1. TUJUAN

Mampu memanipulasi resin akrilik aktivasi kimia dengan cara yang tepat sebagai bahan

denture base dan dapat membedakan manipulasi resin akrilik aktivasi kimia yang

digunakan sebagai denture base dan sebagai bahan reparasi.

2. ALAT DAN BAHAN

2.1 ALAT

a. Pot porselin/mixing jar

b. Pipet ukur

c. Timbangan digital

d. Pisau malam

e. Plastik selopan

f. Kuvet logam

g. Press kuvet

h. Kuas

i. Bur dengan mata bur

j. Jarum suntik

k. Stopwatch

Gambar 2.1 Alat-alat yang digunakan untuk praktikum, A. pot porselen, B. pipet dan pisau malam, C. timbangan digital

AB

C

Gambar 2.2 Alat-alat yang digunakan untuk praktikum, D. kuvet logam, E. bur dengan matabur, F. press besar, G syringe dan pisau gypsum, H. Kuas, I. Bowl karet

2.2 BAHAN

a. Bubuk polimer dan cairan monomer (Pro Base)

b. Bubuk polimer dan cairan monomer (Hillon)

c. Cairan CMS

Gambar 2.3 Bahan-bahan yang digunakan untuk praktikum A. Bubuk dan cairan monomer (Pro Base) dan CMS, B. Bubuk polimer dan cairan monomer (Hillon)

A B

D E F

G H I

2.3 Cara Kerja

2.3.1 Resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan denture base

a. Pengisian cetakan (mould) dengan adonan resin akrilik (packing).

b. Bahan resin akrilik dan peralatan untuk packing disiapkan.

c. Permukaan mould dan sekitarnya diolesi CMS dengan memakai kuas ditunggu sampai

kering.

d. Cairan monomer diukur dengan menggunakan gelas ukur sebanyak 2 ml (sesuai

ukuran pabrik) kemudian dituangkan ke dalam pot porselin.

e. Bubuk polimer ditimbang sebanyak 4 gr kemudian dimasukkan ke dalam pot porselin

secara perlahan-lahan sedikit demi sedikit sampai polimer terbasahi oleh monomer

dengan dihitung menggunakan stopwatch.

f. Campuran polimer dan monomer diaduk dengan pisau malam bagian yang tumpul

sampai homogen kemudian pot porselin ditutup. Lalu pot porselin dibuka tutup agar

bisa diamati tahap sandy, stringy, dan dough. Bila tahap dough belum tercapai maka

ditutup lagi. Pada saat tercapainya dough waktu dicatat dan selanjutnya tahap rubbery

dan stiff diamati setelah tahap dough.

g. Adonan resin akrilik dimasukkan ke dalam cetakan (mould).

h. Adonan resin akrilik dilapisi dengan plastic selopan, kemudian kuvet atas dipasang dan

dilakukan pengepresan.

i. Kuvet dibuka, kertas selopan diangkat, dan kelebihan resin akrilik dipotong dengan

menggunakan pisau malam tepat pada tepi cetakan.

j. Pengepresan kedua dilakukan masih menggunakan kertas selopan dan kelebihan resin

akrilik dipotong lagi.

k. Pada pengepresan terakhir tidak menggunakan kertas selopan, kuvet atas, dan bawah

harus rapat kemudian dipindahkan pada pres masing-masing.

l. Setelah di press minimal 30 menit sampel diambil dari cetakan.

