage adalah saat bahan akan merekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik.

  3. Dough stage adalah stage dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak merekat lagi, serta merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam

  mould dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit.

  4. Rubber hard adalah wujud seperti karet dan tidak dapat dibentuk lagi dengan kompresi konvensional. Setelah adonan resin akrilik mencapai dough stage, adonan diisikan dalam moldgips. Setelah pengisian adonan dilakukan tekanan pres pertama sebesar 1000 psi untuk mencapai moldterisi dengan padat dan kelebihan resin dibuang kemudian dilakukan tekanan pres terakhir mencapai 2200 psi lalu kuvet dikunci. Selanjutnya

  o

  kuvet dibiarkan pada temperature kamar kemudian kuvet dipanaskan suhu 70 C

  o

  selama 90 menit dan dilanjutkan dengan suhu 100 C selama 30 menit sesuai

  28 rekomendasi Japan Industrial Standard (JIS).

  2.2.3 Keuntungan

  Keuntungan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah

  1

  sebagai berikut: 1.

  Estetis yang optimum 2. Mudah digunakan dan diperbaiki 3. Mudah dipoles 4. Harga relatif murah 5. Stabil dalam lingkungan rongga mulut 6. Tidak larut dalam cairan rongga mulut 7. Perubahan dimensinya kecil

  8. Menggunakan peralatan sederhana

  2.2.4 Kerugian

  Kerugian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai

  1

  berikut: 1.

  Kekuatan transversal (fleksural) yang rendah

  2. Kekuatan impak (resistensi terhadap benturan) yang rendah dibandingkan dengan logam

  3. Konduktivitas termal yang rendah 4.

  Monomer bebas dapat lepas dari gigitiruan dan mengiritasi jaringan mulut 5. Tidak tahan abrasi 6. Konduktivitas termal rendah

  7. Working time yang lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik

  polimerisasi sinar dan resin akrilik swapolimerisasi

  2.2.5 Sifat- Sifat Mekanis

  Sifat- sifat mekanis adalah respon yang terukur, baik elastik (reversible/ dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan) maupun plastis (irreversible/ tidak dapat kembali ke bentuk semula) dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan.

  Akibat yang dapat ditimbulkan dari bahan basis gigitiruan resin akrilik dengan

  6

  sifat mekanis yang rendah adalah: a.

  Retak : pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak karena adanya tekanan tarik yang menyebabkan terpisahnya molekul- molekul polimer.

  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 dan kekuatan transversal yang diterima basis gigitiruan selama proses pengunyahan.

  2.2.6 Kekuatan Transversal

  Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah benda berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya dan beban tersebut diberikan ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang diperoleh akan

  2,6 dimasukkan dalam rumus kekuatan transversal. Standard kekutan transversal basis gigitiruan adalah tidak kurang dari 60 – 65 Mpa. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Lee (2007) menyatakan bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas adalah 827 Kg/cm

  2 .

  29 Menurut Craug

2 Keterangan:

  15,16

  Gigitiruan berbasis resin akrilik dapat dimodifikasi secara kimia dengan penggabungan butadiene-styrene rubber dengan metil metakrilat. Modifikasi ini meningkatkan kekuatan impak sehingga sering disebut resin high impact.

  15,16

  Beberapa pendekatan untuk memperkuat resin akrilik diantaranya dengan modifikasi secara kimia, penambahan penguat logam dan penambahan serat kedalam polimetil metakrilat.

  ) I = Jarak pendukung (cm) p = Beban (kg) b = Lebar batang uji (cm) d = Tebal batang uji (cm)

  2

  S = Kekuatan transversal (kg/cm

  2bd

  3 IP S =

  6

  10 Perhitungan kekuatan transversal dengan rumus:

  salah satu parameter fisik untuk mengetahui gambaran tentang ketahanan gigitiruan dalam menerima beban pada waktu terjadi pengunyahan.

  2 Kekuatan transversal merupakan

  2 ).

  (1997), bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas untuk gigitiruan tidak boleh kurang dari 65 Mpa (662,82Kg/cm

2.3 Bahan Penguat

2.3.1 Bahan Kimia Sebagai Penguat

  2.3.2 Bahan Logam Sebagai Penguat

  Penambahan penguat logam pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi daya

  23

  tahan resin akrilik terhadap fraktur. Jenis penguat ini jarang digunakan karena kurang estetis, mudah korosi dan adhesi yang kurang bagus terhadap matriks

  18,30 polimer.

