Основные материалы в ортопедической стоматологии: гипсы и формовочные массы

ЗАНЯТИЕ № 1
ТЕМА: Основные и вспомогательные материалы, применяемые в
ортопедической стоматологии. Гипсы, их виды, состав, назначение,
методика работы. Формовочные (огнеупорные) массы.
Все материалы, применяемые в клинике ортопедической стоматологии
можно разделить на 2 большие группы: основные и вспомогательные.
Основными
материалами
называются
материалы,
из
которых
непосредственно изготавливается та или иная ортопедическая конструкция.
Вспомогательными же материалами называются те материалы, из которых
непосредственно не изготавливаются протезы, но они используются на тех
или иных этапах. К ним относятся оттискные, моделировочные,
формовочные, абразивные материалы, а так же припои, флюсы, легкоплавкие
металлы, отбелы и горючие жидкости (спирт для клинических горелок,
бензин для технических горелок).
С точки зрения применения, стоматологические материалы делятся на
клинические и лабораторные. К клиническим стоматологическим материалам
относятся группы основных и вспомогательных материалов, применяемых
непосредственно в стоматологическом кабинете. Группа лабораторных же
материалов включает основные и вспомогательные материалы, применяемые
в зуботехнической лаборатории. Упрощая, можно сказать, что и основные и
вспомогательные материалы могут использоваться и в клинике и в
лаборатории.
Согласно
классификации
стоматологических
материалов
по
назначению основные конструкционные стоматологические материалы,
применяемые для ортопедического лечения пациентов с частичной и полной
потерей зубов, подразделяются на материалы для изготовления несъемных
зубных протезов, к которым относятся: металлы, композиты, пластмассы,
керамика. Отдельную группу представляют материалы для фиксации
несъемных протезов – стоматологические цементы и полимеры. При
создании съемных протезов применяют полимеры и сплавы металлов для
базисов и каркасов, а также керамические и полимерные искусственные
зубы.
Применение:
− оттискные материалы –для получения оттисков челюстей;
− моделировочные – для создания моделей (заготовок) будущих протезов;
− формовочные – для создания огнеупорных форм при литье металлов;
− абразивные – для механической обработки, шлифовки и полировки
конструкций из различных материалов;
− припои и флюсы – при спаивании металлических конструкций;
− легкоплавкие сплавы – для создания штампов;
− отбелы – для удаления окисной пленки (отбеливания) конструкций из
сплавов металлов;
− изоляционные – для исключения возможности слипания различных слоев
(создания разделительного слоя).
Гипс — (от греч.Gypsos-мел, известь) осадочная горная порода,
минерал из класса сульфатов, по составу CaSO4*2H2O. Гипс относится к
группе вспомогательных материалов.
Гипс встречается в пластах осадочных пород образование которых
произошло выпадением в осадок сульфатных солей из растворов,
обогащенных ими, в озерах и лагунах. Встречаются также залежи гипса,
возникшие при выветривании горных пород. Обнаруживают в форме
чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс; в виде
бесцветных или белых кристаллов, иногда окрашенных захваченными ими
при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные
тона связаны с наличием механических примесей и дефектов в структуре.
Строение кристаллической решетки гипса слоистое, характеризуется
строго закономерным расположением атомов в пространстве. Две анионные
группы SO42- , тесно связанные с ионами Ca2+, образуют двойные слои.
Молекулы воды размещаются между этими слоями, поэтому сравнительно
легко выделяются из решетки гипса при нагревании.
Кристаллы чистого гипса прозрачные, бесцветные, но из-за наличия
различных примесей бывают желтоватой, розовой, бурой и даже черной
окраски. В чистом виде гипс встречается редко. Постоянными примесями
являются карбонаты, кварц, пирит и глинистые вещества.
В дальнейшем полученный гипс используется в различных отраслях.
Производимый гипс разделяется на строительный, формовочный и
медицинский.
Сегодня минерал «гипс» — это в основном сырье для производства αгипса и β-гипса. Для получения медицинского гипса природный подвергают
термической обработке, при этом в зависимости от условий термообработки
получают различные его модификации, и он из двухводного превращается в
полуводный или полугидрат.
Для получения зуботехнического гипса
используют два способа:
- β-гипс получают при температуре 165°С при атмосферном давлении,
его водопоглощаемость 60-65%, он менее плотный. Продукт измельчения
гипса β-модификации в тонкий порошок называется строительным гипсом
или алебастром, при более тонком помоле получают формовочный гипс или,
при использовании сырья повышенной чистоты, медицинский гипс.
- α-гипс получают в автоклаве при температуре 124°С и повышенном
давлении (1,3 атм.), его водопоглощаемость 40-45%, он более плотный и в 2-3
раза более прочный. После сушки гипсовый камень подвергают дроблению и
просеивают через металлическое сито, причем α-гипсы получают более
высокой дисперсности, просеивая через более мелкие соты. Этот гипс
называют супергипсом.