Gambar 2.4 Tahapan cara kerja resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan denture base I

Keterangan : A. Siapkan mould kemudian olesi dengan cairan CMS, B. ukur liquid yang akan digunakan menggunakan syringe, C. masukan liquid kedalam pot porselen terlebih dahulu, D. takar bubuk monomer yang akan dipakai menggunakan timbangan digital kemudian masukan ke dalam

pot porselen, E. aduk bubuk dan liquid dengan menggunakan pisau malam hingga homogen, F. tutup pot porselen tersebut, kemudian amati hingga fase dough, G. taruh adonan acrylic ke plastic

selopan, H. Manipulasi adonan acrylic sesuai dengan bentuk pada mould, I. adonan acrylic di letakan pada mould, J. Press dengan press hidrolic, K. Kuvet di press sampai pada press indicator

menunjukan 2, L. Kuvet dipindahkan pada press besar dan tetap di press serta tunggu 30 menit

A

ED

CB

F

G H I

LKJ

Gambar 2.5 Tahapan cara kerja resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan denture base II

2.4 Resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik salt and

pepper

a.Bahan resin akrilik disiapkan.

b. Permukaan mould dan sekitarnya dilapisi dengan CMS menggunakan kuas

ditunggu sampai kering.

c.Ujung plat akrilik ditandai dengan tanda yang berbeda, permukaan gip (ujung mould)

sama dengan tanda pada plat akrilik.

d. Pada bagian sampel yang patah diasah secukupnya untuk tempat bahan reparasi.

e.Sampel dimasukkan ke dalam mould sesuai dengan tanda pada akrilik dan pada

permukaan gip.

f. Teknik salt and pepper diaplikasikan pada bahan reparasi pada daerah fraktur. Pada

bagian yang fraktur dibasahi dengan monomer kemudian diberi polimer selanjutnya

diberi monomer lagi demikian seterusnya sampai daerah fraktur penuh dengan bahan

tersebut.

Keterangan : M. Kuvet dibuka diperoleh acrylic yang sudah jadi, N. potong kelebihan bahan pada ujung-ujung acrylic, O. Hasil resin acrylic dengan aktivasi kimia didapat kemudian diamati. P.

dilakukan uji kekuatan acrylic tersebut dengan cara dipatahakan.

M

P

ON

g. Sampel yang telah direparasi dimasukkan ke dalam air selama 20 menit.

Gambar 2.6 Tahapan cara kerja resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik salt and pepper

2.5 Resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik wet packing

a.Bahan resin akrilik disiapkan.

b. Permukaan mould dan sekitarnya dilapisi dengan CMS menggunakan kuas

ditunggu sampai kering.

c.Ujung plat akrilik ditandai dengan tanda yang berbeda, permukaan gypsum (ujung

mould) sama dengan tanda pada plat akrilik.

d. Pada bagian sampel yang patah diasah secukupnya untuk tempat bahan

reparasi.

e.Sampel dimasukkan ke dalam mould sesuai dengan tanda pada akrilik dan pada

permukaan gypsum.

Keterangan : A. mould diolesi dengan CMS, B. tandai ujung-ujung plat acrylic dengan spidol, C. ujung-ujung plat yang patah direparasi dengan menggunakan bur dengan matabur

membentuk “V”, D. tetesi bagian yang patah tadi dengan liquid, E. bubuhkan bubuk monomer pada daerah yang ditetesi liquid tadi lakukan beberapa kali hingga tidak terlihat

bagian yang patah, F. masukan ke dalam bowl karet berisi air selama 20 menit

A B C

D E F

f. Cairan monomer dituangkan secukupnya ke dalam pot lalu bubuk polimer dituangkan

ke dalam pot. Keduanya diaduk hingga monomer dan polimer tercampur rata.

g. Adonan akrilik diambil dan diletakkan di bagian akrilik yang patah dan ratakan

sehingga seluruh permukaan akrilik yang patah tertutupi adonan.

h. Sampel yang telah direparasi dimasukkan ke dalam air selama 20 menit.

