Lasikeraameihin saadaan karheampi liimauspinta kuin zirkoniaan. Tällainen pinta parantaa sidosaineen lujuutta, muistuttaa professori Pekka Vallittu. (Kuva: Ismo Henttonen)
Mitä vahvempi keraami, sitä vaikeampi se on liimata, muistutti professori Pekka Vallittu luennollaan Apollonia Symposiumissa. Vaikka keraamimateriaalit ovat herkempiä murtumille ja halkeamille, iso osa rakenteista pettää liimasaumastaan.
Keraamit mielletään osaksi adhesiivista hammashoitoa. Rakenteellisesti keraamirakenteissa tavoitellaan nykyaikaisen auton rakennetta, jossa yhteen liimatut osat muodostavat vahvan kokonaisuuden, joka pystyy vastustamaan iskuja paremmin kuin osat yksinään.
– Jos restauraatio pystytään liimaamaan hampaan pintaan, niin heikostakin laminaatista voi tulla vahva. Jos liimasaumaa ei pystytä saamaan aikaan, rakenteen itsessään pitää kantaa kuorma.
Vallitun tutkimusintressi kohdistuu erityisesti keraamisen materiaalin ja muovisementin väliseen sidokseen. Verrattaessa lasikeraameja ja täysin kiteisiä materiaaleja, kuten zirkoniaa, saadaan ensimmäisiin lähtökohtaisesti kestävämpi sidos. Kyse on liimasaumasta, adheesiosta, pinnan mikroskooppisesta karheudesta ja kostumisesta liima-aineella.
Keskeistä sidoksen kannalta on pinnan karhentaminen. Pyrkimyksenä on saada muovisementti kiinnittymään kemiallisesti karhennettuun pintaan tai vähintään muovi hakeutumaan syvälle pinnan mikrokarheuksiin. Karhennusta voidaan saada aikaan hiekkapuhaltamalla, timanttikarhennuksella ja lasikeraameissa fluorivetyhapolla etsaamalla.
Zirkonian kohdalla pintaa voidaan karhentaa hiekkapuhaltamalla, mutta pinta jää etsattua pintaa sileämmäksi. Etsaamalla saadaan aikaiseksi syvempiä kuoppia, ja tällainen pinta antaa sidosaineelle lujuutta sekä vetoa että leikkausjännitystä vastaan.
– Jos pinta on vain vähän karkea, se antaa kitkamaista kiinnitystä leikkausjännitystä vastaan, mutta ei lainkaan vetojännityksiä vastaan. Tämä on se kriittinen asia, joka estää zirkonian käytön klassisissa adhesiivisissa restauraatioissa, joissa pyritään saamaan liimasauma keraamitäytteestä hammaskudokseen.
Zirkonian kiinnittämisessä käytetään apuna myös fosfaattimonomeeria (MPD), jonka kiinnittävä vaikutus perustuu happamuuteen ja kovalenttiseen sitoutumiseen zirkoniapintaan. Tämä menetelmä on altis veden sidosta heikentävälle vaikutukselle: sidos voi hydrolysoitua kahdesta kohtaa molekyylirakennetta. Vallitun näkemyksen mukaan zirkonian tapauksessa jäljelle jäävätkin mekaaniset keinot, kuten retentio ja resistenssi.
Lasikeraamien sidosta parannetaan silaaniyhdisteillä, jotka kiinnittyvät kemiallisen sitoutumisen teorian mallin mukaan. Silaanin käyttö edellyttää pinnalta tiettyjä ominaisuuksia, mistä johtuu lasikeraamien ja zirkonian sidostumisen yksi eroavaisuus.
– Lasikeraamien pinnalla on aina ilman kosteudesta johtuvia hydroksyyliryhmiä [OH-ryhmiä], jotka mahdollistavat silaanin tartunta-aineen kiinnittymisen pintaan kovalentisti.
Zirkonian pinnalle ei saada aikaan vastaavaa kemiallista sitoutumista, koska zirkonian pinnalla ei ole OH-ryhmiä spontaanisti.
Keraamin pinnalla oleva silaanikerros ei ole havaittavissa paljaalla silmällä. Silaanin toiminta on osoitettavissa kuivana, mutta kun se joutuu tekemisiin kosteuden kanssa, sidos heikkenee hydrolyysin takia. Silaani kuitenkin edistää pinnan kostumista sidosmuovilla ja auttaa sidosmuovia tunkeutumaan lasikeraamin mikroskooppisiin huokosiin. Tämä onkin silaanin käytöstö saatava suurin hyöty.
Vallittu kyseenalaistaa erilaisten silaaniyhdisteiden sekoittamisen esimerkiksi sidosmuovien kanssa yhdistelmätuotteiksi, joiden vaikutus perustuisi silaaniin. Tutkimusten mukaan silaanin merkitys nollaantuu tällaisissa yhdistelmätuotteissa, vaikka itse tuotteen vaikutus kiinnittymiseen voi kyllä olla positiivinen.
Annika Nissinen, Hammaslääkärilehti 5/2023
Lähde: Professori Pekka Vallitun luento Hammaskeraamit – mekaaniset ominaisuudet ja liimaaminen. Apollonia Symposium 18.3.2023.