При перегреве гипса до 600°С образуется ангидрид, не способный
присоединять воду (CaSO4).
При промышленной, высокотемпературной обработке, называемой
реакцией дегидратации, природный гипс переходит в полугидрат: CaSO4 х
2H2О = CaSO4 х 0,5H2О + 1,5Н2О. Для получения полуводного гипса
очищенный от примесей природный гипс подвергают измельчению в
специальных дробильных установках и гипсовых мельницах до мелкого
однородного порошка.
Затем измельченный гипс загружают в варочные котлы и обжигают при
высоких температурах в течение нескольких часов. В зависимости от
температуры обжига, давления, времени можно получить различные сорта
гипса, отличающиеся сроками затвердевания и прочностью.
В стоматологии применяется медицинский гипс, который занимает
ведущее место в группе вспомогательных материалов. Гипс используется
почти на всех этапах зуботехнического производства. Ранее его использовали
для получения слепков челюстей и масок лица. В настоящее время, из него
получают модели челюстей, используют в качестве формовочного материала
при паянии, для фиксации моделей в окклюдаторе (артикуляторе),
полимеризации пластмассы в кювете.
Важно при каждом отдельном виде зуботехнических работ
использовать подходящий гипс, знать его особенности.
В зависимости от свойств и назначения, все стоматологические гипсы
делятся на 5 классов (ГОСТ Р51887-2002, ИСО 6873):
I класс. Оттискной (слепочный) гипс, артикуляционный - низкотвердый
гипс, очень мягкий и податливый.
Слепочные гипсы служили прежде оттискным материалом. Порошок
добавляют в воду комнатной температуры в соотношении (1,8-1,5): 1 до
насыщения (получения гомогенной массы сметанообразной консистенции).
Эти гипсы расширяются при затвердевании до 1%, имеют короткое время
застывания, достаточно прочные.
Долгое время гипс являлся наиболее часто используемым материалом
для слепков. Это объясняется тем, что он дешев, доступен и отсутствовали
альтернативные оттискные материалы.
Похожими качествами обладают артикуляционные гипсы. Они имеют
более высокую клейкость и прочность на сжатие.
Достоинствами гипса:
- позволяет получить достаточно четкий отпечаток протезного ложа
-безвреден
- не дает усадки,
- не имеет неприятного вкуса и запаха
Недостатки:
- выводится из полости рта только путем раскалывания на фрагменты,
- хрупкий,
- тяжело отделяется от гипсовой модели.
В настоящее время дл слепков не используется, т.к.на смену пришли
современные эластические материалы более удобные в использовании и
комфортные для пациентов.
II Класс. Медицинский гипс, моделировочный, часто называют
«обычный» - алебастровый гипс обычной твердости. В стоматологии он
используется для изготовления вспомогательных и диагностических моделей
челюстей, рабочих моделей в технологии съемного протезирования, а в
травматологии для наложения гипсовых повязок при переломах конечностей.
I и II классы стоматологических гипсов не используются для
изготовления рабочих моделей, а пригодны лишь для технических целей.
III класс. Твердый моделировочный. Гипс высокопрочный для моделей.
Класс твердых гипсов. Благодаря хорошим физическим свойствам имеют
универсальное предназначение и используются в зуботехнических
лабораториях наиболее часто. Может применяться при изготовлении
частичных и полных съемных протезов, в челюстно-лицевой ортопедии, для
вспомогательных моделей, основы (цоколя) разборных рабочих моделей в
несъемном протезировании, для паковки в кювету при полимеризации
пластмассы. В сравнении с предыдущим классом, обладает достаточно
высокими показателями прочности. Модели из гипса III класса часто
получают с применением вибростолика.
IV Класс. Супертвердый моделировочный с малым расширением.
Отличается высокой прочностью на сжатие, точностью литья фрагментов,
превосходной стабильностью размеров и абразивной прочностью, а также
стабильностью кромок. Используется для изготовления разборных моделей,
цоколей сплиткаст, моделей для изготовления дуговых протезов, коронок,
мостовидных протезов и комбинированных работ.
Время кристаллизации 8-10 минут, расширение при затвердевании 0,07-
0,09%, прочность при давлении через час после затвердевания составляет 30
Н/мм2. Соотношение порошка и воды составляет 100г на 22-24мл.
V Класс. Гипс сверхпрочный с добавлением синтетических
компонентов.
Обладает
высокой
поверхностной
прочностью,
гладкостью.Редкая разновидность, из которой выполняют модели, требующие
особо высокой точности. Применяют в технологии несъемных зубных
протезов на основе оксида циркония, безметалловой керамики, сплавов
золота. Отливают модели с применением вибрационного столика. При
замешивании необходимо точно соблюдать соотношение порошок –
жидкость (синтетический ликвид). Коэффициент расширения через 2 часа –
примерно 0,1%.
Правила работы со стоматологическими гипсами:
- Должны храниться в сухом месте. Емкость для хранения при новом
заполнении должна очищаться.
