Werkstoffe


Kunststoffe – Teil 4: Prothesenkunststoffe

Der Basisbaustein der Prothesenwerkstoffe ist das Molekül "Methymethacrylat" (Abb. 1)

Methylmethacrylat (MMA) kann als rein lineares Fadenmolekül bis hin zu dreidimensional vernetzten Ketten vorkommen. Es ist bei Raumtemperatur sehr geruchsintensiv und verdunstet aufgrund seines geringen Dampfdruckes von 3,87 kPa rasch. Sein Siedepunkt liegt bei 100,6 °C. 

  • Abb. 1: Prinzip des Kettenwachstums von PMMA.

  • Abb. 1: Prinzip des Kettenwachstums von PMMA.
    © Pospiech
MMA lässt sich gut mit Wasser mischen und bildet dann ein azeotropes* Gemisch: Damit sinkt die Siedetemperatur auf ca. 83 °C. Deshalb muss unter Druck polymerisiert werden, um die Siedetemperatur wieder zu erhöhen und Siedeblasen im Kunststoff zu vermeiden: Diese können zu einer milchigen Verfärbung im Kunststoff führen, wenn zudem das Gipsmodell bzw. der Einbettgips schlecht isoliert waren. Die Polymerisationsschrumpfung von ungefülltem Monomer liegt bei ca. 21 Vol.-%. In Prothesenkunststoffen reduziert man den Monomeranteil signifikant durch Zugabe von Präpolymerisat. Dadurch wird eine Reduktion der effektiven Schrumpfung auf 5–7 Vol.- % erreicht. Je nach Größe des Prothesenkörpers und der damit verbundenen Masse können dadurch immer noch Passungsprobleme auftreten, die klinische Effekte insbesondere bei Totalprothesen haben können.

  • Abb. 2: Eigenschaften von PMMA: Neben der Anwendung in der Zahnmedizin als Prothesenwerkstoff wird PMMA (auch Acrylglas oder Plexiglas® genannt) in den verschiedensten technischen Bauteilen (als Glasersatz, Schüsseln) oder auch für Kontaktlinsen verwendet.

  • Abb. 2: Eigenschaften von PMMA: Neben der Anwendung in der Zahnmedizin als Prothesenwerkstoff wird PMMA (auch Acrylglas oder Plexiglas® genannt) in den verschiedensten technischen Bauteilen (als Glasersatz, Schüsseln) oder auch für Kontaktlinsen verwendet.
    © Pospiech
Festes Polymethylmethacrylat wird von seinem Monomer angelöst. Darum ist eine An- und Verbindung immer möglich und aus diesem Grund sind Reparaturen ohne zusätzliche Haftvermittler oder Primer selbst bei alten, lange im Mund befindlichen Kunststoffen noch gut möglich. Die Eigenschaften des polymerisierten Werkstoffes sind in Abbildung 2 dargestellt.

*Azeotropes Gemisch: Ein azeotropes Gemisch ist eine Mischung aus zwei oder mehr Flüssigkeiten, die nicht mehr destillierbar sind und sich wie ein Reinstoff verhalten. Das Gemisch hat auch einen Siedepunkt (vergleichbar mit dem Eutektikum bei metallischen Werkstoffen).

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Prof. Dr. Peter Pospiech



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