Исследование свойств эластомеров, модифицированных Винилином, используемых при изготовлении двухслойных протезов

Протезирование пациентов с послеоперационными дефектами челюстей до настоящего времени остается еще далеко не решенной проблемой. В результате операций резекции верхней и нижней челюстей, создаются сложные клинические условия протезного ложа, при которых изготовление ортопедической конструкции зачастую затруднено. Обтуратор должен восстанавливать функции жевания, глотания, речи, дыхания, а также, что не маловажно, должен быть эстетичен и удобен. К сожалению, это не всегда удается, что не позволяет закончить процесс реабилитации, а только растягивает его по времени зачастую с отрицательным результатом. Поэтому актуальность по физической, нравственной, психологической, социальной реабилитации больных с послеоперационными дефектами и деформациями областей лица и зубочелюстной системы только возрастает.

Чтобы повысить качество лечения, а также снизить атрофические процессы, улучшить фиксацию и равномерно распределить жевательное давление на ткани протезного ложа необходимо изготавливать съемные протезы с комбинированными базисами [2]. Но, и они имеют свои недостатки: происходит воздействие низкомолекулярных ингредиентов пластмасс на слизистую оболочку полости рта, а также увеличение и рост бактериальной флоры на границе протеза и слизистой. При этом большинство мягких пластмасс довольно быстро теряют первоначальную эластичность, отличаются большой влагопоглощаемостью, недостаточной прочностью и рядом других недостатков, что ограничивает их применение [1].

В связи с этим, главным в нашей работе стал поиск путей снижения недостатков комбинированных протезов при ортопедическом лечении оперированных больных и лиц с врожденными аномалиями челюстно-лицевой области. Целью исследования явилось — повышение эффективности ортопедического лечения больных на этапах непосредственного, раннего и отдаленного протезирования, за счет модификации силиконового слоя комбинированных протезов. Были поставлены следующие задачи:

1)      определить оптимальные лекарственные вещества для введения в структуру мягких пластмасс,

2)      разработать мягкие базисные полимеры для изготовления протезов, включающие лекарственные средства,

3)      изучить физические свойства модифицированной пластмассы.

С целью уменьшения воздействия низкомолекулярных ингредиентов пластмасс на слизистую оболочку полости рта, нами предложена модификация эластичного слоя на основе пластиката ПВХ (поливинилхлорида) синтетическим бальзамом Винилин (бальзам Шостаковского), что значительно увеличило физико-механические свойства эластичного слоя, а также снизило выделение токсико-аллергических веществ [2-ПЭЭС].

Применение силиконовых полимеров полностью исключает токсическое воздействие низкомолекулярных пластификаторов в отличие от пластикатов на основе ПВХ [4-ПЭЭС]. Введение Винилина в полимерную матрицу силоксанов обеспечивает улучшение их физико-механических свойств, а возможность экстракции бальзама Шостаковского в полость рта положительно влияет на репаративные процессы.

С целью изучения физико-механических свойств модифицированного материала получали 20 стандартных образцов, которые изготавливались путем совмещения Винилина с соответствующим силиконовым олигомером (ПМ-С, Mollosil, Soft-Liner и Molloplast-В), с последующим формированием массы в стальных пресс-формах. Для силиконов применяли три способа совмещения компонентов: 1 — одновременное совмещение всех компонентов; 2 — совмещение модификатора с базовым полимером с последующим введением катализатора; 3 — совмещение модификатора с катализатором с последующим введением смеси в базовый олигомер. Полученную массу закладывали в заранее подготовленную форму. После паковки массы форму закрывали и ставили в пресс, постепенно повышая давление до 0,3 МПа. Температурные параметры и время отверждения выдерживались в соответствии с рекомендациями для этих материалов. Исследовались свойства композиций от 2 до 8 мас % Винилина. Сравнительно подвижная, глицериноподобная масса Винилина хорошо совмещалась со всеми исследованными олигомерами в любых соотношениях.

