SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FARKLI IŞIK CİHAZLARI VE FARKLI UYGULAMA TEKNİKLERİ İLE POLİMERİZE EDİLEN BİR POSTERİOR KOMPOZİTİN MİKROSERTLİK,
POLİMERİZASYON BÜZÜLMESİ VE POLİMERİZASYON ESNASINDA AÇIĞA ÇIKAN ISI AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
DOKTORA TEZİ
Dt. Cihan ÖZ
DANIŞMAN
Doç. Dr. Buket Erol AYNA
ÇOCUK DİŞ HEKİMLİĞİ ANABİLİM DALI
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FARKLI IŞIK CİHAZLARI VE FARKLI UYGULAMA TEKNİKLERİ İLE POLİMERİZE EDİLEN BİR POSTERİOR KOMPOZİTİN MİKROSERTLİK,
POLİMERİZASYON BÜZÜLMESİ VE POLİMERİZASYON ESNASINDA AÇIĞA ÇIKAN ISI AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
DOKTORA TEZİ
Dt. Cihan ÖZ
DANIŞMAN
Doç. Dr. Buket Erol AYNA
ÇOCUK DİŞ HEKİMLİĞİ ANABİLİM DALI
DİYARBAKIR 2014
Bu Doktora Tezi Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından desteklenmiştir.
TEŞEKKÜR
Doktora eğitimim boyunca büyük bir sabır ve titizlikle bana her konuda destek olan, bilgi ve deneyimlerini benimle paylaşarak bana her zaman yol gösteren, hayatım boyunca minnet ve şükranla anacağım çok değerli tez danışmanım, Sayın Doç. Dr. Buket Erol AYNA’ya
Doktora eğitimim boyunca bilgi ve tecrübesini benden esirgemeyen Dicle Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Çocuk Diş Hekimliği Anabilim Dalı Başkanı değerli hocam, Sayın Prof. Dr. Fatma ATAKUL’a,
Doktora eğitimim süresince kendilerinden çok şey öğrendiğim, bilgi ve deneyimlerinden yararlandığım Çocuk Diş Hekimliği Anabilim Dalı’ndaki değerli hocalarıma,
Tez jüri komitemde bulunan, Mustafa Kemal Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Çocuk Diş Hekimliği Anabilim Dalı Öğretim Üyesi, Sayın Doç. Dr. Behiye BOLGÜL’e,
Doktora eğitimim süresince birlikte çalışmaktan büyük keyif aldığım ve bana destek olan sevgili bölüm arkadaşlarıma ve diğer çalışanlarına,
Tez çalışmamın sonuçlarının istatistiksel olarak değerlendirilmesinde emek ve sabır gösteren, Sayın Yrd. Doç. Dr. Ersin UYSAL’a,
Tüm hayatım boyunca hedeflerime ulaşmam için en büyük destekçim olarak sevgiyle her zaman yanımda hissettiğim, bugün bulunduğum yer için onlara teşekkürü borç bildiğim, annem Alime ÖZ, babam Osman Akif ÖZ ve kardeşlerime,
Sevgisi ve sabrı ile her zaman yanımda olan ve tezimle ilgili her türlü manevi desteği esirgemeyen sevgili eşim Şifa ÖZ ve canım oğlum M. Kağan ÖZ’e
Ayrıca bu çalışmada yardım ve desteklerini gördüğüm ve burada isimlerini sayamadığım tüm tanıdık ve dostlarıma sonsuz teşekkür ederim.
İÇİNDEKİLER
Ön Sayfalar Sayfa No
Kapak İç Kapak
Kabul Ve Onay Sayfası…...I Teşekkür Sayfası ...II İçindekiler Dizini ...III Resimler Dizini ...VII Şekiller Dizini ...VIII Tablolar Dizini ...IX Simgeler Ve Kısaltmalar Dizini...X Türkçe Özet...XII İngilizce Özet ...XIV
1. Giriş Ve Amaç...1
2. Genel Bilgiler ...4
2.1. Kompozit Rezinler...4
2.1.1. Kompozit Rezinlerin İçeriği………...4
2.1.1.1. Organik Polimer Matriks Fazı...4
2.1.1.2. İnorganik Faz...8
2.1.1.3. Ara Faz………...11
2.2. Kompozit Rezinlerin Sınıflandırılması ...11
2.2.1.Kompozit Rezinlerin İnorganik Doldurucu Partikül Büyüklüklerine Göre Sınıflandırılması...13
2.2.1.1. Megafil Kompozit Rezinler……….13
2.2.1.2. Makrofil Kompozit Rezinler…...13
2.2.1.3. Midifil Kompozit Rezinler …...14
2.2.1.4.Minifil Kompozit Rezinler…...14
2.2.1.5. Mikrofil Kompozit Rezinler …...14
2.2.1.6. Nanofil Kompozit …...15
