Dentální materiály - přehled
Klíčová slova: Dentální materiály
Klíčové pojmy: Dentální materiály: kovy/slitiny, plasty/kompozity, keramika, Požadavky: biokompatibilita, odolnost vůči korozi, mechanické vlastnosti, Slitiny se tvoří proto, že žádný čistý kov nemá ideální vlastnosti, Dělení slitin podle tání: nízkotavitelné do $1100^{\circ}\mathrm{C}$, vysokotavitelné nad $1100^{\circ}\mathrm{C}$, PMMA je hlavní termoplast pro akrylové náhrady, polymerace probíhá fázemi, Kompozity = pojivo (pryskyřice) + plnivo (anorganické částice) + adhezivum, Keramika: živce, křemen, oxid hlinitý; vypalování má 5 stupňů, Zpracování plastů: lisování, lití, CAD/CAM, 3D tisk; dodržet poměr monomeru a polymeru, Titan má vynikající biokompatibilitu a je často použit u implantátů, Oxid hlinitý (korund) zvyšuje pevnost keramických materiálů
## Úvod
Dentální materiály zahrnují kovy a jejich slitiny, plasty, kompozity a keramické hmoty používané v protetice. Cílem tohoto materiálu je poskytnout přehled vlastností, zpracování a použití hlavních skupin materiálů pro samostudium.
## 1. Požadavky na dentální materiály
> Požadavky: Biokompatibilita, odolnost vůči korozi, odpovídající mechanické vlastnosti, snadná příprava, ekonomická nenáročnost.
- Materiály musí být bezpečné pro pacienta (biokompatibilní).
- Musí mít stabilitu v ústním prostředí (odolnost vůči korozi, malé objemové změny).
- Mechanické vlastnosti (pevnost, tvrdost) musí odpovídat funkčním nárokům.
Did you know that čisté kovy kromě titanu a zlata se většinou jako hlavní materiály v dentální protetice nepoužívají, protonich vlastnosti nejsou tak komplexní jako vlastnosti slitin?
## 2. Kovy a slitiny
### Základní vlastnosti kovů
> Kovy: Neprůhledné, dobré vodiče tepla a elektřiny, lesk závisí na hustotě a homogenitě povrchu.
- Mechanické vlastnosti: **pevnost** (odolnost vůči porušení), **tvrdost** (odolnost proti vnikání jiného tělesa).
- Fyzikální: vyšší tepelná roztažnost než tvrdé zubní tkáně, bod tání/varu, hustota.
- Chemické: koroze, pasivita povrchu, vznik galvanických proudů.
### Proč slitiny?
> Slitiny: kombinace dvou nebo více kovů (a někdy nekovů) za účelem dosažení lepších vlastností než u čistých kovů.
- Žádný prvek nemůže splnit všechny požadavky, proto se vytvářejí slitiny.
- Příklad: měkké kovy Au a Cu vytvoří slitinu tvrdší; přidáním Pt se zvýší pružnost.
- Mechanicky tvářená slitina má nižší elektrickou a tepelnou vodivost.
### Dělení podle teploty tání
| Typ | Teplota tání |
|---|---:|
| Nízkotavitelné | do $1100^{\circ}\mathrm{C}$ |
| Vysokotavitelné | nad $1100^{\circ}\mathrm{C}$ |
### Dělení podle chemického složení
- **Dentální slitiny ušlechtilých kovů** (obsahují nejméně 75 % zlata a kovů platinové skupiny) — používají se pro inlaye, korunky, můstky, kořenové nástavby.
- **Slitiny s redukovaným obsahem ušlechtilých kovů** (25 %–75 %) — velmi tvrdé, vhodné pro rozsáhlé můstky, třímeny, zásuvné spoje.
- **Slitiny obecných kovů:** chrom-kobalt, chrom-nikl, titanové slitiny — použití pro konstrukce snímatelných náhrad, kovokeramiku, korunky, můstky a implantáty.
Fun fact: Titan a jeho slitiny se hojně používají v dentálních implantátech díky vynikající biokompatibilitě a nízké hmotnosti.
## 3. Dentální plasty
### Typy a použití
> Dentální plasty: materiály na bázi polymerů používané pro definitivní i provizorní náhrady, báze protéz, zubní výplně a pomocné pomůcky.
- Typy: bazální (báze snímatelných náhrad), korunkové, ortodontické, pomocné.
- Použití: báze celkových a částečných snímacích náhrad, provizorní korunky, zubní folie, ortodontické pomůcky.
### Zpracování
- Metody: lisování, lití, volná modelace, CAD/CAM, 3D tisk.
- Typy polymerace: tepelná, chemická, mikrovlnná, světelná.
### Hlavní polymery
> MMA (metylmetakrylát): monomer, volatilní a zápachový; PMMA (polymethylmetakrylát): polymer používaný pro akrylové náhrady.
- PMMA: termoplast, teplotní rozmezí $140$–$170^{\circ}\mathrm{C}$, při polymeraci dochází ke smrštění.
- Polymerace probíhá fázemi: iniciace, propagace, terminace; vždy zůstává zbytkový monomer.
### Zásady zpracování
1. Dodržet poměr monomeru a polymeru.
2. Dodržet polymerační schéma (teploty a časy).
3. Zpolymerovanou náhradu pomalu chladit.
### Příklady výrobků a teplot
| Produkt | Použití | Teplota | Doba |
|---|---|---:|---:|
| Inzeracryl Hot | celkové snímatelné | $100^{\circ}\mathrm{C}$ | 20 minut |
| Interacryl Cold | částečné, opravy | $50\pm5^{\circ}\mathrm{C}$ | 10 minut |
| Superpont C+B | korunková a můstková pryskyřice | $93^{\circ}\mathrm{C}$ | 10–15 minut |
Did you know that PMMA depolymerizes při teplotě $250^{\circ}\mathrm{C}$ a rozprostírá se ve vlastním monomeru?
## 4. Kompozitní materiály
> Kompozit: kombinace pryskyřičného pojiva a anorganického plniva, často s adhezivem pro spojení se zubními substráty.
- Pojivo: orga