R. Göbel, D. Welker und M. Hinz:

Verbunde weicher Kunststoffe auf A-Silikon-Basis zu harten Kunststoffen (PMMA) und Legierungen

Einleitung:
Weiche Kunststoffe, zu denen auch die additionsvernetzenden Silikone gehören, werden vor allem in Kombination mit harten Kunststoffen bzw. Legierungen verwendet. Entscheidend für solch eine Kombination ist ein zuverlässiger Werkstoffverbund. Optimal ist eine chemische Bindung zwischen beiden Werkstoffen. Ungenügende Haftung und adhäsives Versagen des Verbundes an der Grenzfläche war in der Vergangenheit stets der Schwachpunkt der A-Silikone.

Zielstellung:
  1. Vergleichende Prüfung der für die Kombination von harten und weichen Kunststoffen vorliegenden Verbundsysteme (Primer).

  2. Entwicklung von Verbundmöglichkeiten von weichen Kunststoffen zu Legierungen.

Material und Methode:
In Zug-Scher-Versuchen wurde die Verbundfestigkeit von fünf A-Silikonen (Mollosil plus, Mucopren soft, Ufi Gel C, Tokuyama soft relining, Episil-E), die zur Anbindung an den Kunststoff einen Lösungsmittelprimer verwenden, sowohl zum PMMA-Kunststoff als auch zu Legierungen bestimmt. Bei den Legierungen erfolgte die Konditionierung der Oberfläche mit bestimmten Legierungs-Kunststoff-Verbundverfahren (Silicoater, Silicoater MD, Rocatec, Targis Link, Metal Primer II). Die Simulation der Feuchtebelastung im Mund erfolgte durch künstliche Alterung der Verbunde mittels Langzeitwasserlagerung bei 37 C bzw. Temperaturwechselbelastung im Temperaturbereich von 5-55 C.

Resultate und Diskussion:
Bei den fünf A-Silikonen wurden im Verbund zum PMMA-Kunststoff über die produktspezifischen Primer Haftfestigkeitswerte von 200-220 Ncm-2 gemessen. Bei der Beurteilung der Grenzfläche zeigte sich ein kohäsives Bruchverhalten. Durch die künstliche Alterung der Verbunde erfolgte kein bzw. ein nur geringer Abfall der Verbundfestigkeit. Beim A-Silikon-Legierungs-Verbund war die Verwendung der jeweiligen Kunststoff-Primer wirkungslos. Silikatisierungsverfahren führten dagegen zu deutlich höheren Verbundwerten und zum Teil zu kohäsivem Anbinden des Silikons an die Legierung. Durch die künstliche Alterung erfolgte kein Verbundfestigkeitsabfall.

Autorenadressen:
Dr. rer. nat. Roland Göbel, Univ.-Prof. Dr. Dieter Welker und
Dr. med. Monika Hinz
Klinikum der FSU Jena
Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde
Bachstr. 18
D - 07740 Jena


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