Адгезия. Условия адгезии. Стандартизация стоматологических материалов

1. ЗАНЯТИЕ №8 «АДГЕЗИЯ. УСЛОВИЯ АДГЕЗИИ. Стандартизация стоматологических материалов»

Подготовила
ассистент кафедры детской стоматологии,
ортодонтии и пропедевтики стоматологических заболеваний
Размахнина Е.М.
Кемерово 2016

2. Адгезия. Принципы адгезии

Адгезия – это сила, которая соединяет два
разнородных материала, приведённых в
близкий контакт.

3. Адгезия. Принципы адгезии

Адгезия между твёрдыми материалами.
На атомном уровне все поверхности являются
неровными (шероховатыми). Это означает, что
если их привести в контакт, то они будут
соприкасаться только выступами на
поверхностях. В этих точках может возникать
очень высокое давление, в результате
которого, при отсутствии загрязняющих
веществ, может появиться эффект, называется
локальной адгезией или холодной сваркой.

4. Адгезия. Принципы адгезии

Адгезия между твёрдым веществом и жидкостью
Одним из главных условий адгезии является плотный контакт
между двумя веществами, поскольку образование прочной
связи возможно только при близком молекулярном контакте.
Данное требование кажется простым, однако с его
выполнением могут возникнуть проблемы, поскольку очень
сложно обеспечить близкий контакт между разнородными
твёрдыми веществами на микроскопическом уровне.
Допустим, что для возникновения адгезии расстояние между
взаимодействующими молекулами должно составлять не
более 0,0007 мкм (микрометров, микрон; в 1мм содержится
1000 микрон). Понятно, что адгезия между двумя твёрдыми
телами практически невозможна. Однако её можно создать
путём использования третьего вещества (обычно в жидком
или полужидком состоянии), которое будет действовать как
промежуточная среда.

5. Адгезия. Принципы адгезии

Вещество, соединяющее два материала,
называется адгезивом, а поверхности
взаимодействующих материалов –
адгерентами или субстратами.
Совокупность точек, в которых субстраты
контактируют с адгезивом, называется
поверхностью раздела.

6. Адгезия. Принципы адгезии

Перед соединением двух поверхностей
необходимо убедиться в их идеальной
чистоте, в противном случае будет
невозможным образование адгезионной
связи.

7. Адгезия. Принципы адгезии

КРИТЕРИИ АДГЕЗИИ
В число факторов, влияющих на способность
адгезива вступать в близкий контакт с
субстратом, входят:
смачиваемость субстрата адгезивом;
вязкость адгезива;
морфология или рельеф поверхности
субстрата.

8. Адгезия. Принципы адгезии

Хорошая смачиваемость – это способность
адгезива растекаться по всей поверхности
субстрата, что позволяет задействовать все
возможности механизма адгезии.

9. УГОЛ СМАЧИВАНИЯ

10. Адгезия. Принципы адгезии

Взаимодействие между субстратом и адгезивом
происходит под действием движущей силы,
которая распределяет адгезив по поверхности
субстрата. Этой движущей силе
противодействует сила сопротивления
растеканию адгезива по поверхности
субстрата, которая зависит от вязкости
адгезива, степени шероховатости
поверхности твёрдого материала и
присутствия загрязнений.

11. Адгезия. Принципы адгезии

ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ
Действие сил притяжения внутрь материала создаёт
энергию на поверхности материала, называемой
поверхностной энергией. У жидкостей её
называет поверхностным натяжением. Под
действием поверхностного натяжения, жидкость
стремиться принять сферическую форму. Это
происходит потому, что в отличие от других
форм, сфера обладает наименьшей площадью
поверхности, и, следовательно, минимальной
поверхностной энергией для данного объёма
жидкости, что позволяет свести к минимуму
суммарную энергию жидкости.

