บทความ
โพลีซัลไฟด์: วัสดุพิมพ์ปากชนิดอีลาสโตเมอร์
(Polysulfide: Elastomeric impression materials)
โพลีซัลไฟด์จัดเป็นวัสดุพิมพ์ปากในกลุ่มอีลาสโตเมอร์ (Elastomer) ชนิดหนึ่ง ซึ่งโดยปกติแล้ววัสดุพิมพ์ปากในกลุ่มอีลาสโตเมอร์นิยมใช้ในการพิมพ์ทั้งภายในและภายนอกช่องปาก นิยมใช้ทั้งในการพิมพ์ปากขั้นสุดท้ายทั้งงานฟันเทียมติดแน่นและฟันเทียมชนิดถอดได้ เนื่องจากมีความแม่นยำ (accuracy) เพียงพอ ส่วนใหญ่แล้ววัสดุพิมพ์ปากชนิดอีลาสโตเมอร์เตรียมมาในบรรจุภัณฑ์แบบหลอด 2 ชนิด ได้แก่ ส่วน base paste และส่วน catalyst หรือ activator เมื่อนำทั้งสองส่วนผสมกันจะเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน (Polymerization reaction) ได้อนุกรมของโพลีเมอร์
ส่วนประกอบและปฏิกิริยาเคมีของโพลีซัลไฟด์
ส่วนประกอบหลักของวัสดุพิมพ์ปากชนิดโพลีซัลไฟด์ คือ กลุ่มโพลีเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันเมอแคพแทน (multifunctional mercaptan: -SH) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โพลีซัลไฟด์โพลีเมอร์ (polysulfide polymer) ส่วนประกอบของวัสดุพิมพ์ปากชนิดโพลีซัลไฟด์แสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1. ส่วนประกอบและหน้าที่ขององค์ประกอบต่างๆ ในวัสดุพิมพ์ปากชนิดโพลีซัลไฟด์จิเ |
|||
องค์ประกอบ |
สารเคมี |
หน้าที่ |
|
Base paste |
1. Polysulfide polymer |
|
เป็นองค์ประกอบหลัก |
|
2. Filler |
Lithopone/titanium dioxide |
ทำให้วัสดุมีความแข็งแรง (strength) |
|
3. Plasticizer |
Dibutyl phthalate |
ทำให้เกิดความหนืด (viscosity) ที่เหมาะสม |
4. Sulfur |
|
ตัวเร่งปฏิกิริยา |
|
Reactor paste |
1. lead dioxide |
|
ทำหน้าที่ให้อนุมูลอิสระ (Free radical) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชัน |
|
2. Filler |
Lithopone/titanium dioxide |
ทำให้วัสดุมีความแข็งแรง (strength) |
|
3. Plasticizer |
Dibutyl phthalate |
ทำให้เกิดความหนืด (viscosity) ที่เหมาะสม |
|
4. Retarder |
Oleic/Stearic acid |
ควบคุมเวลาในการแข็งตัว |
ปฏิกิริยาเคมีของวัสดุพิมพ์ปากโพลีซัลไฟด์ เริ่มต้นจากการแตกตัวของ lead dioxide ได้ oxidizing agent (O) หลังจากนั้น oxidizing agents เข้าทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชัน mercaptan เชื่อมต่อ polysulfide polymer ให้ยาวขึ้น ผลของปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันได้ลักษณะ cross-linking complex ซึ่งผลสุดท้ายจะได้โครงสร้างที่มีความยืดหยุ่น (elasticity) และมีความแข็งแรงเพียงพอ นอกจากนี้ผลพวงจากปฎิกิริยาโพลีเมอไรเซชันก่อให้เกิด by product คือ น้ำ ดังนั้นปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันของวัสดุพิมพ์ปากโพลีซัลไฟด์จัดเป็นปฏิกิริยาชนิดควบแน่น (Condensation reaction) ซึ่งแสดงดังรูปที่ 1
รูปที่ 1. ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันของโพลีซัลไฟด์ข้อแนะนำในการใช้วัสดุพิมพ์ปากอัลจิเนต
