Цинк-фосфатный цемент
Цинк-фосфатные цементы широко применяются в стоматологии для фиксации различных видов несъемных протезов, ортодонтических аппаратов, пломбирования каналов зуба, в качестве прокладки для защиты пульпы. Бактерицидные цементы используются в детской стоматологической практике для пломбирования молочных зубов.
Цинк-фосфатные цементы состоят из порошка и жидкости, реагирующих друг с другом во время смешивания с образованием массы цемента, обладающей необходимыми свойствами.
Порошок. Основным ингредиентом порошка цинк-фосфатного цемента является окись цинка. В отдельных композициях применяются небольшие добавки окиси магния, двуокиси кремния, трехокиси висмута и другие составные компоненты, влияющие на рабочую характеристику и конечные свойства приготовленного цемента. Окись магния добавляют к окиси цинка в количестве до 10% для снижения температуры спекания. Двуокись кремния — неактивный наполнитель и его вводят в процессе производства для лучшего спекания. Трехокись висмута добавляют для придания, гладкости (однородности) свежезамешанному цементу, однако в больших количествах она может несколько увеличивать время твердения материала.
Ингредиенты порошка спекают вместе при температуре 1000—1300°С в течение 4—8 ч или дольше в зависимости от применяемой температуры. Полученную массу затем размалывают и превращают в тонкий порошок, который просеивают до получения частиц необходимых размеров. Качество спекания, дисперсность частиц и состав композиции — вот основные факторы, определяющие реактивность порошка при смешивании с жидкостью.
Порошок цинк-фосфатного цемента окрашивают в различные «оттенки. Наиболее популярными являются светло-желтый и серый. Белый порошок большинство врачей применяют при наложении прокладки в глубоких кариозных полостях с целью получения четкого контраста между белым цементом и более желтым дентином. Хотя цвет порошка может в определенной мере регулироваться режимом обжига шихты, более эффективным методом окрашивания является включение в массу порошка небольшого количества основных пигментов. (1/2000 или 1/5000 весовых частей). Для получения серого цвета добавляют окись меди, двуокись магния, черную платину. Желтый порошок может быть получен введением желтой окиси висмута, основных хроматов или органических пигментов. Для получения коричневых или кремоватых оттенков порошка чаще применяют окись железа или титана.
В настоящее время Ленинградский завод медицинских полимеров выпускает четыре наименования фосфатных цементов (фосфат, фосфат для фиксации, вис-фат и фосфат, содержащий серебро). Порошки отечественных фосфатных цементов получают обжигом до спекания при температуре 1000—1350°С шихты, состоящей из описи цинка (80—83%), окиси магния (6—10%), небольших количеств кварца и других добавок, с последующим измельчением продукта обжига. Измельчение образующегося клинкера осуществляют в 200-литровых шаровых мельницах с открытым цинком до остатка на контрольном сите с размером ячейки 60 мкм не более 0,5%·
Каждый из перечисленных выше фосфатных цементов отличается строго определенным составом порошка, режимом термической обработки шихты и соответствующими показателями физико-механических свойств. Так, цемент висфат имеет в составе порошка окись висмута, повышенное количество окиси цинка и окиси магния, а температура обжига шихты на 300— 350°С ниже по сравнению с фосфатным цементом, Окись висмута сокращает интервал схватывания, способствует быстрому нарастанию механической прочности и повышению химической стойкости цемента. Висфат по качеству значительно превосходит фосфат-цемент: растворимость первого не превышает 0,2%, а растворимость второго составляет 0,5—0,6%.