  2.3.3 Bahan Serat Sebagai Penguat

  Penambahan bahan penguat serat telah diakui dapat meningkatkan sifat mekanis resin akrilik terutama untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik, namun penggunaannya belum umum di bidang kedokteran gigi. Penambahan serat pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi kekuatan impak, kekuatan transversal, modulus elastisitas dan daya tahan terhadap fraktur basis gigitiruan resin akrilik. Terdapat beberapa jenis penguat serat yaitu serat nilon, serat karbon, serat aramid, serat

  15 polietilen dan serat kaca.

  1. Serat nilon – Merupakan serat poliamida dan terutama didasarkan pada rantai alifatik. Dengan menggunakan serat nilon dapat meningkatkan ketahanan terhadap shock dan stress yang berulang. Namun, penyerapan air dapat mempengaruhi sifat mekanik nilon.

  2. Serat karbon – Serat karbon dapat meningkatkan kekuatan basis gigitiruan. Serat karbon digunakan terutama untuk memperbaiki perilaku kelelahan dan kekuatan impak. Dapat juga meningkat kekuatan transversal dan mengurangi resiko fraktur pada basis gigitiruan resin akrilik. Serat karbon tidak begitu banyak digunakan saat ini karena tekniknya sulit ditangani, masalah dengan polishing, estetika yang buruk karena warna hitam dari serat karbon dan terdapat potensi toksisitas.

3. Serat aramid – Merupakan bahan organik kompoun polyparaphenylene

  

terephthalamide. Serat aramid memiliki sifat “wettability” yang unggul dibandingkan

  dengan serat karbon. Dapat meningkatkan kekuatan tensile dan modulus elastisitas pada basisi gigitiruan. Serat ini tidak banyak digunakan sekarang karena estetik yang kurang memuaskan dan serat yang terpapar pada permukaan basis menyebabkan permukaan kasar yang membuat kesulitan dalam pemolesan.

4. Serat polietilen – Dapat meningkatkan sifat fisis daripada resin akrilik.

  Sifat- sifat serat polietilen seperti ductility yang tinggi, memiliki warna yang netral,

  

low density dan biokompatibel. Adhesi antara serat polietilen dan resin akrilik dapat

  meningkat melalui plasma treatment, di mana permukaan serat dietsa pada resin akrilik dan menghasilkan bonding secara mekanis.

  5. Serat kaca – Serat kaca dapat dipintal menjadi benang atau ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin sehingga menjadi bahan yang kuat dan tahan korosi. Efektivitas dari serat kaca tergantung dari material yang digunakan, kuantitas serat dalam matriks polimer, orientasi dari serat, diameter, panjang, adhesi serat terhadap matriks polimer dan sifat-sifat serat dan polimer. Serat kaca menampilkan estestik, sifat mekanik dan memiliki biokompatibel yang lebih unggul dibandingkan dengan serat aramid dan serat karbon.

2.4 Serat Kaca

  2.4.1 Pengertian

  Serat kaca merupakan material yang terbuat dari serabut-serabut yang halus dari kaca.Merupakan serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat karena serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer di dalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan

  15,20,31 ikatan.

  2.4.2 Komposisi

  Serat kaca mengandung bahan kimia antara lain : SiO

  2 54% , Al2O3 14%,

32 B2O3 9%, MgO 5%, CaO 18%.

2.4.3 Bentuk

  Serat kaca mempunyai beberapa bentuk diantaranya bentuk batang, anyaman dan potongan kecil.

  2.4.3.1 Batang

  Serat kaca bentuk batang terbuat dari serat kaca continuous unidirectional yang terdiri dari atas 1000-200000 serabut serat kaca. Diameternya berkisar antara 3-25µm. Kekurangan dari serat bentuk batang ini adalah penanganan yang lebih sulit dan penyerapan serat dengan resin yang tidak adekuat.

  15,21,24

  Gambar 1. Serat kaca bentuk batang

  34

  2.4.3.2 Anyaman

  Serat kaca bentuk anyaman biasanya digunakan untuk mereparasi basis gigitiruan, serat kaca bentuk anyaman jauh lebih baik dan mudah untuk dibasahi monomer. Serat kaca bentuk anyaman juga memiliki kekurangan yaitu penempatannya pada mold lebih sulit.

  15,21

  34 Gambar 2. Serat kaca bentuk anyaman

2.4.3.3 Potongan Kecil

  Penggunaan serat kaca potongan kecil telah banyak digunakan dibidang

  14,33

  kedokteran gigi untuk memperkuat bahan resin akrilik. Serat kaca potongan kecil memiliki banyak kelebihan yaitu kemudahan menggunakannya di klinik, hal ini disebabkan karena proses pencampuran antara serat kaca dan resin akrilik yang lebih sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk manipulasi dan

  15,21

  dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik. Serat kaca dengan konsentrasi 1% yang ditambahkan sebagai penguat bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas akan memberikan penambahan kekuatan impak, fatik dan transversal yang

  15

  seimbang. Zuriah S dan Eddy D (2012) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (GC America) yang ditambahkan serat kaca (Taiwan

  

Glass ) potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm mendapatkan peningkatan

  kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca. Nilai kekuatan impak terbesar pada penelitian

  2

  tersebut adalah sebesar 6,83KJ/m yaitu pada serat kaca ukuran 8 mm, tetapi pada penelitian tersebut, kelompok dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm 1% memperlihatkan peningkatan kualitas fisik yang paling optimal apabila dibandingkan

  20 dengan kelompok yang lainnya.