- Используемые при работе с гипсом приборы и принадлежности
должны быть чистыми, без остатков использованного ранее гипса.
- Добавление катализаторов изменяет физические свойства гипса. Для
ускорения процесса кристаллизации лучше увеличить время замешивания на
несколько секунд.
- Температурный режим, вода и порошок должны быть комнатной
температуры (200С ±10С)
- Необходимо учитывать пропорцию порошок – вода для соблюдения
заданного расширения гипса.
- Очень жесткая вода может ускорять время застывания. В этом случае
используют дистиллированную воду.
- Порошок необходимо засыпать в воду медленно и равномерно давая
ему погрузиться, только после этого начинать замешивание.
- Время работы с гипсом нельзя увеличивать путем добавления воды.
- Гипс начинает твердеть, когда исчезает блеск с поверхности.
- Гипсовую модель можно освобождать от оттиска не ранее чем через
30 минут.
Для замешивания гипса рекомендуется на 100 мл воды брать 150—180г
гипса, т. е. на стакан воды примерно 1-1,5 стакана гипса. Практически это
делается так: в резиновую колбу, используемую в зубопротезной технике для
замешивания гипса, наливают нужную порцию воды и постепенно насыпают
гипс из расчета: на одну часть воды две части гипса. Чтобы не производить
отмеривания или отвешивания гипса, пропорцию 1:2 можно определить
моментом, когда гипс в резиновой колбе будет возвышаться горкой над
поверхностью воды и у стенок колбы не останется сверху свободной воды.
При этих условиях после энергичного размешивания смеси шпателем
получается однородная масса.
Замешивание гипсов IV и V класса производители часто рекомендуют
замешивать только в вакуумном смесителе.
В процессе затвердевания гипса 65% воды идет на гидратацию,
остальные 35% постепенно испаряются. Оставшаяся избыточная часть воды
испаряется при высыхании гипса. Высохший двуводный гипс представляет
собой твердую пористую массу.
После замешивания приступают к отливке моделей челюстей. Вынутый
из воды оттиск слегка отряхивают и заполняют малыми порциями жидкого
гипса, наливая его в первую очередь на наиболее выступающие участки. При
этом для предупреждения образования пор в модели и полного заполнения
всех углублений слепка необходимо постоянно потряхивать оттиск и
использовать вибростолик. На оттисках верхней челюсти заполнение
начинают с неба. Для нижней челюсти – с ветвей, соответствующих
челюстно-язычному желобку.
Заполнив оттиск жидким гипсом несколько выше его краев, на стол
насыпают горку гипса и, перевернув оттиск вверх ложкой, погружают его в
эту горку. При этом следят за тем, чтобы поверхность ложки была
параллельна плоскости стола, а высота основания модели была не менее 1,5
—2 см. Не дожидаясь полного затвердевания гипса, оформляют края модели.
В качестве веществ, ускоряющих реакцию затвердевания гипса,
используют 2,5—3% раствор поваренной соли NaCl, сульфат натрия Na2S04,
селитру KN03, сернокислый калий K2SO4. Применяя катализаторы, стоит
помнить, что прочность конечной модели понижается. К замедлителям
(ингибиторам) относятся клей столярный, 2—3% раствор буры (борат Na),
5-6% раствор сахара, глицерин в виде 3—4% водной эмульсии, 5% раствор
этилового спирта. Ингибиторы в зубопротезной технике применяются с
целью придания затвердевшему гипсу большей прочности, например, при
отливке разборной модели.
На скорость кристаллизации гипса влияют следующие факторы:
температура, дисперсность (степень измельчения), способ замешивания,
качество гипса и наличие примесей. При высокой дисперсности гипс быстрее
растворяется и быстрее кристаллизуется. Особое значение при работе с
гипсом имеют соли – катализаторы. Они обычно ускоряют или замедляют
процесс схватывания. Наиболее эффективными катализаторами являются
сульфат калия и натрия, хлорид калия или натрия. При увеличении
концентрации свыше 3% они, наоборот, замедляют процесс кристаллизации.
В период получения гипсовых слепков наиболее часто в стоматологических
кабинетах применяли в качестве катализатора 2-3% раствор поваренной соли.
Добавление поваренной соли придает хрупкость, что облегчало извлечение
гипсового слепка из полости рта, что использовали раньше, когда получали
слепки гипсом. Ингибиторами затвердевания гипса являются сахар, крахмал,
глицерин.
Скорость затвердевания гипса зависит от многих причин. Эта реакция
будет протекать быстрее или медленнее в зависимости от величины частиц
гипса: чем тоньше помол, тем больше площадь соприкосновения с водой и,
следовательно, реакция происходит быстрее. На скорость затвердевания
гипса влияет способ замешивания гипса перед получением модели.
Энергичное перемешивание гипса в резиновой колбе с водой ускоряет
кристаллизацию. Скорость затвердевания зависит от температуры воды,
применяемой для замешивания гипса: теплая вода до 37° ускоряет
схватывание, горячая (выше 37°) и холодная — замедляют.
9