Lecture 12 materiale dentare pe bază de polimeri. CARACTERISTICI GENERALE
Ideea principală a polimerilor. reacția de formare sau polimeri de sinteză - o reacție de policondensare și polimerizarea radicalică. Conceptul de monomer rezidual. Structura și proprietățile polimerilor.
Vorbind de astfel de materiale de regenerare, cum ar fi ceramică și metale, am vorbit despre materialele cunoscute pentru a omenirii din cele mai vechi timpuri. Materialele polimerice - sunt materiale ale secolului XX, și, probabil, nu există nici un alt material care ar putea fi afectate, astfel condițiile de viață moderne, ca polimeri.
Polimerul Termenul a fost introdus pentru prima dată în 1833 de Berzelius aplicat la o substanță din aceeași compoziție, dar greutăți moleculare diferite. Molecule de compuși polimer sau polimeri sunt construite din mai multe unități repetitive - unități elementare sau de bază. Ele sunt interconectate prin legături covalente și lanțuri formă de lungime variabilă. Moleculele acestor compuși polimerici, construite din mai multe mii de atomi, numite macromolecule.
Polimeri, adică, scări, monomeri contrastat sau odnozvennym ale căror molecule conțin o singură unitate structurală. Oligomere ocupă o poziție intermediară. moleculele sale constau din unități care se repetă elementare, dar numărul lor este limitat la un număr mic (
În funcție de tipul de atomi care formează macromoleculele, polimerii pot fi împărțite în organice, anorganice sau organometalici. Compuși organici pot fi naturale sau sintetice. Compușii de polimeri naturali includ cauciuc natural, celuloză, proteine. element poli
măsuri privind structura și proprietățile ocupă o poziție intermediară între polimerii organici și anorganici. Ele sunt produse numai sintetic.
În cazul în care macromoleculele sunt compuse din unități de aceeași compoziție, polimerii se numesc homopolimeri. Dacă o macromoleculă formată din două sau mai multe compozițional unități diferite, numite polimeri compuși sau copolimeri.
Polimerii macromolecule pot avea forme diferite în funcție de compoziția lor chimică și metoda de polimerizare. Cea mai simplă formă a unei molecule de polimer - liniar. formează cel mai adesea macromolecule ramificate formate prin atașarea macromoleculei la catena polimerică. Conectarea două macromolecule treia moleculă bifuncțională formează o structură de pod, numit „reticulat“, „reticulat“ sau „mesh“ când toate polimerul constă dintr-o moleculă gigant (Fig. 12.1).
Compușii polimerici nu sunt chimic substanțe individuale. Acestea sunt amestecuri de polimeri omologi - compuși cu număr diferit de unități elementare din macromolecula, adică de lanțuri de diferite lungimi. Polimerul este format din fracțiuni de diferite macromolecule cu greutate moleculară - l polidispersie greutate moleculară. Raportul macromoleculelor de diferite moleculare
masa într-o probă de polimer dat se numește o distribuție a greutății moleculare.
Sinteza polimer este realizată prin reacții de policondensare și polimerizare. Policondensarea - sinteza polimerilor biili compuși polifuncționali, în care creșterea macromoleculă are loc prin reacția moleculelor de monomer cu altele și cu oligomerii și moleculele oligomeri între ele. Uneori se face referire la polimerizarea policondensare pas-creștere. Reacțiile de policondensare proceda prin același mecanism ca și reacția chimică dintre două sau mai multe molecule simple. În general, produsele secundare, substanțe cu greutate moleculară joasă (apă, amoniac, alcooli) sunt eliberați în timpul reacției de policondensare. Principalele caracteristici ale reacției de policondensare:
• în timpul sintezei polimerilor din compuși polifuncționali de creștere biili macromoleculă are loc prin reacția moleculelor de monomer cu altele și oligomeri și moleculele oligomerice unele cu altele;
• de același continuă mecanism ca reacția chimică între două sau mai multe molecule simple,;
• unitatea de repetare a polimerului obținut prin mecanismul de condensare diferă în compoziția din monomerii inițiali;
• alocate de produse, substanțe cu greutate moleculară mică (apă, amoniac, alcooli);
• nu mai funcționează atunci când greutatea moleculară a produsului polimeric rezultat este aproximativ 10-20 de mii.
Catalizatorii de policondensare accelera introducerea. Viteza reacției de policondensare poate fi controlată prin modificarea temperaturii mediului de reacție. La fiecare etapă a policondensarea unui anumit număr al noii substanțe având o greutate moleculară mai mare decât masa moleculară a substanței formate în etapa anterioară. In plus, o cantitate echimolară de substanțe cu moleculă mică este eliberată în fiecare etapă. Mecanismul de polimeri policondensare pentru obținerea încetează practic funcționarea sa, atunci când greutatea moleculară a produsului polimeric format ajunge 10-20000.
In prezent, cele mai utilizate pe scară largă în domeniul materialelor de restaurare de bază pe baza de polimer este reacția de polimerizare, adică, creșterea greutății moleculare și o creștere a lanțului de
adăugarea și aderarea la toate noile unități monomere elementare. Polimerizarea - procedeu pentru producerea de substanțe cu molecule mari, în care macromolecula este format prin adiția secvențială a unuia sau mai multor compuși cu greutate moleculară scăzută (monomeri), centrul activ în creștere. nu există formarea de substanțe moleculare mici, în care compoziția elementară a polimerului și monomer sunt aceleași în polimerizarea. Procesul pare simplu, dar dificil de controlat. Una dintre cerințele pentru reacție - monomer trebuie să aibă o legătură dublă nesaturată. Proprietăți de reacție de polimerizare radicală:
• monomer trebuie să aibă o legătură dublă nesaturată;
• nu există formarea de substanțe moleculare mici, în care compoziția elementară a polimerului și monomer sunt aceleași;
• se extinde cu generare de căldură (reacție exotermă);
• slab controlate sau reglementate (mecanism de reacție în lanț);
• permite greutăți moleculare mari (sute de mii, milioane).