Жидкость. Жидкость цинк-фосфатного цемента получают путем введения в раствор ортофосфорной кислоты алюминия и цинка или других компонентов. Если обычный раствор кислоты содержит около 85% фосфорной кислоты и представляет собой сиропообразную жидкость, то жидкость цемента в конечном итоге содержит около 1/3 воды. Частичная нейтрализация фосфорной кислоты алюминием и цинком смягчает реактивность жидкости. Эти компоненты носят название буферных. Снижение скорости реакции помогает в процессе смешивания получить однородную, без комков, работоспособную цементную массу. Время твердения смешанного цемента можно регулировать соотношением растворенной фосфорной кислоты и воды. Наличие избыточной воды уменьшает, а недостаточное количество воды увеличивает время твердения. Таким образом, путем нейтрализации кислотного раствора или регуляции концентрации кислоты добиваются того, чтобы жидкость цинк-фосфатного цемента реагировала с порошком, формируя цементную массу с оптимальным временем твердения и высокими механическими свойствами.
Жидкость отечественных цинк-фосфатных цементов представляет собой раствор ортофосфорной кислоты, частично нейтрализованной окисью цинка и гидроокисью алюминия. Нейтрализацию кислоты осуществляют при температуре 80—85°С до полного растворения окислов. Полученный раствор выпаривают до определенной плотности, фильтруют и затем отстаивают 10—14 дней. Окончательную плотность жидкости регулируют уплотнением или разведением при подборе жидкости к соответствующей партии порошка, в комплекте с которым она выпускается для применения.
Ранее для цемента каждого наименования изготавливали жидкость определенного состава. С 1972 г. в производстве цементов на Ленинградском заводе медицинских полимеров внедрен один состав жидкости, пригодный для смешивания всех четырех отечественных цинк-фосфатных цементов.
Химизм реакции твердения. В процессе смешивания порошок цинк-фосфатного цемента приходит в контакт с жидкостью и инициируется химическая реакция. В процессе этой реакции происходит частичная нейтрализация жидкости. Поверхность щелочного порошка частично растворяется, реакция сопровождается экзотермическим эффектом.
Соединения, формирующиеся вследствие реакции, происходящей между порошком и жидкостью, называются фосфатами цинка, магния, алюминия и т. д. Твердый цинк-фосфатный цемент в основном представляет собой гидратированную аморфную сеть фосфата цинка, в которой находятся не полностью растворенные частицы порошка. Эта аморфная фаза крайне пористая. Соотношение частичек порошка и фосфатной матрицы варьирует в зависимости от взятого количества порошка и жидкости. Затвердевший цемент, имеющий минимальное количество фосфатной матрицы, имеет лучшие физические свойства и дает лучшие клинические результаты.
Хотя в процессе реакции образуются не кристаллические фосфаты, в последующем может происходить рост кристаллов Zn3 (PO4)2·4Η20 с выделением влаги в процессе твердения.
Характер прохождения реакции между цинк-фосфатным цементным порошком и жидкостью является определяющим в характеристике рабочего времени и конечных свойств цементной массы. Правильное количество порошка, вводимое в жидкость медленно на охлажденной пластинке (около 20°С), обеспечивает необходимую консистенцию цемента. Указанные требования должны строго соблюдаться.
Пластина для смешивания. При наличии тепла рассматриваемая химическая реакция ускоряется, потому что увеличивается молекулярная активность компонентов. В процессе реакции при смешивании окиси цинка и фосфорной кислоты выделяется тепло. Это терло необходимо быстро рассеивать, иначе оно ускоряет реакцию. Такое ускорение реакции уменьшает рабочее время цемента и не позволяет нормально манипулировать с ним до нагрева или твердения.
Применение достаточной толщины охлажденной пластинки не позволяет накапливаться возникающему в процессе реакции теплу. Температура стекла для смешивания должна быть низкой, чтобы эффективно охлаждать цементную массу, но должна быть не столь низкой, чтобы на ее поверхности конденсировалась влага. Достаточная влажность помещения устанавливается при окончательной температуре 18—24°С. В случае конденсации влаги на пластине происходит разжижение жидкости и время твердения цемента сокращается. Умение правильно охлаждать пластину для смешивания без образования дополнительной влаги является чрезвычайно важным для контроля скорости реакции цинк-фосфатного цемента.