2.2.1.7. Hibrit Kompozitler…...16
2.2.2. Kompozit Rezinlerin Polimerizasyon Yöntemlerine Göre Sınıflandırılması.16 2.2.2.1. Kimyasal Olarak Polimerize Olan Kompozit Rezinler………...16
2.2.2.3. Hem Kimyasal Hemde Işık İle Polimerize Olan Kompozit Rezinler…….18
2.2.3. Kompozit Rezinlerin Viskozitelerine Göre Sınıflandırılması ...18
2.2.3.1. Kondanse Olabilen Kompozit Rezinler…...18
2.2.3.2. Akışkan Kompozit Rezinle …...18
2.2.4. Kompozit Rezinlerdeki Son Gelişmeler...19
2.2.4.1. Ormoserler…...…...19
2.2.4.2. Antibakteriyal Kompozitler…...19
2.2.4.3. Bulk Fill Kompozitler…...20
2.3. Polimerizasyon…...21 2.3.1. Polimerizasyon Tipleri…...23 2.3.1.1. İlave Polimerizasyon…...23 2.3.1.2. Kondensasyon Polimerizasyon…...24 2.3.2. Polimerizasyon Safhaları…...24 2.3.2.1. Aktivasyon…...25 2.3.2.2. Başlangıç…...26 2.3.2.3. Çoğalma…...27 2.3.2.4. Sonlandırma…...27
2.4. Kompozit Rezinlerin Polimerizasyonunda Kullanılan Işık Cihazları……...28
2.4.1. Quartz Tungsten Halojen Polimerizasyon Cihazları………..29
2.4.2. Light Emitting Diode Polimerizasyon Cihazları………30
2.4.3. Plazma Ark Curing Polimerizasyon Cihazları………...33
2.4.4. Lazer Işık Polimerizasyon Cihazları………..34
2.5. Polimerizasyon Büzülmesi………35
2.5.1. Polimerizasyon Büzülmesini Etkileyen Faktörler………...36
2.5.1.1. Kavite Geometrisi………...………...36
2.5.1.2. Uygulama Tekniğine Bağlı Faktörler………...37
2.5.1.3. Restoratif Materyalin Yapısına Bağlı Faktörler………...37
2.5.2. Kompozit Rezinlerin Polimerizasyon Büzülmesinin Ölçülmesi………38
2.5.2.1. Doğrusal Ölçüm Yöntemleri………...………...39
2.5.2.2. Hacimsel Ölçüm Yöntemleri………...………39
2.6. Polimerizasyon Derinliği………...………...40
2.6.1. Restoratif Materyallerin Yüzey Sertliklerinin Ölçülmesi………..41
2.6.2.1. Brinell Sertlik Ölçüm Yöntemi………...………42
2.6.2.2. Knoop Sertlik Ölçüm Yöntemi………...……….43
2.6.2.3. Rockwell Sertlik Ölçüm Yöntemi………...………44
2.6.2.4. Vickers Sertlik Ölçüm Yöntemi………...………...45
2.7. Polimerizasyon Esnasında Meydana Gelen Isı Artışı………...47
2.7.1. Sıcaklık Belirleme Yöntemleri………...………....47
2.7.1.1. Temaslı (Termocouple) Termometreler………...…………...47
2.7.1.2. Temassız Kızılötesi (İnfrared) Termometreler………...48
3. Gereç ve Yöntem... ...50
3.1. Kullanılan Materyaller...50
3.1.1. Kullanılan Kompozit Rezin Materyali...50
3.1.2. Çalışmamızda Kullanılan Işıklı Polimerizasyon Cihazları...51
3.1.2.1. Halojen Işık Cihazı...51
3.1.2.2. 2. Nesil LED Işık Cihazı...52
3.1.2.3. 3. Nesil LED Işık Cihazı...53
3.1.3. Çalışmamızda Kullanılan Test Cihazları...54
3.1.3.1. Polimerizasyon Büzülmesi Ölçüm Cihazı...55
3.1.3.2. Mikrosertlik Ölçüm Cihazı...56
3.1.3.3. İnfrared Isı Ölçüm Cihazı...57
3.2. Test Metodları Ve Örneklerin Hazırlanması...58
3.2.1. Polimerizasyon Büzülmesi...58
3.2.2. Mikrosertlik...60
3.2.3. Polimerizasyon Esnasında Açığa Çıkan Isı Miktarı...62
3.3. İstatistiksel Değerlendirme...65
4. Bulgular...66
4.1. Polimerizasyon Büzülmesi Test Sonuçlarının Değerledirilmesi...66
4.2. Yüzey Sertliği Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi...70
4.2.1. Işık Kaynaklarının Üst Yüzey Sertlik Değerlerine Göre Karşılaştırılması…72 4.2.2. Işık Kaynaklarının Alt/Üst Yüzey Sertliği Oranlarına Göre Karşılaştırılması………74
4.3. Polimerizayon Esnasında Meydana Gelen Isı Sonuçlarının Değerlendirilmesi………...76
5. Tartışma ...80
6. Sonuç ve Öneriler ...101
7. Kaynaklar...103
RESİMLER DİZİNİ
Resim 3.1 X-tra fil kompozit rezin.