12. Адгезия. Принципы адгезии

КОНТАКТНЫЙ УГОЛ СМАЧИВАНИЯ
При контакте жидкости с твёрдым телом, угол,
образованный между твёрдой и жидкой
поверхностями, называют контактным
углом. Контактный угол зависит от
поверхностного натяжения жидкости и
поверхностной энергии твердого вещества

13. Адгезия. Принципы адгезии

КОНТАКТНЫЙ УГОЛ СМАЧИВАНИЯ
Для идеального смачивания, обеспечивающего
идеальные условия для адгезии, угол между
твёрдой поверхностью и жидкостью должен
быть равен 0.

14. Адгезия. Принципы адгезии

Адгезив должен быть совместим с
поверхностью, подлежащей соединению.
Гидрофобные (не смачиваемые водой)
полимеры не склеиваются с
гидрофильными (смачиваемые водой)
поверхностями.

15. Адгезия. Принципы адгезии

ВЯЗКОСТЬ
Для успешного использования адгезива
необходимо, чтобы он мог легко растекаться по
поверхности, но не до такой степени, чтобы его
текучестью нельзя было управлять. Движущей
силе растекания противостоит вязкость
жидкости.
Способность жидкости заполнять все трещины и
щели на твёрдой поверхности, можно оценить с
помощью коэффициента пенетрации, который
является функцией поверхностного натяжения и
вязкости.

16. Адгезия. Принципы адгезии

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
При измерении контактного угла исходят из
предположения, что субстрат обладает идеально
гладкой поверхностью. На самом же деле
поверхность субстрата на микроскопическом
уровне может быть очень грубой.
Преимуществом грубой и шероховатой
поверхности является увеличение площади для
создания адгезионного соединения, однако есть и
недостаток у такой поверхности – захват воздуха,
что может значительно снизить эффективность
пространства для склеивания.

17. Адгезия. Принципы адгезии

МЕХАНИЧЕСКАЯ АДГЕЗИЯ
Основным условием образования механической
адгезии является способность адгезива легко
проникать в углубления на поверхности
субстрата. Степень проникновения адгезива в
поднутрения зависит как от давления, которое
было приложено при нанесении адгезива, так и
от свойств самого адгезива.

18. Адгезия. Принципы адгезии

ФИЗИЧЕСКАЯ АДГЕЗИЯ
При близком контакте двух плоскостей
образуются вторичные связи за счет
взаимодействия между поляризованными
молекулами. Вторичные связи за счёт дипольдипольного взаимодействия возникают очень
быстро и являются обратимым (так как
молекулы на поверхности вещества остаются
химическим интактными).

19. Адгезия. Принципы адгезии

ХИМИЧЕСКАЯ АДГЕЗИЯ
Если после адсорбции на поверхности
молекула диссоциирует, а затем её
функциональные группы могут
соединяться ковалентными
ионными связями с поверхностью,
то в результате образуется прочная
адгезионная связь. Такую форму
адгезии называют хемосорбцией и
она может быть по своей природе
как ковалентной так и ионной.
Поверхность адгезива должна быть
прочно соединена с поверхностью
субстрата через химические связи,
поэтому необходимо присутствие
реакционноспособных групп на
обеих поверхностях.

20. Адгезия. Принципы адгезии

ДИФФУЗИОННАЯ АДГЕЗИЯ
Если абсорбированный компонент представляет собой
молекулу с длинной цепью, или образует молекулу с
длинной цепью после поглощения субстратом, то в
результате может произойти переплетение или
диффузия молекул адгезива или субстрата, которое
приведёт к очень высокой адгезионной прочности.

21. Адгезия. Принципы адгезии

Врачу необходимо знать, какой вид связи он
стремиться получить, а для этого требуется
понимание этапов создания адгезионного
соединения.

22. Адгезия. Принципы адгезии

ПРОМОТОРЫ АДГЕЗИИ
Нередко возникает необходимость в соединении
двух материалов, которое невозможно
осуществить при нормальных условиях,
поскольку эти материалы не обладают
химическим сродством, и следовательно не
смачивают друг друга. Для того, чтобы они
образовывали прочную связь, необходимо
изменить поверхность одного или обоих
компонентов для создания прочной связи. Для
этой цели используются промежуточные
вещества, способные образовывать связи с
обоими материалами. Такие вещества
называются аппретами.

