[Comparative evaluation of the microstructure of combined samples made on the basis of acrylic plastic]

Stomatologiia (Mosk). 2021;100(4):77-82. doi: 10.17116/stomat202110004177.
[Article in Russian]

Abstract

The relevance of the study: Is dictated by the insufficient strength of the bases of removable plate prostheses made of acrylic plastic masses. The literature data confirm the high prevalence of strips of removable plate prostheses made of acrylic plastics, regardless of the complexity of the clinical situation, but in great dependence on the time of use of prostheses. The search for new approaches to reduce the risks of structural failures, regardless of the operating time, led to the emergence of a metal mesh and a composite frame.

The purpose of the work: Is a comparative analysis of the resistance of structures to moisture and heat, in accordance with GOST R 57695-2017, aimed at modeling the aging of samples from acrylic polymers reinforced with a metal mesh and a composite frame based on fiberglass.

Materials and methods: The whole experiment was carried out in accordance with GOST R 57695-2017 and was aimed at modeling the aging of three types of samples of acrylic polymers and combinations: «acrylic polymer-metal mesh», «acrylic polymer-composite frame» of size 20×18×1, 8 mm for studying microstructure and morphology. The obtained profiles of samples with a simulated aging effect were evaluated using an Axiovert 40MT optical microscope (Carl Zeiss), with an increase of ×200, ×500.

Results: Analysis of the microstructure data showed that profiles of 3 types of samples before exposure to aging factors have a homogeneous structure with a rough surface. With an increase of ×500 in four samples with a metal mesh, both before and after exposure to moisture and heat, the presence of voids between the base material and the metal reinforcing component is noted. In samples reinforced with composite material, its pronounced integration with acrylic plastic is preserved, which is due to the presence of a chemical bond. During the experiment, it was found that the conditions modeled according to GOST R 57695-2017 do not significantly affect the structure of the samples, and the morphology analysis revealed a close fit between the components of the materials in the combined samples and the absence of changes at the interface.

Conclusions: The proposed option of reinforcing the base of a removable laminar denture, due to the introduction of a skeleton made of composite material based on fiberglass, is optimal for increasing the effectiveness of orthopedic treatment.

Обоснование: Актуальность исследования продиктована недостаточной прочностью базисов съемных пластиночных протезов, изготовленных из акриловых пластмасс. Данные литературы подтверждают высокую распространенность поломок съемных пластиночных протезов, изготовленных из акриловых пластмасс, в независимости от сложности клинической ситуации, но в большой зависимости от времени использования протезов. Поиски новых подходов снижения риска поломок конструкций в независимости от времени эксплуатации привели к появлению металлической сетки и композитного каркаса.

Цель исследования: Сравнительный анализ устойчивости конструкций к воздействию влаги и тепла в соответствии с ГОСТ Р 57695—2017, направленных на моделирование старения образцов из акриловых полимеров, армированных металлической сеткой и композитным каркасом на основе стекловолокна.

Материал и методы: Весь эксперимент был осуществлен в соответствии с ГОСТ Р 57695—2017 и направлен на моделирование старения трех типов образцов акриловых полимеров и комбинации: акриловая полимер-металлическая сетка», «акриловый полимер-композитный каркас размером 20×18×1,8 мм для изучения микроструктуры и морфологии. Полученные профили образцов с моделированным эффектом старения оценивались с использованием оптического микроскопа Axiovert 40MT (Carl Zeiss) при увеличении ×200, ×500.

Результаты: Анализ данных микроструктуры показал, что профили 3 типов образцов до воздействия факторов старения имеют гомогенную структуру с шероховатой поверхностью. При увеличении ×500 в 4 образцах с металлической сеткой как до, так и после воздействия влаги и тепла отмечается наличие пустот между базисным материалом и металлическим армирующим компонентом. В образцах, армированных композиционным материалом, сохраняется его выраженная интеграция с акриловой пластмассой, что обусловлено наличием химической связи. В ходе эксперимента установлено, что смоделированные согласно ГОСТ Р 57695—2017 условия существенным образом не влияют на структуру образцов, а анализ морфологии выявил плотное друг к другу прилегание компонентов материалов в комбинированных образцах и отсутствие изменений на границе раздела.

Выводы: Предлагаемый вариант армирования базиса съемного пластиночного протеза за счет введения каркаса из композиционного материала на основе стекловолокна является оптимальным для повышения результативности ортопедического лечения.

Keywords: Renfert; Trinia; acrylic plastic; metal mesh; microstructure.

MeSH terms

  • Acrylic Resins*
  • Denture Bases*
  • Humans
  • Materials Testing
  • Plastics
  • Polymethyl Methacrylate

Substances

  • Acrylic Resins
  • Plastics
  • Polymethyl Methacrylate