Resim 3.2. Blue Luxcer Halojen Işık Cihazı Resim 3.3. HS-LED 1500 Işık Cihazı Resim 3.4. VALO LED Işık Cihazı
Resim 3.5. 3.Nesil LED ışık cihazlarının mavi/mor çoklu diyotları
Resim 3.6. The Acuvol™ Kompozit Polimerizasyon Büzülmesi Test Cihazı Resim 3.7. The Acuvol™ Kompozit Polimerizasyon Büzülmesi Test Cihazı Resim 3.8. Shimadzu HMV-2 Mikro Sertlik Cihazı
Resim 3.9. BM380 İnfrared Isı Ölçüm Cihazı
Resim 3.10. Kompozit örneğinin yerleştirildiği kaide Resim 3.11. Polimerizayon büzülmesi sonuç ekranı
Resim 3.12. Kompozit rezin örneklerinin elde edilmesinde kullanılan çelik kalıplar Resim 3.13. Lamel üzerine kalıbın yerleştirilmesi
Resim 3.14. Örneklerin ışık cihazları ile eşit mesafeden polimerizasyonu Resim 3.15. Dişlerin elmas separey ile preparasyonu
Resim 3.16. Kumpas yardımı ile kavite tabanı dentin kalınlığının ölçülmesi Resim 3.17. Kavite derinliğinin ölçülmesi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1. Siloksan, oksiran ve siloran’ın yapı formülü. Şekil 2.2. Kompozit rezinlerin gelişim kronolojisi Şekil 2.3. Polimer zincir formları
Şekil 2.4. Polimerizasyon reaksiyonu: Başlatma Şekil 2.5. Polimerizasyon reaksiyonu: Çoğalma Şekil 2.6. Polimerizasyon reaksiyonu: Sonlanma Şekil 2.7. Brinell test şeması
Şekil 2.8. Knoop test şeması Şekil 2.9. Rockwell test şeması Şekil 2.10. Vicker’s test şeması
Şekil 3.1. Yüzey Sertliği testinin uygulandığı alanlar Şekil 4.1. Polimerizasyon büzülmesi grafiği
Şekil 4.2. Üst yüzey sertliği grafiği
Şekil 4.3. Alt, üst ve alt/üst yüzey sertlik değerlerinin grafiği Şekil 4.4. Gruplar arası ısı farkı grafiği
TABLOLAR DİZİNİ
Tablo 2.1. Kompozit rezinlerin sınıflandırılması Tablo 2.2. Sertlik Ölçüm Testleri
Tablo 3.1. Çalışmada kullanılan kompozit rezinin içeriği Tablo 3.2. Kullanılan ışık cihazları
Tablo 3.3. Çalışmamızda Kullanılan Test Cihazları Tablo 3.4. Çalışmamızda kulanılan gruplar
Tablo 4.1. Polimerizasyon büzülmesi grupları, ortalama ve standart sapma sonuçları Tablo 4.2. Polimerizasyon büzülmesi değerleri
Tablo 4.3. Polimerizasyon büzülmesi değerlerinin istatistik karşılaştırmaları Tablo 4.4. Yüzey sertliği grupları, ortalama ve standart sapma sonuçları Tablo 4.5. Üst Yüzey Sertliği Bulguları
Tablo 4.6. Alt Yüzey Sertliği Bulguları
Tablo 4.7. Üst Yüzey sertliği değerlerinin istatistik karşılaştırmaları
Tablo 4.8. Alt/üst yüzey sertlik değerleri oranlarının istatistik karşılaştırılması Tablo 4.9. Isı farkı grupları, ortalama ve standart sapma sonuçları
Tablo 4.10. Isı farkı değerleri
SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ Bis-GMA: Bisfenol-A-Glisidil Dimetakrikat
TEGDMA: Trietilenglikol-Dimetakrilat UDMA: Üretan Dimetakrilat
EGDMA: Etilenglikodimetakrilat
Bis-EMA: Bis-Etilen Glikol Dimetakrilat
MDPB: 12-methacryloyloxydodecyl-pyridinium bromide μm: Mikrometre BP: Benzol Peroksit UV: Ultraviyole nm: Nanometre CQ: Kamforokinon mW: Miliwatt MPTS: 3-metakriloksipropiltrimetoksisilan OTMS: n-oktiltrimetoksilan APS: Akriloksipropiltrimetoksilan GPS: γ-plisidoksiprofil trimetoksilan ATES: Organosilan Alitrietoksilan SiO2: Silisyum Dioksit
FTIR: Fourier Transform Infrared Spevtroscopy BHN: Brinell Sertlik değeri
VHN: Vickers sertlik değeri cm: santimetre
cm2: Santimetrekare
mm: Milimetre
HEMA: Hidroksi-Etil Metakrilat pH: Power of Hydrogen
°C: Santigrat Derece °F: Fahrenayt
QTH: Quartz-Tungsten-Halojen LED: Light-Emitting Diodes
LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation PAC: Plazma Ark Curing
ÖZET
Farklı Işık Cihazları Ve Farklı Uygulama Teknikleri İle Polimerize Edilen Bir Posterior Kompozitin Mikrosertlik, Polimerizasyon Büzülmesi Ve Polimerizasyon Esnasında Açığa Çıkan Isı Açısından Değerlendirilmesi
Restoratif diş hekimliğinin amacı, doğru tanı ve tedavi planı sonucunda, dişlerde oluşan madde kaybının en ideal şekilde yeniden kazandırılmasıdır. Son yıllarda estetik restorasyonlara ilginin artması nedeniyle, kompozit rezinlerin dişhekimliği pratiğinde kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Işıkla sertleşen kompozit rezinler estetik restoratif uygulamalar için iyi bir alternatif olsalar da, bu materyallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri monomerlerin polimerlere dönüşmesiyle yakından ilişkilidir. Son yıllarda ışıkla sertleştirme tekniklerinin yaygın şekilde kullanımı farklı tipte ışık kaynaklarının geliştirilmesine yol açmıştır. Estetik dental restoratif tekniklerdeki hızlı artış, çarpıcı şekilde rezin kompozitlerin polimerizasyonu için farklı ışık kaynaklarının üretimini de artırmıştır. Geleneksel olarak, ışıkla aktive edilen rezin esaslı kompozitler için en yaygın kullanılan quartz tungsten halojen (QTH) ışık kaynaklarıdır. Bu durumda kaynaktan oluşturulan ışık enerjisinin yalnızca küçük bir bölümü polimerizasyon için kullanılır ve büyük miktarda enerji ısıya dönüşür. Halojen lambaların kullanımındaki sorunları çözmeye bir alternatif olarak light emitting diode (LED) teknolojisini kullanan ışık kaynakları geliştirilmiştir. LED ışık kaynakları oldukça uzun ömürlü ve değişmez ışık şiddetine sahiptirler. Ayrıca infrared ışın oluşturmadıkları için, uygulandıkları objelerde ısı artışı çok az olduğu bildirilmiştir.