  Penambahan serat kaca ke dalam resin akrilik dapat menimbulkan kesulitan dalam penyatuan serat kaca ke dalam matriks polimer, tetapi masalah ini dapat diatasi dengan mengubah viskositas campuran antara resin akrilik dan serat kaca dengan cara merendam serat kaca yang akan digunakan kedalam sejumlah monomer selama beberapa menit lalu ditiriskan sehingga serat kaca lebih mudah meresap kedalam

  9,24,35

  resin akrilik. Tujuan dari perendaman serat kaca ke dalam monomer metil metakrilat adalah untuk meningkatkan adhesi antara permukaan serat kaca dan matriks polimer. Hal ini juga dapat memudahkan penetrasi resin akrilik ke dalam

  9

  serat kaca waktu pengadukan polimer dan monomer. Penetrasi resin akrilik ke dalam serat kaca waktu pengadukan polimer dan monomer adalah untuk memastikan impregnasi serat kaca dalam matriks polimer. Impregnasi serat kaca dalam matriks polimer memegang peranan yang penting untuk meningkatkan sifat mekanis resin akrilik, impregnasi yang tidak baik dapat menurunkan kekuatan transversal resin

  9,19,20,35 akrilik akibat dari terbentuknya void space di dalam resin akrilik.

  24 Gambar 3. Serat kaca bentuk potongan kecil

  

Ko

Apakah ada pengaruh K m

  Lo lama perendaman serat Ba ac

po

ga kaca dalam monomer tan

sis

metil metakrilatpada g Bah bahan basis gigitiruan Po resin akrilik an

  

Be

lie Se Pen polimerisasi panas

nt

til An

rat terhadap kekuatan guat

uk

ya transversal? ma

  Ka

Pe

rb

ng

  Ki on

ert

Poton mi ia gan A

  Kecil ra

  Di re

  Ny

  nd

  lo

  am

  M an ip ul

  Kekua tan Resin Trans

  Si

Akrili

versal k fat

• Polim

  erisasi if

2.5 Kekua

  Ba Panas Sif Kera tan Ke sis at Lo

  Tarik ngka un Gi me ga

  Teori tu git

  Resin kan m ng iru

Akrilik

is

Polime

risasi Kekuat

  N Ke R Sinar an on rug es

  Fatiqu

• in ian Lo A Pen Per ga k

  Resin

  ger sya

  Kekua

Akrili

tian rata tan Ko

k

n

  Impak m

Swapo po

limeris Perendaman serat kaca dalam monomer metil metakrilat selama 15 menit

  Nirwana Vojdani dkk Kostoulas Adhe

  (2005) (2006) dkk(2008 ) Se si mendapatk mendapatka meneliti serat

  Perendaman Se rat antara an n yang diberikan serat kaca ra

  Ka serat peningkata peningkatan metil metakrilat dalam t ca kaca n kekuatan kekuatan (MMA) wetting monomer metil

  Pe

  1 denga transversal transversal agent selama 3 metakrilat ng

  % n pada menit pada pada RAPP selama 10 ua

  6 matri RAPP yang resin m k setelah ditambah polimerisasi merendam serat kaca panas

  Perendaman kan serat setelah menunjukkan serat kaca dalam kaca dalam direndam bahwa proses monomer metil monomer monomer wetting sangat metakrilat metil metil penting untuk selama 3 menit metakrilat metakrilat meningkatkan selama 15 selama 10 adhesi yang

2.6 Res Kera

  in

  ngka

  Sifat Kekua

  Akr

  Kons

  Sifat meka tan ilik

  ep

  mekani nis transv

  Pol s yang ersal ime menin renda menin risa gkat gkat h si

  Pan as

2.7 Hipotesis Penelitian

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

  1. Ada pengaruh lama perendaman serat kaca 1% potongan kecil 6 mm dalam monomer metil metakrilat untuk bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas selama 3 menit, 10 menit dan 15 menit terhadap kekuatan transversal.

  2. Ada perbedaan pengaruh lama perendaman serat kaca 1% potongan kecil 6 mm dalam monomer metil metakrilat untuk bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan transversal.

  .