Muovin ja metallin liittäminen : hammastekniikassa käytettävien menetelmien testaaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia kobolttikromin ja akryylin liitoksen kestävyyttä käyttäen erilaisia pintakäsittelymenetelmiä ja -aineita. Hammaslääkäri Kari Luotio otti yhteyttä Metropolian hammastekniikan koulutusohjelmaan keväällä 2014. Hän ehdotti opinnäytetyön aihetta ja tarjosi yhdeksi tutkittavaksi pintakäsittelyaineeksi yhdistelmämuovia. Hammasprotetiikassa kobolttikromin ja akryylimuovin yhdistäminen on yleinen työvaihe. Näiden kahden erilaisen materiaalin yhdistäminen tuottaa kuitenkin ongelmia. Suun olosuhteissa lämpötilamuutokset ja saumaan pääsevä kosteus heikentävät materiaalien välistä liitosta. Syljen mukana kulkeutuva ruoka ja juoma aiheuttavat myös värjäytymiä. Yleisesti käytetty menetelmä retention aikaansaamiseksi on metallin hiekkapuhaltaminen ennen akrylointia. Pelkkä mekaaninen retentio ei kuitenkaan riitä, vaan materiaalien välille kaivataan myös kemiallista sidosta, jollaisen saavuttamiseksi markkinoilla onkin erilaisia sidosaineita. Testikappaleisiin käytettiin valmiita kobolttikromipellettejä, jotka kaikki hiekkapuhallettiin toisesta päästään. Hiekkapuhallettu pinta käsiteltiin jollakin testattavista pintakäsittelyaineista ja kaadettiin päälle kylmäakryyli, joka kovetettiin painekattilassa. Vertailuryhmänä käytettiin pelkästään hiekkapuhallettuja ja akryloituja kappaleita. Kylmäakryylina käytettiin Meliodentin akryylia. Käytetyt pintakäsittelyaineet ja -menetelmät olivat GC Metal Primer II, Rocatec, Rocatec Sinfonyn opaakilla päällystettynä sekä Danwille StarFill 2B yhdistelmämuovi, jonka alla käytettiin 3M ESPE Scotchbond -yhdistelmämuoviprimeria. Lisäksi jokaisesta testiryhmästä yksi kappale asetettiin vesiastiaan, johon lisättiin parin vuorokauden välein kuumaa vettä lämpötilan vaihtelun ikaansaamiseksi. Koekappaleet katkaistiin Metropolia AMK:n tekniikan ja liikenteen yksikössä vetolaitetta käyttäen. Katkaistujen kappaleiden liitospintoja tarkasteltiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM). Testituloksissa selkeästi orkeimmalle ylsi GC Metal Primer II. Muilla testatuilla menetelmillä ei keskenään ollut silmiinpistäviä eroja. Huomiota herättää se, etteivät Rocatecin ja yhdistelmämuovin tulokset ole juurikaan parempia, kuin pelkällä hiekkapuhalluksella saavutetut. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että metalliprimer oli tehokkain ja lisäksi helppo ja nopea tapa vahvistaa kobolttikromin ja proteesiakryylin välistä liitosta.

The purpose of this study was to examine the bond strength between cobalt-chrome and acrylic by using different bonding agents and surface treatments. Dentist Kari Luotio contacted the Degree Program in Dental Technology at Metropolia University of Applied Sciences in spring of 2014. He proposed the subject for thesis, and suggested a composite resin for one of the bonding agents. Bonding cobalt-chrome and self-curing acrylic is a common work phase in dental prosthetics. It is important to create a bond that has good mechanical properties and endurance in oral environment. Bonding these two different materials is roblematic. One commonly used method for increasing adhesion is to sandblast the metal surface before bonding. However the mechanical adhesion is usually not enough, so a chemical bond is needed and for that there are many solutions available. We used factory made cobalt-chrome ingots. The ingots were sandblasted at the other end and treated with bonding agents before applying acrylic and curing it under pressure. One group was left only sandblasted for control. The self-curing acrylic used in this study was Meliodent rapid repair and bonding agents and surface treatment methods were GC Metal Primer II, Rocatec, Rocatec with Sinfony opaque and Danwille StarFill 2B composite resin used with 3M ESPE Scotchbond composite resin primer. The test specimens were tested in Metropolia University of Applied Sciences in Kalevankatu campus. In test results the Metal Primer II performed clearly better than any other method. The other bonding agents and methods did not have significant differences in results compared with each other. Our results suggest that metalprimer was the most effective and the easiest method to strengthen the bond between cobalt-chrome and acrylic resin.