Çalışmamızda; uzun yıllardan beri kullanılmakta olan QTH (Blue Luxcer) ışık kaynağı ile bunlara alternatif olarak geliştirilen 2. Nesil LED (HS-LED 1500) ve 3. Nesil LED (VALO) ışık kaynaklarının mevcut sekiz ışık uygulama modu kullanılarak, sadece ışıkla sertleşen ve 4 mm kalınlıkla polimerize olabilen bir posterior kompozitin (X-tra Fil) polimerizasyonu üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi amaçlandı. Işık cihazlarının kompozit rezininin polimerizasyonu üzerindeki etkileri; polimerizasyon büzülmesi, mikrosertlik ve polimerizasyon esnasında açığa çıkan ısı değişimi açısından değerlendirildi.
Çalışmamızın birinci bölümünde video görüntüleme yöntemi kullanılarak 8 grubun polimerizasyon büzülme miktarları, ikinci bölümünde vickers yüzey sertliği ölçüm yöntemi kullanılarak mikrosertlik değerleri ve üçüncü bölümünde ise temassız ısı ölçüm yöntemi kullanılarak polimerizasyon esnasında kompozit rezin materyalinde meydana gelen ısısal değişim değerleri tespit edilmiştir.
Polimerizasyon testimizde, çalışmamızda kulanılan kompozit rezinde en az polimerizasyon büzülmesi 2. Nesil LED ışık kaynağının soft-start modunda, en yüksek polimerizasyon büzülmesi ise 3. Nesil LED ışık kaynağının standart modunda meydana gelmiştir. Bu iki grup arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur.
Yüzey sertliği sonuçlarında ise en yüksek mikrosertlik değeri 2. Nesil LED ışık cihazının soft-start modunda, en düşük mikrosertlik değeri 3. Nesil LED ışık cihazının extra modunda görülmüştür. Bu iki grup arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur.
Alt yüzey sertlik değerlerinin, üst yüzey sertlik değerlerine oranında ise yalnızca 2. Nesil LED ışık cihazının standart ve soft-start modları ile yapılan polimerizasyon sonucunda bu oran %80’den büyük bulunmuştur.
Polimerizasyon esnasındaki ısı artışı sonuçlarında ise; en az ısı artışı 2. Nesil LED ışık cihazının pulse-delay modunda, en fazla ısı artışı ise 3. Nesil LED ışık cihazının extra modunda gerçekleşmiştir ve bu iki grup arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur.
Estetik diş hekimliğinin en vazgeçilmez materyallerinden biri olan kompozit rezinlerin yeterli polimerizasyonunu incelemeyi hedefleyen bu tez çalışmamızda; ışık cihazlarının ve kompozit rezinler için yeni teknolojilerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmamız sonucundaelde ettiğimiz verilere göre; ideal bir kompozit rezin ve ideal bir ışık cihazı önerebilmek için çok sayıda in-vitro çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyleyebiliriz.
Anahtar Kelimeler: Polimerizasyon büzülmesi, mikrosertlik, ısı artışı, LED
ABSTRACT
The Evaluation Of Microhardness, Polymerization Shrinkage And The Heat Released During Polymerization Of A Posterior Composite Polymerized
With Different Techniques And Different Light Devices.
The aim of the restorative dentistry is; to reorganise the material loss of teeth in consequence of diagnose and treatment plan. Recently it has become widespread to use composite resins in dental practises due to increased concern in esthetic restorations. Altough the light cured composite resins are good alternatives for he esthetic restorative applications, the physical and chemical proporties have affliation with polimerizations of monomers. İn recent years, common usage of light cure techniques results in improvement of different types of light devices.
The rapid increase of esthetic dental restorative techniques results in increase of different light devices production dramaticaly. Preditionaly halogen lambs have most common usage for he resin based composites. İn this type of lamb, only a small mount of light enery is used for polimerization and big amount of energy turns to heat. LED light devices have improved as an alternative to solve the problems of halogen lambs. LED light devices have macrobiotic and unvariable light intensity. Also, due to not producing infrared light, it’s reported that very small amount of heat increasement has observed.
