MATERIAŁOZNAWSTWO WYKŁAD 1  

 

 

 

 

 

 

 

 

22.02.2012 

 

MATERIAŁY KOMPOZYTOWE= 

KOMPOZYTY= 

MATERIAŁY ZŁOŻONE 

 
Definicja: Matrix (części organiczna, żywice, polimery) + wypełniacz (część nieorganiczna, szkło) + czynnik sprzęgający 
 
System wiążący= BOND- czyste żywice 
 

1.  Makrofilowe- chemoutwardzalne kompozyty 
2.  Midifilowe- chemoutwardzalne kompozyty 
3.  Mikrofilowe- chemoutwardzalne kompozyty 
4.  Midi- hybrydowe kompozyty 
5.  Mini- hybrydowe kompozyty 
6.  Prototyp materiałów z ograniczonym skurczem 
7.  Nano- hybrydowe kompozyty 

 
Skład chemiczny 

A.  Matrix (organiczna macierz) 



 

wysokocząsteczkowy monomer np. Bis- GMA, UDMA 



 

niskocząsteczkowy monomer np. TEGDMA 
Inicjator, Akcelerator, Inhibitor, UV Stabilizator 

B.  Wypełniacz (faza nieorganiczna)- szkło krzemowe, barwniki 
C.  Czynnik sprzęgający- związki silanu (organiczne związki krzemu)  

 

MATRIX 

 
Bis- GMA oparta na Bis- fenol- A i GLICIDYL METACRYLATE (met akrylan glicydowy)  
= ŻYWICA BOWENA 
 
Bardzo sztywna czasteczka z powodu obecności 2 pierścieni aromatycznych i 2 grup metakrylanowych 
 
UDMA (Uretanowy dimetakrylan) 
TEGDMA- rozcieńczalnik 
 

FAZA NIEORGANICZNA 



 

Kwarc krystaliczny 

-  duże cząsteczki 
-  trudno polerowalne 

 



 

Szkło krzemowe 

-  bar 
-  stront 
-  lit 
-  pizolityczna krzemionka 
-  koloidalna krzemionka 0,04 µ 

 



 

Zawartość wypełniacza wpływa na wiele właściwości 

-  wytrzymałość 
-  odporność na abrazję 
-  estetykę 
-  właściwości użytkowe 
-  50- 86 %- wagowo 
-  35- 71 % objętościowo 

 

Rola wypełniacza 

-  zmniejszenie skurczu polimeryzacyjnego 
-  zmniejszenie rozszerzalności termicznej kompozytu 
-  zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie 
-  zmniejszenie sprężystości 
-  zmniejszenie sorpcji wody 
-  zwiększenie twardości kompozytu i jego odporności na zużycie (ścieranie) 
-  wypełniacz wpływa także na konsystencję, przejrzystość i barwę materiału 

 
Klasyfikacja wypełniaczy 

-  MACRO FILLER- nie ma już na rynku- 10-100µm 
-  MIDI FILLER- 1- 10 µm 
-  MINI FILLER 0,1- 1 µm 
-  MICRO FILLER 1- 100 µm 

 
Kompozyty hybrydowe- w środku są różne rozmiary cząsteczek wypełniacza- im mniejsza ilość (rozmiar) tym większa 
polerowalność. 
 
Degradacja kompozytu -> bis- fenole-> mogą doprowadzić do raka piersi 
 
NIGDY NIE SKRACAĆ CZASU POLIMERYZACJI!! 
 
Homogenny kompozyt- wszystkie elementy są dodawane jednocześnie 
 
Heterogenny kompozyt- żywica + wcześniej zmielony homogenny kompozyt, robi się ten kompozyt aby skrócić czas 
polimeryzacji 
 
 
Sposób rozmieszczenia wypełniaczy 
Kompozyty zawierające jeden rodzaj wielkości wypełniaczy to: 



 

makrofilowe 



 

mikrofilowe 



 

nanofilowe 

 
Kompozyty zawierające kilka rodzajów wypełniaczy o różnych rozmiarach to HYBRYDY 
 
System klasyfikacji kompozytów 



 

Makrofilowe (tradycyjne) 1-50 µm 



 

Mikrofile 0,04 µm 



 

Hybrydowe (makrofiler) 1-20 µm + krzemionka 



 

Hybrydowe (midi filer) 1- 10 µm + krzemionka 



 

Mikrohybrydowe 0,1- 2 µm + krzemionka 



 

Minihybrydowe 



 

Nanohybrydowe 1- 100 µm 

 
Makrofile (tradycyjne) 

-  krystaliczny kwarc uzyskany przez mielenie 
-  trudny do polerowania- duże cząsteczki trącące retencję podczas polerowania 
-  niewielka wytrzymałość na ścieranie 
-  dobra wytrzymałość na złamana 

 
Mikrofile 

  Lepsza estetyka i polerowalność 
  Małe cząsteczki wypełniacza 
  Mniejsza zawartość wypełniacza- pogorszenie własności 
  Do zębów przednich 

Kompozyty hybrydowe 

  Uniwersalne 
  Średnia ziarnistość 0,6- 1 µm- zróżnicowanie wielkości cząsteczek wypełniacza 
  Duża wytrzymałość mechaniczna 
  Dobra estetyka- gorsza polerowalność w stosunku do mikrofili, mniej trwały połysk 
  Odpowiednie do I – V klasy 
  Uniwersalność 

 
Nowy podział materiałów kompozytowych 



 

Technika odbudowy utraconych tkanek- jeden odcień wypełnia cały ubytek np. Charisma, Ceram X mono 



 

Technika anatomiczna (kolory szkliwne i zębinowe) np. Ceram Z Duo, Enamel, HFOś 

 
Czynnik sprzegający- METAKRYLOKSYPROPYLO- TRIMETOKSY-SILAN (MPS) 
 
Skład chemiczny- inhibitory: 



 

Zapobiegają przedwczesnej polimeryzacji (temperatura, światło) 



 

Zapewniają odpowiedni czas użytkowania 



 

Butylowany hydroksytoluen 

 
Barwniki i UV absorbery 

A.  Barwniki 

  tlenki metali 



 

dają kolor i opakerowość 



 

tlenki glinu i tytanu 

B.  UV absorbery 

  … 
  … 



 

Benzofenon 

 
Polimeryzacja 



 

Inicjacja 

-  wytwarzanie aktywnych rodników 



 

Propagacja 

-  powstawanie łańcuchów polimerowych 
-  formowanie sieci 3D 
-  50- 60 % stopień konwersji= stopień przereagowania- ile monomerów wzięło udział w reakcji ~ 40 %- 

wolne monomery 



 

Terminacja 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Kliniczne aspekty polimeryzacji 
Współczynnik konfiguracji ubytku 
 

C-faktor= 

                     

                  

 

 
Napięcie skurczowe- geometria ubytku: C- faktor + wielkość i głębokość ubytku 
 

1.  Technika polimeryzacji: C-faktor + wielkość i głębokość ubytku 
2.  Polimeryzacja ciągła światłem o wzrastającej intensywności 
3.  Polimeryzacja pulsacyjna