Gambar 2.6 Tahapan cara kerja resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik wet packing

A

D

CB

G

FE

Keterangan : A. mould diolesi dengan CMS, B. tandai ujung-ujung plat acrylic dengan spidol, C. ujung-ujung plat yang patah direparasi dengan menggunakan bur dengan matabur membentuk “V”,

D. Bubuk monomer diletakan pada wadah sesuai dengan kebutuhan, E. tetesi bubuk monomer dengan liquid hingga basah, F. bubuk monomer yang telah basah oleh liquid tadi diaplikasikan pada

bagian yang patah tadi, G. masukan ke dalam bowl karet berisi air selama 20 menit

3. HASIL PRAKTIKUM

Manipulasi denture base

Rasio bubuk monomer dan liquid : 4 gr dan 2 mL

Gambar 3.1 Hasil dari praktikum resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan denture base. A. plat acrylic, B. pengetesan kekuatan dari plat acrylic tersebut

No Perbandingan Cold curing Heat Curing

1 Working time Lebih cepat Lebih lama

2 Fase dough Lebih cepat Lebih cepat

3 Sisa monomer Lebih banyak Lebih sedikit

4 Kepraktisan cara kerja Lebih mudah Lebih sukar dan repot

5 Kemudahan deflasking Lebih mudah Lebih sukar

6 Harga Lebih mahal Lebih murah

7 Mechanical properties Lebih mudah patah Lebih sukar

Tabel. 3.1 Perbandingan hasil antara cold curing dengan heat curing

A B

Manipulasi resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi

Rasio:

- Pouring Technic: 15 gr Powder dan 10 ml Liquid

- Packing Technic: 20 gr Powder dan 10 ml Liquid

Waktu dough : 3-4 menit

Working time : suhu 23˚C dan waktu 2 menit

Berikut adalah hasil percobaan praktikum manipulasi resin akrilik cold cured.

Manipulasi wet packing

Gambar 3.2 Sebelum dimanipulasi Gambar 3.3 Hasil manipulasi wet packing

Manipulasi salt and pepper

Gambar 3.4 Sebelum dimanipulasi Gambar 3.5 Hasil manipulasi salt and pepper

4. PEMBAHASAN

Dilakukannya praktikum ini untuk mengetahui mengenai manipulasi resin akrilik

dengan cold curing

Dari praktikum ini dapat diketahui proses polimerasi antara bubuk dan cairan dari

resin akrilik. Sebelumnya, pada mould dilapisi oleh CMS (Cold Mould Seal) sebagai

bahan separator agar tidak lengket kemudian dimanipulasi sedemikian rupa dengan

mould yang ada dikuvet.

Resin akrilik adalah material yang paling sering digunakan dalam pembuatan

basis gigi tiruan. (Mc Cabe & Walls 2008, hal 112). Perkembangan yang pesat dalam

bahan basis gigi tiruan menyebabkan terjadinya peralihan dari penggunaan bahan alami

menjadi penggunaan resin sintesis dalam pembuatan basis gigi tiruan. (O’Brien 2002, hal

146)

Resin akrilik sangat populer dipakai sebagai bahan basis gigi tiruan oleh karena

bahan ini memiliki banyak kelebihan seperti memiliki penampilan yang baik, memiliki

tingkat transisi temperature yang baik, murah, memiliki permukaan yang baik (O’Brien

2002, hal 147). Resin akrilik juga memiliki kekurangan seperti menyisahkan sisa

monomer yang bisa mengakibatkan alergi, memiliki impact strength yang rendah,

memiliki flexural strength yang cukup rendah sehaingga susah diaplikasikan pada model

gigi tiruan yang buruk, fatique life terlalu rendah, radioluency. (O’Brien 2002, hal 147)

Resin akrilik adalah turunan etilen yang mengandung gugus vinil dengan rumus

kimia H2C = CH-R (Anusavice 2003, hal 164). Resin akrilik dapat dibagi menjadi empat

jenis yaitu resin akrilik polimer aktivasi panas (heat cured), resin akrilik aktivasi

kimiawi, resin akrilik aktivasi gelombang mikro, dan resin akrilik aktivasi sinar

tampak(Mc Cabe & Walls 2008, hal 112). Pada praktikum ini yang digunakan adalah

resin akrilik dengan aktivasi panas (heat cured).