In our study, for many years that are being used, QTH (Blue LUXCAR) light source with these developed as an alternative 2nd Generation LED (HS-LED 1500) and the 3rd Generation LED (VALO) light sources present eight light application mode was used. Only 4 mm thin and light-curing posterior composite (X-tra Fil) that can be polymerised was to evaluate the effects on polymerization. Light devices effects on the polymerization of composite resins; polymerization shrinkage, hardness, and heat generation during polymerization was evaluated for change.
The first section video display method using eight groups polymerization shrinkage of quantities in the second part Vickers surface hardness measured by
using microhardness values and the third section of the non-contact temperature measuring method during polymerisation using composite resin materials occurring in the thermal exchange values were determined.
Composite resin, which is used in our study; at least polymerization shrinkage 2nd Generation LED light source soft-start mode, the high polymerization shrinkage of the 3rd Generation LED light source has occurred in the standard mode. This statistically significant difference was found between the two groups.
Surface hardness results in the highest hardness values of the 2nd Generation LED device soft-start mode, the lowest hardness values of the 3rd Generation LED device was found in an extra mode. This statistically significant difference was found between the two groups.
Lower surface hardness values, the ratio of the surface hardness of the standard and only 2nd Generation LED device made with soft-start mode, this ratio greater than 80% as a result of polymerization was found.
After the temperature rise during polymerization; temperature increase of at least 2 generations of LED devices, pulse-delay mode, the maximum temperature rise of the 3rd Generation LED device was realized at an extra mode. This statistically significant difference was found between the two groups.
Aesthetic dentistry is one of the most indispensable materials and composite resin polymerization adequate study aims to examine this thesis; light devices and the evaluation of new technologies for composite resins were investigated. Our study showed ideal composite resin and to recommend an ideal light device to numerous in-vitro studies are needed.
Key words: Polymerization shrinkage, micro-hardness, temperature rise,
1.GİRİŞ ve AMAÇ
Restoratif diş hekimliğinin temel amacı çürük, travma ya da farklı sebeplerle madde kaybına uğramış dişlerin; anatomik özelliklerinin, çiğneme fonksiyonlarının ve doğal diş görünümlerinin yeniden kazandırılmasıdır. Yapılan çalışmalarda, diş dokularında çeşitli nedenlerle meydana gelen kayıpların giderilmesinde kullanılacak, diş rengine uygun restorasyon materyallerinin ve yöntemlerin bulunması üzerine yoğunlaşılmıştır. Çiğneme fonksiyonu ve tutuculuğun yanı sıra, hastaların artan estetik eğilimleri nedeniyle; yapılan restorasyonlarda diş yapısından minimum doku uzaklaştırarak maksimum fonksiyon, tutuculuk, dayanıklılık ve estetik sağlanması amaçlanmıştır. 1956 yılında Dr. RL Bowen tarafından geliştirilen kompozit rezinler diş hekimliğinde bu amaçla kullanılan materyallerden biridir .
Günümüzde kompozit rezin materyalleri; diş renginde olmaları, civa içermemeleri, biyolojik olarak uyumlu olmaları, ısı iletkenliklerinin düşük olması, diş dokularına bağlanabilmeleri, konservatif kavite preparasyonuna izin vermeleri, çürük temizlendikten sonra geriye kalan diş dokularını desteklemeleri ve restorasyonun tek seansta bitirilebilmesi gibi avantajları nedeniyle tercih edilmektedirler .
Geniş kullanım sahası bulunan kompozit restorasyonların genel özellikleri ve başarısızlık nedenlerinin incelenmesi ile kompozit rezin materyallerinin daha iyi tanınacağı ve klinik çalışmalarda tedavinin performansının artacağı düşünülerek bu konu üzerinde birçok çalışma yapılmaktadır.
Kompozit rezin materyallerinin, klinik başarılarını etkileyen en önemli faktörlerden biri, rezinin monomer değişim derecesidir. Materyalin uygun fiziksel ve biyolojik özellikleri için, yeterli polimerizasyonun meydana gelmesi oldukça önemlidir. Yetersiz polimerizasyon, düşük monomer polimer değişim derecesi oluşmasına sebep olur ve bu durum materyalin içerisinde, yüksek oranda reaksiyona girmemiş artık çift bağ kalmasına neden olur. Bu artık çift bağlar, kompozit rezin materyalinin fiziksel özelliklerinin azalmasına, rezinin renklenmesi ile sonuçlanan su emilim ve suda çözünme özelliklerinin, kenar kırık riskinin ve kenar sızıntısının artmasına neden olur . Bunlara ilaveten, yetersiz polimerizasyona bağlı artık
monomerler, dentin tübüllerinden geçerek pulpada geri dönüşümsüz hasarlara neden olabilmektedir .
Bu kapsamda materyallerin klinik performansları hakkında fikir yürütebilmek amacıyla; polimerizasyon esnasında meydana gelen polimerizasyon büzülmesi, polimerizasyon derinliği ve polimerizasyon esnasında meydana gelen ısı artışını inceleyen in vitro test yöntemleri sıklıkla kullanılmaktadır.
