Quelltext der Seite LS9.2 Werkstoffkunde der Komposite

=====Einteilung=====

Zahnfarbene Kunststoffe, die verständlicher mit dem Wort '''Verblendkunststoffe''' beschrieben sind, dienen hauptsächlich zum Verblenden von metallischen Kronen- oder Brückengerüsten. Sie werden auch als '''Komposite''' (lateinisch compositum ‚das Zusammengesetzte‘) bezeichnet, da sie aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt sind.

Eine mögliche '''Einteilung''' ist diese:

*Autopolymerisate (Pulver- Flüssigkeitsgemisch)
*Heißpolimerisate (Pulver- Flüssigkeitsgemisch oder Pasten)
*Lichthärtende Systeme (Pasten)



=====Systeme zum Anmischen=====

'''Autopolymerisate''' und '''Heißpolymerisate''' die '''angemischt''' werden sind ältere Systeme, die '''heute kaum noch Anwendung finden'''. Sie bestehen aus folgenden Bestandteilen:

*Polymethacrylaten (Pulver)
*Füllstoffen wie Splitterpolymere, fein verteiltes [https://de.wikipedia.org/wiki/Siliciumdioxid Siliziumdioxid] oder feinstgemahlene Gläser (Pulver)
*Farbpigmente (Pulver)
*Methylmethacrylat (Flüssigkeit)

Das '''Autopolymerisat''' enthält als Initiatorsystem einen [https://de.wikipedia.org/wiki/Radikalstarter Radikalstarter], bei dem der eine Teil im Pulver, der andere in der Flüssigkeit enthalten ist.
Das '''Heißpolymerisat''' enthält im Pulver [https://de.wikipedia.org/wiki/Dibenzoylperoxid Dibenzoylperoxid] als Initiator.

=====Pastöse Systeme=====

Verblendkunsstoffe, die als '''Pasten verarbeitet''' und daher nicht angemischt werden, sind entweder

*Heißpolymerisate oder
*Lichthärtende Kunststoffe.


Sie enthalten folgende Bestandteile:

*Hochmolekulare '''Dimethacrylate''' (z.B. Bis-GMA, UDMA, BIS-EDMA oder TEGDMA) als Kunststoffbasis.
*Füllstoffe wie Splitterpolymere, fein verteiltes [https://de.wikipedia.org/wiki/Siliciumdioxid Siliziumdioxid] oder feinstgemahlene Gläser 
*Farbpigmente


'''Heißpolymerisat''' enthält zusätzlich Initiatoren, die erst bei über 100°C zerfallen, also Radikale bilden. Solche Heißpolymerisate sind daher sehr lagerstabil.
'''Lichthärtende Kunststoffe''' enthalten logischerweise Photoinitatoren, meist [https://de.wikipedia.org/wiki/Campherchinon Campherchinon].


Heute werden fast '''ausschließlich lichthärtende Systeme''' verwendet, das die '''Verarbeitung''' deutlich '''einfacher''' ist.

=====Verbund zwischen Füllstoffen und Kunststoffmatrix=====


Der Verbund zwischen den [https://de.wikipedia.org/wiki/Anorganische_Chemie anorganischen] Füllstoffen und der [https://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Chemie organischen] Kunststoffmatrix wird durch eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Silanisierung Silanisierung] erzeugt.

Hier der Versuch einer einfachen Beschreibung, der den Wikipedia-Artikel zur [https://de.wikipedia.org/wiki/Silanisierung Silanisierung] ergänzen soll:

#Auf das anorganische Material (Füllstoff) wird eine '''Siliziumoxid-Schicht''' aufgebracht.
#Darauf wird dann das '''Silan''' platziert. Es hat ein anorganisches (Siliziumoxid) und ein organisches Ende (hier als R (Rest) bezeichnet).
#Das anorganische Ende verbindet sich chemisch mit der Siliziumdioxid-Schicht auf dem Füllstoff.
#Das organische Ende kann sich mit der organischen Kunststoffmatrix chemisch verbinden.

Mit diesem "Trick" sind '''Füllstoffe und Kunststoffmatrix chemisch verbunden''', obwohl das direkt, also ohne Silanisierung, nicht funktioniert.


Nebenbei macht die Silanisierung den '''Füllstoff''' noch '''hydrophob''', was die Flüssigkeitsaufnahme (z.B. aus dem Speichel im Mund) verhindert.


=====Eigenschaften der Systeme=====

Hier werden nur die Eigenschaften von lichthärtenden Verblendkunststoffen beschrieben, da nur sie in heutiger Zeit verwendet werden.



======Festigkeit======

'''Polymere aus Dimethacrylaten''' sind stärker (dreidimensional) vernetzt als monofunktionelle Methacrylate wie das MMA. Das bedeutet, dass jedes Monomermolekül bei Dimethacrylaten Verbindungen mit zwei verschiedenen Kettenenden statt nur mit einem Kettenende eingehen kann. Dadurch sind die Polymernetzte viel stabiler und der Kunststoff fester und härter.

'''Füllstoffe''' (sie machen zwischen ca. 40% und 75% des Verblendmateriales aus) sind für die Härte und Abrasionsfestigkeit des Verblendkunststoffes verantwortlich.

Lichthärtende Verblendkunststoffe haben eine Biegefestigkeit von ca. 120 MPa. Natürlicher Zahnschmelz ist zwischen 250 MPa und 550 MPa fest.



======Polymerisationsschrumpfung======

Polymere aus Dimethacrylaten haben eine deutlich '''geringere Polymerisationsschrumpfung''' (ca. 6%) als monofunktionelle Methacrylate (ca.21%).

Die '''Füllstoffe''' verringern zusätzlich die Schrumpfung, das sie selbst ja nicht polymerisieren und daher auch nicht schrumpfen.



======Verarbeitung======

Heute werden fast '''ausschließlich lichthärtende Systeme''' verwendet, das die '''Verarbeitung''' deutlich '''einfacher''' ist. Wenn die Polimerisation unter Vakuum stattfindet, wird zusätzlich auch noch die [https://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoffinhibitionsschicht Sauerstoff-Inhibitionsschicht] bei der letzten Kunststofflage vermieden.



======Farbbeständigkeit======

Moderne Verblendkunsstoffe sind deutlich farbbeständiger als ältere, das der höherer Grad an Füllstoffen und die höherer Vernetzung der Kunststoffbasis weniger Eindringen von Flüssigkeit (Speichel) zulassen. Dieses Eindringen beeinflusst die Farbpigmente negativ.