Влияние Винилина на свойства силоксанов в первую очередь зависит от строения самих силоксанов, их функциональности, т. е. от количества гидроксильных групп или сложноэфирных фрагментов. Большинство силоксанов имеют различную олигомерную структуру и отверждаются под действием каталитических систем. Только пластмасса Molloplast представляет собой однокомпонентную плотную массу горячего отверждения.

Были изучены физико-механические свойства модифицированных, силиконов и контрольных образцов: твердость по Шору (Нш), эластичность по отскоку (Но), разрушающее напряжение при разрыве (s-МПа), относительное удлинение (Е, %).

Основные показатели свойств силиконов модифицированных Винилином представлены в таблице 1.

С увеличением процентного соотношения Винилина твердость значительно снижается у материалов ПМ-С и Molloplast. У материалов Mollosil и Soft-liner снижение твердости незначительно. Это связано с тем, что материалы Mollosil и Soft-liner имеют больше свободных силоксановых цепей с которыми при взаимодействии с Винилином, образуются водородные связи, тем самым укрепляя межслоевое и межмолекулярное взаимодействие.

Таблица 1

Влияние Винилина на свойства различных силоксанов

Для полимеров Molloplast и Soft-liner отмечено увеличение разрушающего напряжения при разрыве. Причем у силоксана Soft-liner с большим содержанием Винилина разрушающее напряжение при разрыве выше, по сравнению с силоксаном Soft-liner с содержанием бальзама в 1,7 %. Изменение относительного удлинения для всех материалов, кроме Soft-liner незначительно. Для модифицированного силоксана Soft-liner относительное удлинение значительно ниже, чем у стандартного образца.

При низком процентном соотношении Винилина эластичность силоксана ПМ-С возрастает в 2 раза, при увеличении содержания Винилина эластичность модифицированного силоксана становится равной эластичности чистого ПМ-С. Для остальных силиконов, независимо от процентного содержания Винилина, эластичность практически не менялась.

Наряду с этим, была исследована кинетика миграции Винилина в течении 28 суток из композиций на основе пластмасс ПМ-С, Mollosil, Soft-Liner, и Molloplast. Опыты проводились при комнатной температуре 18–20 С°. Взвешивание сорбированных веществ в кальке проводили с точностью до 1*10 в 4г. Миграция бальзама в значительной степени наблюдалась для композиции Mollosil за первые трое суток. Максимальная величина определялась по истечению суток — 4,5 мг/см². Затем процесс стабилизировался, достигая равномерной миграции в течении двух недель 0,5 мг/см² в сутки. Для композиции на основе Molloplast стабильная миграция винилина отмечена за 15 сут. и составила 1 мг/см², а затем наблюдалось монотонное снижение выпотевания винилина. У композиций на основе пластмасс ПМ-С и Soft-Liner максимальная величина миграции винилина за сутки составила чуть выше 1 мг/см², а затем наблюдалось резкое снижение, а для пластмассы Soft-Liner процесс практически завершался. Для пластмассы ПМ-С медленная миграция винилина завершалась на 22 сутки.

Результаты исследований позволили сделать выводы:

1.      Наибольшей пластичностью обладает композиция на основе пластмассы Soft-liner, причем изменяя соотношение между порошком и жидкостью можно влиять на величину соответствующих показателей. При увеличении количества порошкообразного компонента возрастают упругие свойства, прочность и снижается относительное удлинение.

2.      Увеличение количества Винилина более 5–6 % снижает пластоэластические и прочностные свойства композиций. Снижение реакционной способности отмечено только для материала Soft-liner, который отверждался при нагревании до 50 С° с выдержкой при этой температуре 15 мин.

Литература:

1.         Калмыков В. В., Лесных Н. И., Григорьев Д. В., Чуркин А. Ю., Смирнов Е. В. Стоматологические базисные полимеры, модифицированные маслами. Вестник ВГУ, Серия: Химия, Биология, Фармация. — Воронеж, 2008. — № 2 — с.32–36.

2.         Лесных Н. И. Ортопедическая реабилитация больных с послеоперационными дефектами органов челюстно-лицевой области: Дис. док. мед. наук Н. И. Лесных. — Воронеж, 2003–300с.