Kompozit rezin materyallerinin başarısını etkileyen en önemli faktör polimerizasyon esnasında meydana gelen hacimsel büzülmedir. Polimerizasyon büzülmesi kompozit rezin ile diş dokuları arasındaki bağlantı bölgelerinde gerilimlere yol açarak, dolgu ile kavite duvarlarının yeteri kadar adapte olmasını engeller. Bu yetersiz adaptasyonun mikroaralık, mikrosızıntı ve postoperatif hassasiyete yol açabileceği araştırmacılar tarafından bildirilmiştir . Polimerizasyon büzülmesini azaltmak amacıyla; kompozit rezinlerin içeriğinin değiştirilmesinin yanı sıra polimerizasyonunu sağlayan ışıklı cihazlardaki gelişimler de son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Işıklı cihazların uygulamasında kullanılan farklı ışık kaynakları ve farklı ışık uygulama tekniklerinin kullanımları geliştirilmiştir .
Kompozit materyallerin polimerizasyonunda, ışık kaynaklarının veriminin yanında göz önünde bulundurulması gereken önemli noktalardan biri de, ışığın kompozitin derin noktalarına penetrasyonunun sağlanması ve polimerizasyon derinliğinin yeterli olmasıdır. Bunun yanında kullanılan materyalin kalınlığı da polimerizasyon derinliğini etkileyebilir . Polimerizasyon derinliği, rezin esaslı dental materyallerin mekanik özelliklerinin ve başarılarının incelenmesi adına önemli bir parametredir. Laboratuar şartlarında bu materyallerin mekanik özelliklerinin birbirleriyle karşılaştırılmasında kullanılan ve materyallerin polimerizasyon derinliği ile ilgili yorum yapılabilmesini sağlayan test yöntemlerinden biri de yüzey sertliği ölçümleridir. Bir materyalin sertliği, onun aşınmaya ve çizilmeye karşı gösterdiği direnci ifade etmektedir. Rezin esaslı bir dental materyalde inorganik doldurucu partiküllerin oranı ve tipi, organik matriksinin yapısı ve polimerizasyonunda kullanılan ışık kaynağının tipi bu materyalin sertlik değerini etkileyen faktörlerdendir.
Tedavi esnasında ışık kaynağının uygulanmasıyla ve rezin materyalinin polimerizasyonu sonucu pulpa odasında ısı artışının meydana gelmesi beklenen bir durumdur. Ancak oluşan bu ısının pulpaya geri dönüşümsüz olarak zarar vermemesi gerekmektedir. Yapılan çalışmalarda pulpa odasında meydana gelen 5-6°C’lik ısı artışının pulpada geri dönüşümsüz hasar meydana getirdiği belirtilmiştir . Bu sebeple, kullanılan ışık kaynağının ne kadar ısı artışı meydana getirdiği, oluşan ısının pulpada hasara neden olup olmayacağının bilinmesi önemli bir konudur.
Bu bilgilerin ışığı altında çalışmamızda; farklı ışık kaynakları ve farklı ışık uygulama teknikleri kullanılarak, kütlesel yerleştirilebilen bir kompozit rezinin, 4 mm kalınlığında tek tabaka halinde uygulanması ile oluşan polimerizasyon büzülmesi, yüzey serliği ve polimerizasyon esnasında meydana gelen ısı artışının incelenmesi amaçlanmıştır.
2. GENEL BİLGİLER 2.1. KOMPOZİT REZİNLER
Diş hekimliğinde estetik restorasyonlar oldukça önemli bir yere sahiptir. İlk defa 1956 yılında geliştirilen kompozit reçineler, esas olarak organik bir matriks içerisine belli oranlarda ilave edilen inorganik doldurucular ve doldurucuların organik matrikse tutunmasını sağlayan bağlayıcı kısımdan oluşan dolgu maddeleri olarak tanımlanmaktadır.
2.1.1. Kompozit Rezinlerin İçeriği
Kompozit rezin materyalleri; sert, inorganik partiküllerin taşıyıcı bir rezin matriks içerisinde dağılması ile meydana gelirler ve üç ana bileşenden oluşmaktadırlar .
Organik Polimer Matriks Fazı (Taşıyıcı Faz, Continuous Phase) İnorganik Faz (Dağılan Faz, Dispersed Phase)
Ara Faz ( Bağlayıcı Ajan, Coupling Agent)
Bu üç ana bileşenin yanında kompozit rezinlerin yapısında; başlatıcılar, aktivatörler, polimerizasyon inhibitörleri, ultraviyole (UV) stabilizatörleri ve pigmentler de bulunmaktadır .