Resin akrilik disuplai dalam bentuk bubuk dan cairan. (Mc Cabe & Walls 2008,

hal 112) Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari bubuk yang merupakan

polimer butiran atau granul poli (metil-metakrilat). Inisiator peroksida : berupa 0,2-0,5 %

benzoil peroksida/ Pigmen / pewarna : garam cadmium atau besi, atau pigmen organik

sekitar 1% tercampur dalam partikel polimer.

Gambar 4.1 Rumus Ikatan Kimia Polimetakrilat (Anusavice 2003, hal 164)

Cairan berupa monomer : metil metakrilat Cross-linking agent : etilen

glikoldimetakrilat. Inhibitor : sekitar 0,006 % hidroquinon untuk mencegah

berlangsungnya polimerisasi selama penyimpan.

Gambar 4.2 Rumus Ikatan Kimia Metil metakrilat (Anusavice 2003, hal 164)

Cairan monomer memiliki sifat yang jernih, tidak berwarna, tidak kental dan

memiliki bau yang menusuk serta menguap pada suhu ruangan. (Mc Cabe & Walls 2008,

hal 113). Pencampuran bubuk dan cairan mengunakan aktivasi panas maupun kimia,

yang bertujuan untuk polimerasi MMA monomer menjadi bentukan polimetilmetakrilat

(Mc Cabe & Walls 2008, hal 113)

Resin akrilik aktivasi panas pada umumnya diproses di dalam kuvet dengan

tekanan. Perbandingan polimer dan monomer harus tepat. Perbandingannya yaitu: 3:1

untuk perbandingan volume dan 2:1 untuk perbandingan berat. Rasio bubuk dengan

cairan sangat penting untuk mengkontrol kemampuan kerja pencampuran dengan baik

yang mempengaruhi perubahan dimensional waktu setting (Mc Cabe & Walls 2008, hal

113)

Bubuk dengan cairan dicampur dengan wadah yang tertutup dan tidak tembus

cahaya dengan tujuan untuk agar tidak terjadi reaksi yang tidak diharapkan karena

radiasi sinar tampak maupun sinar ultraviolet berpotensial membentuk radikal yang

menganggu reaksi polimerisasi yang mengakibatkan tidak sempurnanya reaksi

polimerisasi (Mc Cabe & Walls 2008, hal 113)

Polimer terdiri dari molekul yang sangat besar dan struktur molekul yang cocok

terjadinya konfigurasi dan konformasi yang tidak terbatas. (Anusavice 2003, hal 146).

Property fisik dari polimer dipengaruhi oleh perubahan suhu dan lingkungan dan

komposisi, struktur, dan berat molekul dari polimer. (Anusavice 2003, hal 146)

Kebanyakan reaksi polimerisasi ada 2 tipe yaitu addition polymerization dan

condensation polymerization. Material yang termasuk addition polymerization reaction

adalah poly(methyl methacrylate) yang digunakan untuk membuat basis gigi tiruan.

(O’Brien 2002, hal 144)

Ada 3 tahapan pada radikal bebas Addition Polymerization yakni initiation,

propagation, termination. Addition polymerization reaction diakselerasi oleh panas,

cahaya dan sejumlah sedikit peroxide. (O’Brien 2002, hal 144)

Tahap inisiasi adalah tahap produksi dari radikal bebas yakni yang membuat

terbentuknya rantai polymer. (O’Brien 2002, hal 145)

Gambar 4.3 Tahapan Inisiasi pada reaksi polimerisasi (O’Brien 2002, hal 145)

Gambar 4.4 Awal molekul metil metakrilat.

Begitu electron tidak berpasangan dari radikal bebas mendekati molekul metil

metakrilat (a dan b), salah satu electron dalam ikatan ganda ditarik ke radikal bebas

untuk membentuk satu pasang electron dan suatu ikatan kovalen antara radikal bebas

dan molekul monomer (c dan d) bila hal ini terjadi, sisa electron tidak berpasangan

membuat molekul baru dengan radikal bebas (d) (Anusavice 2003, 156)

Tahap progpagasi adalah tahap dimana monomer yang teraktivasi membentuk

ikatan ganda adisi dari monomer yang ada yang merupakan hasil dari molekul monomer

adisi ke radikal bebas. Pada tahap kedua ini, propagasi, melanjutkan pembentukan rantai

menjadi lebih panjang. (O’Brien 2002, hal 146)

Gambar 4.5 Tahapan Propagasi pada reaksi

polimerisasi (O’Brien 2002, hal 145)

Gambar 4.6 Penyebaran dan pertumbuhan rantai.