Соотношение порошок : жидкость. Количество порошка, которое может быть введено в жидкость, определяет свойства смешиваемой массы цемента. Так, увеличение количества порошка в жидкости является основополагающим в получении оптимальных свойств цемента и определяющим его консистенцию. Чем больше поверхность порошка, реагирующего ς жидкостью, тем быстрее при прочих равных условиях заканчивается реакция.
При заранее дозированном количестве порошка и жидкости или при помещении строго дозированного количества компонентов на пластину как опытная, так и неопытная медицинская сестра могут лучше смещать цемент и получить лучшую его консистенцию. Хотя предельное количество порошка, которое может быть введено в жидкость, определяется необходимой консистенцией, влияние на свойства цемента могут оказывать и другие факторы. Так, минимальный размер цементного замеса должен быть таким, чтобы было удобно с ним работать и судить о правильной консистенции. Это соображение важнее, чем простое приготовление необходимого количества цемента. Нежелательно готовить одну или две капли цементной смеси. Масса полученного материала при этом так мала, что трудно определить его рабочие свойства. Количество жидкости при приготовлении цемента для фиксации вкладки должно быть не менее 0,25 мл. Количество полученного цемента в этом случае удовлетворяет требованиям международного стандарта. Следует учитывать, что существующие дозаторы и капельницы не позволяют получить стабильных капель жидкости.
Хранение жидкости. Жидкость цинк-фосфатного цемента содержит частично нейтрализованный раствор фосфорной кислоты. Если эта жидкость содержится открытой, во влажной атмосфере происходит дополнительное поглощение воды; при сухой окружающей среде содержание воды в жидкости уменьшается.
Установлено, что в процессе постоянного периодического открывания пузырька с жидкостью в течение определенного времени содержание воды в жидкости значительно изменяется. Обычно количество жидкости в наборе превышает примерно на 20% общее количество порошка, необходимого для смешивания цемента в консистенции для фиксации. Оставшуюся последнюю порцию жидкости необходимо выбрасывать, чтобы гарантировать стабильность смешиваемого цемента. К быстрому изменению содержания воды в жидкости может привести неплотное закрытие колпачком пузырька на время, пока жидкость не дозируется.
Время твердения смешиваемого цемента существенно зависит от поглощения или потери воды жидкостью. Избыток воды приводит к ускорению реакции Жидкости с порошком и сокращению времени твердения. При потере воды жидкостью цемента время твердения увеличивается.
Пролитую жидкость нельзя помещать обратно, засасывая концом дозирующего пузырька или пипеткой, так как она может потерять некоторое количество воды за счет ее испарения, вызвать кристаллизацию и загрязнение неиспользованной порции жидкости. Поэтому жидкость большинства цементов помещают в полиэтиленовые пузырьки-капельницы с небольшими отверстиями для дозирования. Такая упаковка лучше всего предохраняет жидкость и наиболее удобна для применения.
Процедуры смешивания. Смешивание начинают введением небольшой порции порошка в жидкость, чтобы выделяющееся тепло образовывалось в небольшом количестве и легко рассеивалось. Такой способ рассеивания тепла в процессе реакции более эффективен, чем смешивание цемента на большой площади охлажденной пластины. Для растирания цемента используют достаточной длины шпатель из нержавеющей стали с узкими лопастями.
В процессе нейтрализации жидкости порошком температура смеси пропорциональна времени смешивания. Так, если в жидкость вводят объем порошка, больший, чем это необходимо для правильного растирания шпателем по поверхности пластины за соответствующее время, температура реакции выше. Большее количество порошка может быть введено в середине периода смешивания. Количество непрореагировавшей кислоты в это время меньше, так как частично она нейтрализована введением первоначального небольшого количества порошка. Количество освобождающегося тепла также невелико и легко поглощается холодной пластиной.