2.1.1.1. Organik Polimer Matriks Fazı
Rezin matriks, kompozit rezinin kimyasal olarak aktive olan kısmıdır ve polimerizasyon reaksiyonu sonunda rijit bir polimere dönüşmektedir . Bu faz içinde monomerler, komonomerler, inhibitörler, polimerizasyon başlatıcıları ve UV stabilizatörleri bulunmaktadır.
a- Monomer ve Komonomer
Diş hekimliğinde kullanılan monomerlerin gelişimi incelendiğinde ilk olarak kullanılan monomerlerin metil metakrilat rezinler olduğu görülmektedir. Polimerizasyon büzülmesinin fazla olması ve aşınmaya dayanıksız olmaları nedeniyle; önce epoksi rezinler, ardından da günümüzde hala kullanılmakta olan
bisfenol A glisidil dimetakrilat (Bis-GMA) sentezlenmiştir. Bisfenol-A ve glisidil metakrilatın reaksiyonu sonucu oluşan Bis-GMA metakrilata oranla daha hızlı sertleşir, daha az büzülme gösterir ve daha dayanaklıdır . Bis-GMA çoğu kompozit materyalin matriks fazının ana bileşenidir . Bis-GMA’nın, kendinden önceki monomerlere göre polimerizasyon büzülmesinin azaltılmış olması ve polimerizasyon sırasında çapraz bağlantı kurabilme yeteneği gibi avantajlarına karşın, yüksek viskozitesinden dolayı “monomere doldurucu eklenmesini güçleştirmesi” gibi dezavantajları da bulunmaktadır . Bununla birlikte kompozit rezinlerin özelliklerinin artırılması için bu monomerde bazı değişiklikler yapılmıştır. Bu nedenle iyi adezyon sağlayan ve renk değişimine daha dayanıklı olan üretan dimetakrilat (UDMA) monomeri kompozitlerde rezin matriks yapısına eklenmiştir . Bis-GMA ve UDMA monomerleri yüksek moleküler ağırlıklarından dolayı oldukça visköz değişkenlerdir ve az miktarda doldurucu ilavesi bile klinik kullanım için aşırı sertlik oluşturmaktadır . Bu yüzden başka maddelerle karıştırılıp seyreltilmesi gerekmektedir. Bu amaçla kullanılan maddeler komonomer olarak adlandırılmaktadır ve en yaygın kullanılan komonomerler etilenglikodimetakrilat (EGDMA) ve trietilenglikodimetakrilat (TEGDMA)’dır . Ancak Bis-GMA’nın karışımdaki oranının azaltılması, polimerizasyon büzülmesinin artmasına neden olmaktadır. Polimerizasyon büzülmesinin boyutu; monomerin moleküler ağırlığına ve fonksiyonelliğine bağlıdır. Aynı molekül ağırlığındaki monomerlerin fonksiyonelliği arttıkça, polimerizasyon artacağından polimerizasyon büzülmesi de artmaktadır. Eşit fonksiyonellikteki monomerlerde ise; molekül ağırlığının azalması polimerizasyonu arttırır ve dolayısıyla polimerizasyon büzülmesinin de artmasına neden olur. GMA ve TEGDMA karışımından oluşan bir kompozit rezinde Bis-GMA oranının arttırılması, monomer dönüşüm derecesini azaltmaktadır. Fakat artmış olan Bis-GMA içeriği sonucu monomer dönüşüm derecesindeki azalma, rezinin dayanıklılık ve sertliğinin de azalmasına neden olmaz. Monomer dönüşüm derecesi ile dayanıklılık ve sertlik arasında bir korelasyonun bulunmaması, daha esnek olan TEGDMA moleküllerinin Bis-GMA’nın yerine geçmesi ile açıklanabilmektedir. TEGDMA molekülüne benzer bir monomer olan HEMA, hem hidrofilik hem de hidrofobik özelliğe sahiptir. Gerek polimer matriksin viskozitesini azaltmak gerekse rezin materyalin nispeten nemli olan dokulara bağlantısını arttırmak amacıyla, rezin sistemlerin içerisine ilave edilmektedir.
Dental materyallerin yapısına ilave edilen Bis-GMA, TEGDMA, UDMA ve HEMA gibi monomerlerin polimerizasyon reaksiyonu, “organik grupların ve doymamış çift bağ içeren moleküllerin, bir başlatıcı ile tepkimeye girmesi” sonucu gerçekleşmektedir .
Bis-GMA hidrofilik bir monomer olduğundan dolayı su emilimine izin vermektedir . Su emilimi doldurucu ve matriks ara yüzeyinde erozyona ve polimer ağında yumuşamaya neden olur. Bu yüzden dayanıklılık ve aşınma direnci azalır. Bu problemleri azaltmak amacı ile Bis-GMA’nın bir versiyonu olan bis-etilen glikol dimetakrilat (Bis-EMA) geliştirilmiştir. Bu monomer, hidroksil grubunun olmaması dışında moleküler yapı açısından Bis-GMA’ya benzemektedir. Bu farklılık Bis-EMA’ nın visközitesinin daha az olmasını sağladığı gibi monomere hidrofobik özellik katmaktadır .
Rezin materyallerde antibakteriyel aktiviteyi sağlamak için yeni bir monomer olan 12-methacryloyloxydodecyl-pyridinium bromide (MDPB) geliştirilmiştir. Matriks içinde sabit kalan ve salınım yapmayan bu ajan, bakteri üremesi ve materyal üzerinde bakteri plağı birikimine karşı engelleyici etki göstermektedir .
Son olarak geliştirilen monomerlerden biri de “siloran”dır. Siloksan ve oksiran moleküllerinin birleşimi sonucunda oluşmuştur (Şekil 2.1). Bu monomerin polimerizasyonu katyonik halka açılması şeklinde olmaktadır. Bu monomerlerin diş hekimliği alanında kullanımı sonucu kompozit rezinlerde yüksek monomer dönüşüm dereceleri ve düşük polimerizasyon büzülmeleri elde edilmiştir.