Begitu molekul yang telah mengalami reaksi awal menemukan molekul metil

metakrilat lainnya, electron bebas berinteraksi dengan ikatan ganda dari molekul metil

metakrilat dan membetuk radikal bebas baru yang lebih panjang (Anusavice 2003, hal

158). Terminasi pertambahan radikal bebas yang mengakibatkan beberapa mekasisme

dan menghasilkan formasi dan cabang-cabang serta rantai yang menyilang (O’Brien

2002, hal 146)

Gambar 4.7 Tahapan Terminasi pada reaksi polimerisasi (O’Brien 2002, hal 145)

Gambar 4.8 Pengakhiran terjadi ketika 2 radikal bebas berinteraksi dan membentuk suatu ikatan kovalen. (Anusavice 2003, hal 160)

MMA monomer mengalami perubahan volumetric yakni shrinkage sampai 21%

ketika reaksi polimerisasi. Shrinkage ini dapat dikurangi dengan pencampuran

menggunakan rasio bubuk lebih banyak atau rasio cairan. Jika rasio bubuk/cairan terlalu

tinggi, adonan akan menjadi kering dan susah dimanipulasi karena tidak memiliki flow

ketika diletakan pada mould. Mencampur bubuk dan cairan harus diaduk dengan rata

sempai homogen dan memiliki konsistensi yang pas untuk diletakan pada mould. (Mc

Cabe & Walls 2008, hal 114). Kehilangan banyak monomer dikarenakan penguapan

ketika proses pecampuran mengakibatkan granular porosity pada adonan. (Mc Cabe &

Walls 2008, hal 114)

Selama pencampuran terjadi lima tahap, yaitu: Sandy stage adalah terbentuknya

campuran yang meyerupai pasir basah. Stringy stage adalah saat bahan akan melekat

ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik. Dough stage adalah

tahap dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak melekat lagi, serta

merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam mould dan kebanyakan

dicapai dalam waktu 10 menit. Rubberry stage adalah berwujud seperti karet dan tidak

dapat dibentuk dengan tekanan konvensional dan juga Stiff bentukan yang keras (Mc

Cabe & Walls 2008, hal 114)

Waktu yang dibutuhkan untuk tercapainya tahap dough disebut doughing time

dan ketika diletakan pada mould disebut working time (Mc Cabe & Walls 2008, hal

114). Adonan diletakan pada mould yang terdiri dari 2 bagian gypsum mould yang

ditanam pada kuvet yang sebelumnya telah diolesi oleh CMS (Cold Mould Seal) sebagai

bahan separator agar tidak lengket. (Mc Cabe & Walls 2008, hal 114)

Mould kemudian ditutup dan dipress menggunakan press dengan tujuan untuk

mengepaskan pada mould agar tidak terlalu tebal maupun terlalu tipis sesuai dengan

ukuruan yang diinginkan. Sisa dipinggir mould kemudian dipotong agar tidak

memperburuk hasil (Mc Cabe & Walls 2008, hal 114-115)

147

Gambar 4.8 Perbandingan antara acrylic heat curing dan cold curing (O’ Brien, 2002 hal. 147)

Cold curing acrylic sebenarnya hampir sama dengan tipe heat curing (waterbath)

kecuali agen pereduksinya yang terkandung dalam monomernya. Cold curing resin biasa

digunakan untuk repairing dan relining denture. Agen pereduksi biasanya adalah teriary

aromatic amine, meskipun barbituric acid derivates juga sering digunakan. Agen pereduksi

bereaksi dengan benzoyl peroxide pada suhu ruangan untuk memproduksi peroxy free radicals,

yaitu penginisiasi reaksi polimerisasi dari monomer pada denture base. (O’ Brien, 2002 hal.