В конце смешивания вновь вводят небольшое количество порошка, чтобы получить окончательную консистенцию цемента. Таким образом, смешивание начинают и заканчивают введением небольшого количества порошка: первая порция, чтобы получить медленную нейтрализацию жидкости при одновременном контроле реакции, и последняя порция — для достижения необходимой консистенции.
Время смешивания цемента должно быть достаточным для удаления выделяющегося тепла и контроля за реакцией твердения, а также для получения гладкой (эластичной), однородной консистенции. Комкование частиц, порошка в смешиваемом цементе отрицательно влияет на прочность массы и толщину пленки Необходимо добиваться гомогенности массы в процессе введения всего количества порошка, каждой его последующей порции.
Адекватным временем правильного приготовления цинк-фосфатного цемента в консистенции для фиксации является 90 с. Время твердения цемента измеряют от начала смешивания, включая последующее перемешивание массы. Если время смешивания чрезвычайно большое, цементная масса в конечном итоге ослабляется из-за разрушения каркаса, который в это время формируется и связывает вместе нерастворенные частицы порошка.
Источник
Цинк-фосфатные цементы
Представляют собой сочетание порошка и жидкости. Основной компонент порошка – оксид цинка (75-90%) с добавками других модифицирующих окислов. Жидкость – водный раствор 38-44% ортофосфорной кислоты, содержащей фосфаты цинка, алюминия, магния и др.
Соотношение порошка и жидкости для приготовления цинк-фосфатного теста составляет 4-6 капель на 1г. порошка. Смешивание ингредиентов должно проводится на стеклянных пластинах при температуре 18-20 путем добавления небольших порций порошка к жидкости и постоянного тщательного растирания массы хромированным или никелированным шпателем. Высыпанное на пластинку необходимое количество порошка делят на 4 части, одну из четвертей еще делят пополам, и одну из восьмых частей еще раз делят пополам. Время смешивания до1,5 минут.
Консистенция получаемой массы зависит от функционального применения.
Цинк-фосфатные цементы могут использоваться в качестве:
— постоянных пломб в зубах, подлежащих закрытию коронками, в зубах молочного прикуса;
— в качестве изолирующих прокладок под пломбы из амальгамы, силикатные и силико-фосфатные пломбы, композиты химического отверждения. Консистенция считается нормальной, если при отрыве шпателя оно за ним не тянется, а обрывается, образуя зубцы высотой не более 1 мм. Начало отвердения цемента не ранее 2 минут, окончание – через 7-9 минут после начала замешивания.
— для пломбирования корневых каналов однокорневых зубов. В данном случае цемент замешивается до сметанообразной консистенции, которая сохраняется в пластичном состоянии на стекле в течение 7-8 мин.
— для фиксации ортопедических и ортодонтических конструкций применяют цемент более жидкой консистенции, чтобы могли выдавливаться его излишки.
Непосредственно после замешивания материал имеет высокую кислотность (рН 1-2), через час она быстро возрастает до 4-7, а через 24 часа становится нейтральной. Материал обладает механической адгезией к тканям зуба.
Представители: «Фосфат-цемент» (Радуга-Р), «Унифас» (Медполимер), «Adgesor» (Dental Spofa), «DeTreyZinc» (DeTrey/Dentsply) и др.
Для придания бактерицидного эффекта к фосфатным цементам добавляют металлы или их соли. К этой группе относятся цементы, содержащие серебро: «Argil» (Dental Spofa), «Фосфат с серебром», «Фосцин бактерицидный» (Радуга-Р), а также цементы, содержащие оксиды висмута: «Висфат-цемент», «Диоксифисфат» (Медполимер).
Различия механизмов действия современных адгезивов
Самокондиционирующие адгезивы. Адгезивы четвертого и пятого поколений и др.
Силикатные цементы
Свойства силикатных цементов. Техника замешивания. Положительные и отрицательные свойства. Показаниями к применению силикатных цементов.
Источник