Reacția de polimerizare este compus din 3 etape de bază reprezentate în Schema 12.1 exemplu etilena.
Inițierea unei reacții de polimerizare radicală implică formarea unei molecule de monomer radicali liberi primare, ca urmare a unui electron nepereche în ea. Radicalii liberi pot fi formate prin acțiunea căldurii (polimerizare termică), lumina (polimerizarea fotochimic), având ca rezultat iradierea energetică ridicată a monomerului (de înaltă frecvență sau polimerizare cu microunde, polimerizare radiație), sub influența inițiatori (inițiatori de polimerizare, în prezența sau polimerizarea inițiată).
circuit deschis în ultima etapă poate avea loc atunci când interacțiunea dintre doi radicali în creștere, radicalul cu un inițiator de radical polimer în creștere, dezactivarea lanțului polimeric în creștere, prin reacția cu impurități în sistemul de reacție.
Trebuie remarcat faptul că ruperea lanțurilor polimerice în creștere într-un fel se produce atunci când vâscozitatea materialului polimerizabil este suficient de mare, molecule, iar radicalii liberi sunt încetinite mișcare și apoi devin nepractice. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că toate moleculele de monomer în masa de polimerizare formată a intrat în procesul de polimerizare în lanț macromolecule. Unele molecule de monomer (i) au fost „blocate“ în spațiile închise formate de structura polimerului. Aceste molecule cu greutate moleculară mică și radicalii nu constituie realiza că o parte din materialul polimeric, care, în anumite condiții, este capabil să difuzeze.
Porțiunea rămasă a polimerului în monomer de pornire, care nu sunt incluse în compoziția moleculelor de polimer, numit monomer rezidual. Cantitatea acestuia caracterizează nivelul de biocompatibilitate a acestui material polimeric.
În procesul de polimerizare afectează temperatura, presiunea, concentrația compoziției de inițiator și de monomer. Marele activatori de influență, inhibitori, de reglementare și solvenți. O creștere a temperaturii accelerează procesul de polimerizare, descompunerea accelerată a inițiatorului (per unitate de timp, are loc mai lanț de centre). Ca urmare, sa accelerat și a crescut de creștere a ratei de terminare a lanțului de lanțuri în creștere. Pe măsură ce temperatura crește descompunerea inițiatorului are loc mai rapid decât propagarea lanțului și de terminare, rata totală a procesului crește odată cu creșterea temperaturii.
Varietatea materialelor polimerice utilizate în stomatologie, în funcție de compoziția de monomeri și metode de sinteză structura supermolecular sau structura polimerilor sintetizați (co) (Schema 12.2).
Proprietățile fizice ale polimerului este influențată de schimbările de temperatură, lumină, umiditate, substanțe chimice, în mod natural, foarte compoziția, structura și greutatea moleculară a polimerului. Cu cât temperatura, cea mai mică duritatea și rezistența polimerului. greutate moleculară polimer crescută, o extensie a catenei polimerice duce la entanglement sale mai mari, un număr mai mare de configurații. Acest lucru, precum și creșterea numărului de legături polare explică de ce polimerul cu greutate moleculară mai mare puternic. Evident, prezența unor produse cu greutate moleculară scăzută reziduale în polimer reduce caracteristicile de rezistență ale materialului, deoarece greutatea moleculară medie a unui astfel de polimer devine mai mică.
Dacă puternic ramificată structura polimerică, proprietățile sale de rezistență sunt reduse, în cazul în care plasa - a crescut. Pentru a realiza înmuiere a materialului este dificil. Chiar și atunci când ajunge la circuitele de schimbare a temperaturii de înmuiere unul împotriva celuilalt este complicată de prezența conexiunilor cu punți, caz în care materialul prezintă proprietăți elastice. Acest fenomen poate fi observat la temperatura camerei, studiind elastomeri, materiale de genul cauciucului, care pot fi caracterizate ca polimeri cu structură reticulată.
Polimerii sintetici sunt adesea denumite materiale plastice (uneori plastice), adică masă sau plastic materiale plastice. Materiale plastice - materiale polimerice, de multe ori materiale pe bază de polimeri sintetici. Material plastic - este un material care, la primirea acestora a unui produs este în stare plastică, deși produse ulterior din acest produs un material în condiții normale este destul de stabil și nu prezintă ductilitate excesivă.
Distinge materiale plastice termoplastice și termorigide. Materialele termoplastice pot trece înmuiate în mod repetat într-o stare plastică, atunci când este încălzit (care materialele care sunt bazate pe polimeri cu structură liniară sau ramificată). Termorigide (stabile termic) reîncălzit plastic nu poate intra în stare de plastic. Acestea au o structură reticulate sau reticulate, care este format prin încălzirea primului material.
Principala caracteristică atractivă a materialelor plastice - adaptabilitate, adică ușurafabricarea de restaurări dentare au toate formele cele mai complexe, precum și orice numiri. Nu există metale sau ceramică nu posedă un astfel de prelucrabilitate mare ca materiale polimerice.