151)

Proses pencampuran diikuti dengan meningkatnya viskositas sampai tercapai dough

stage. Meningkatnya viskositas merupakan kombinasi dari perubahan fisik dan kimia pada saat

pencampuran. Peroxide dari bubuk monomer dan bahan pereaksi kimia dari liquid akan

bertemu sebelum proses pencampura dan proses polimerisasi telah terjadi. Material ini

mencapai dough stage lebih cepat dan memiliki working time yang lebih pendek. Masalahnya

adalah mechanical properties rendah dan sisa residu dari monomer cold curing resin yang

banyak. (Mc Cabe & Walls 2008, hal 116-117)

Konsentrasi cross-linker sangat banyak pada liquid monomer, dari 0% sampai 9%.

Ukuran, berat molekul, dan konten plasticizer adalah seimbang untuk memberikan penetrasi

dari monomer ke bead tanpa meningkatkan viscositas pada campuran untuk memberikan suatu

kesempatan pada saat menuangkan acrylic pada mould. Terkadang hal ini sangat sulit untuk

diterima karena menghasilkan sisa residu yang tinggi dan cross-link density yang rendah. (O’

Brien, 2002 hal. 152)

Dari praktikum yang kelompok kami lakukan, kami mencoba untuk mengamati dan

membandingkan hasil dari resin acrylic aktivasi kimia (cold curing) dengan heat curing

(waterbath). Cold curing acrylic lebih memiliki working time yang relatif lebih cepat Pencapaian

fase dough pada cold curing acrylic juga lebih cepat apabila dibandingkan dengan heat curing.

Namun apabila dilihat dari sisa monomer yang dihasilkan heat curing meninggalkan sisa residu

monomer yang lebih sedikit daripada cold curing. Harga cold curing juga relatif lebih mahal

daripada heat curing. Cara kerja dari cold curing juga lebih praktis dan proses deflaskingnya juga

lebih mudah karena tidak panas apabila dibandingkan dengan heat curing yang harus terlebih

dahulu direbus hingga panas. Heat curing memiliki mechanical properties yang jauh tinggi

daripada cold curing, karena cold curing lebih porus daripada heat curing sehingga lebih mudah

patah.

Kemudian, dari praktikum yang kelompok kami lakukan pada teknik reparasi dengan

mengunakan cold curing acrylic menunjukkan hasil manipulasi wet packing. Terlihat di tengah

patahannya adonan resin akriliknya timbul dan tidak rata dengan resin akrilik awalnya. Hal ini

bisa terjadi karena resin akrilik yang ada di bowl sudah mengalami setting. Sedangkan pada

pengamatan yang kami lakukan pada teknik salt and pepper, hasil perlekatannya lebih rapi

karena penggabungan bubuk polimer dan cairan monomernya diakukan satu persatu. Sehingga

setting yang terjadi pun bisa diukur dan diperkirakan.

5. KESIMPULAN

Dari praktikum yang kelompok kami lakukan dapat disimpulkan bahwa resin akrilik aktivasi panas ( waterbath) lebih baik dibandingkan dengan Resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan denture base. Kemudian resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik salt and pepper lebih baik apabila dibandingkan dengan resin akrilik aktivasi kimia sebagai bahan reparasi dengan teknik wet packing.

6. DAFTAR PUSTAKA

1. Anusavice K.J. 2003. Science of Dental Material. 11th ed. St Louis. WB Saunders Co.

Hal 146, 152-154, 156, 158, 160

2. McCabe J.F and Walls W.G. 2008. Applied Dental Material. 9th ed. United Kingdom.

Blackwell Munksgaard. Hal 112-113,116-117

3. O’Brien W.J. 2002. Dental Material and Their Selection.3rd ed. Michigan.

Quintessence Publishing Co Inc. Hal 144-147, 151-152