- การผสม: อุณหภูมิเป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อเวลาในการทำงาน (working time) และเวลาในการแข็งตัว (setting time)1 สำหรับวัสดุโพลีซัลไฟด์นั้นระยะเวลาตั้งแต่ผสมจนถึงนำเข้าปากให้ใช้ช่วงที่อุณหภูมิห้อง ซึ่ง working time มีค่าเท่ากับ 6 นาที (23˚C) ขณะที่ระยะเวลาตั้งแต่ผสมจนถึงวัสดุแข็งตัวเต็มที่ในช่องปากให้ใช้อุณหภูมิในช่องปาก เท่ากับ 12.5 นาที (37˚C)
- การควบคุมการแข็งตัว: การควบคุมการแข็งตัวโดยเปลี่ยนสัดส่วนระหว่าง base paste และ Reactor pasteไม่แนะนำให้ใช้ เนื่องจากส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ
- การสร้างรอยพิมพ์: ความล้มเหลวในการสร้างรอยพิมพ์ที่มักพบโดยทั่วไป ได้แก่ 1) ผิวรอยพิมพ์ขรุขระ ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันไม่สมบูรณ์ เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันเร็วเกินไปเนื่องจากความชื้นหรืออุณหภูมิ 2) ฟองอากาศ เกิดจากเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันเร็วเกินไป หรือมีอากาศเข้าไปในเนื้อวัสดุขณะผสม 3) รูพรุนขอบไม่เรียบ เกิดจากพื้นผิวที่จะพิมพ์สกปรกหรือมีความชื้น 4) รอยพิมพ์บิดเบี้ยว เกิดจาก ไม่ทากาวยึด ทำการพิมพ์ช้าเกินไปวัสดุเข้าสู่ช่วงอีลาสติกก่อนพิมพ์ ดึงถาดพิมพ์ปากออกในขณะที่ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันไม่เสร็จสิ้น เทแบบหล่อช้าเกินไป
- คุณสมบัติทางกายภาพ: โพลีซัลไฟด์เป็นวัสดุที่มีความหนืด (viscosity) ต่ำสุดในกลุ่มอีลาสโตเมอร์ มีความยืดหยุ่น (elasticity) สูงสามารถดึงผ่านรอยคอดในช่องปากได้ง่าย แต่มีคุณสมบัติคืนรูปเมือมีการบิดเบี้ยวจากการดึงวัสดุพิมพ์ออกจากช่องปากน้อยกว่าวัสดุพิมพ์ปากในกลุ่มเดียวกัน ดังนั้นในกรณีที่มีแนวโน้มการบิดเบี้ยวค่อนข้างมากไม่แนะนำให้ใช้โพลีซัลไฟด์ในการพิมพ์ ถึงแม้ว่าโพลีซัลไฟด์มีความแข็งแรงต้านต่อการฉีกขาดสูง
- การทำปลอดเชื้อรอยพิมพ์: สารเคมีที่แนะนำให้ใช้ในการทำปลอดเชื้อวัสดุพิมพ์ปากชนิดโพลีซัลไฟด์ได้แก่ กลูตาราลดีไฮด์ คลอรีนคอมเพาด์ ไอโอโดฟลอร์ และฟีนอล แนะนำให้ใช้วิธีแช่ในสารละลายกลุ่มดังกล่าวแต่ไม่ควรเกิน 30 นาที2
- เสถียรภาพของมิติรอยพิมพ์: มี 5 ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงมิติของวัสดุพิมพ์ปากโพลีซัลไฟด์ได้ 1) polymerization shrinkage 2) การสูญเสีย by-product (น้ำ) ระหว่างเกิดปฏิกิริยาควบแน่น 3) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างนำวัสดุพิมพ์ออกจากปากสู่อุณหภูมิห้อง 4) สภาวะการบวมน้ำ (imbibition) ของวัสดุพิมพ์ปากเนื่องจากสัมผัสกับน้ำ น้ำยาฆ่าเชื้อเป็นเวลานาน 5) ระยะเวลารอก่อนเทแบบหล่อน้อยเกินไปวัสดุยังไม่คืนกลับรูปร่างอันเป็นผลจากการใช้แรงดึงออกจากช่องปากไม่เพียงพอ
- การเทแบบชิ้นหล่อ: ระยะเวลาในการเทแบบหล่อแนะนำให้เทปูนหล่อแบบภายใน 30 นาทีหลังนำวัสดุพิมพ์ปากออกจากช่องปาก ควรทำความสะอาดรอยพิมพ์และไม่มีน้ำส่วนเกินค้างในรอยพิมพ์ เพื่อให้ได้พื้นผิวแบบหล่อเรียบเนียน ไม่มีลักษณะเป็นผิวชอล์ก