23. Адгезия. Принципы адгезии

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АППРЕТА
(МЕЖФАЗНЫЙ СЛОЙ МЕЖДУ СТЕКЛОМ И ПОЛИМЕРОМ,
ОБРАЗОВАННЫЙ НАНЕСЕНИЕМ СИЛАНОВОГО АППРЕТА)

24. Адгезия. Принципы адгезии

Адгезия стала одним из краеугольных
камней стоматологии. Не существует ни
одной области стоматологии, в которой в
той или иной степени не использовались
бы наши углубленные представления о
межмолекулярном взаимодействии на
границе раздела двух материалов.

25. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

ГОСТ Р ИСО 7405-2011. Стоматология. Оценка
биологической совместимости медицинских изделий,
применяемых в стоматологии
ГОСТ Р ИСО 7405-2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТОМАТОЛОГИЯ
Оценка биологической совместимости медицинских изделий,
применяемых в стоматологии
Dentistry. Evaluation of biocompatibility of medical devices used in
dentistry

26. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Стандарт включает в себя:
1. Сведения о стандарте
2. Область применения
3. Нормативные ссылки
4. Термины и определения
5. Классификация медицинских изделий
6. Классификация изделий по длительности контакта
7. Процесс биологической оценки
8. Выбор испытаний и общая оценка
9. Процедуры испытаний, специфичные для стоматологических
материалов

27. МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ

ИСО (Международная организация стандартизации)
является всемирной федерацией органов национальных
стандартов (организации - члены ИСО). Работа по
подготовке международных стандартов обычно
осуществляется Техническими комитетами ИСО. Основной
задачей Технических комитетов является подготовка
международных стандартов. Проекты международных
стандартов, принятые Техническими комитетами,
распространяются организациям-членам для голосования.
Публикация в качестве международного стандарта требует
одобрения, по меньшей мере, 75% организаций-членов с
правом голоса.

28.

29. ПРИМЕРЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ ПО ISO

30. МЕТОДЫ ОПЕРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Под КАЧЕСТВОМ стоматологических протезов,
пломб, вкладок и т.д. подразумевают
совокупность их свойств, обусловливающих
долговечность функционирования при
удовлетворении целого ряда физикохимических, эстетических, медикобиологических и экономических требований

31. МЕТОДЫ РАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Применяются на стадии доклинического испытания
стоматологических материалов:
1. Испытание на прочность при растяжении: предел прочности,
предел текучести, предел пластичности, относительное
удлинение и сужение, модуль Юнга.
2. Определение прочности на сжатие
3. Испытание на изгиб
4. Определение твёрдости:
-твёрдость, определяемая вдавливанием, характеризует
сопротивление пластической деформации;
-твёрдость, определяемая царапанием, характеризует
устойчивость к срезу;
-твёрдость, определяемая по отскоку, характеризует упругие
свойства материала

32. МЕТОДЫ РАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

5. Испытание при переменных нагрузках:
вводится понятие предела выносливости, как
способности выдерживать определённое
количество циклов нагружения до разрушения
6. Метод динамических испытаний:
определение ударной вязкости.

33. МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

7. Тепловые методы испытания материалов.
8. Акустические методы:
-метод эхолокации
-теневой метод (сквозное прозвучивание)
-импедансный метод
-резонансные метод
-эмиссионный метод
-метод свободных колебаний

34. МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

8. Оптические методы
9. Радиационные методы
10. Радиоволновые методы
11. Рентгено-структурный анализ

35.

Окончательным критерием качества
стоматологического материала является его
поведение в условиях полости рта пациента.
Это может оценить только клиницист на
основании своих наблюдений, анализа
успешных результатов и неудач. Хорошо
организованное клиническое исследование с
точным соблюдением всех условий и их
регистрации - основа достоверных результатов
клинических наблюдений.

36.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