Şekil 2.1. Siloksan, oksiran ve siloran’ın yapı formülü.
Siloksan endüstriyel uygulamalarda ayırt edici hidrofobisitesi ile bilinir. Oksiran ise tenis raketi, kayak gibi spor malzemelerinde ve otomotiv sanayisinde yüksek kuvvetlere ve oda şartlarına dayanabilen bir monomerdir ve uzun süredir kullanılmaktadır. Üreticiye göre bu iki kimyasal yapının birleşimi ile biyo uyumlu, hidrofobik ve az büzülen bir sistem oluşmuştur. Siloranların polimerizasyon sistemi metakrilatlardan farklılık göstermektedir. Siloran sisteminde metakrilatlardaki radikal polimerizasyon yerine katyonik halka açılmalı polimerizasyonu kullanılır. Bu sayede belirgin bir şekilde büzülme miktarında azalma ve streste düşüş gözlenir
b- İnhibitörler
Kompozit rezin materyalinin ısı, ışık ve diğer kimyasal yollarla kendi kendine polimerize olmalarını engellemek amacıyla organik matriks içine eklenen fenol türevi bileşiklerdir . Bu amaçla % 0,1 veya daha az 4-metoksifenol (PMP) ya da 2.4.6-tritersiyer bütilfenol (BHT) kullanılmaktadır. Bütilfenol aynı zamanda kompozit rezinlerin renk stabilitesini de sağlamaktadır .
c- Başlatıcılar ve Aktivatörler
Metil metakrilatlar ve dimetil metakrilat monomerleri; serbest radikaller tarafından başlatılan ilave polimerizasyon mekanizması ile polimerize olmaktadır. Serbest radikaller kimyasal aktivasyon ya da eksternal enerji aktivasyonu (ısı ya da ışık) ile oluşturulabilir . Işıkla polimerize olan kompozit rezinlerde reaksiyon 365 nm dalga boyunda UV ışıkla ya da 420–450 nm dalga boyunda görünür ışıkla başlatılır. UV ışıkla başlatılan sistemlerde benzoin alkil eter gibi organik bileşenler UV ışık
etkisi ile serbest radikalleri oluştururlar. Görünür ışıkla polimerize olan sistemlerde ise serbest radikalleri oluşturmak için ışığı absorbe eden diketon bileşikler bulunmaktadır. Bu iş için en çok kullanılan bileşik kamforokinon (CQ)’dur. Aktivatör olarak da alifatik amin bulunur. Işığın etkisi ile harekete geçen CQ aminle reaksiyona girip serbest radikalleri oluşturur . Kimyasal olarak polimerize olan kompozitlerde genellikle kullanılan başlatıcı benzoil peroksittir (BP), aktivatör olarak da aromatik tersiyer amin kullanılır. Isı, ışık ve bazı kimyasallar BP’in ayrışarak polimerizasyonu başlatan serbest radikallere dönüşmesini sağlarlar. Bu nedenle kompozit rezinlerin soğuk, karanlık, temiz ortamlarda saklanması önerilmektedir .
d- UV Stabilizatörler
Renk stabilitesini sağlamak amacıyla, renkleşmeye neden olan UV ışınlarını absorbe edecek maddeler, otopolimerize kompozitlerin organik fazına çok az miktarda ilave edilir. UV stabilizatör olarak genelde 2-hidroksi–4-metoksi benzofenon kullanılır .
2.1.1.2. İnorganik Faz
İnorganik faz, matriks içine dağılmış çeşitli şekil ve büyüklükteki kuartz, cam partikülleri, lityum alüminyum silikat, bor silikat gibi inorganik dolduruculardan meydana gelmiştir. Bu faz kompozit rezin materyallerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin en önemli belirleyicisidir. Rezin materyaline radyoopasite sağlamak için inorganik doldurucuların yapısına baryum, stronsiyum, çinko ve zirkonyum ilave edilmiştir . Lityum ve alüminyum iyonları camın küçük partiküllere kolaylıkla parçalanabilmesini sağlamaktadır. Baryum, çinko, bor, zirkonyum ve yitriyum iyonları kompozit rezine, radyoopak özellik vermesi için kullanılır . Doldurucu partiküllerin öncelikli amacı matriks materyalin miktarını azaltmak ve kompozit rezini güçlendirmektir. Kompozit rezinler, doldurucu içermeyen silikat ve akrilikler gibi restoratif materyallerle kıyaslandığında daha üstün fiziksel özelliklere sahiptir. İnorganik doldurucuların kompozit rezine kazandırdığı özellikler şöyle sıralanabilir .
Aşınma, sertlik, basma dayanıklılığı ve elastiklik modülü gibi mekanik özelliklerinin artırılması
Isısal genleşme katsayısının azaltılması Estetik özelliklerinin geliştirilmesi
Kompozit rezin materyalinin radyoopasitesinin artırılması Viskoziteyi değiştirerek çalışma zamanının ayarlanması.
Günümüzde kullanılan kompozitler doldurucu miktarları ve boyutları açısından çeşitlilik göstermektedir. İçerdikleri doldurucular kompozit rezinlere farklı özellikler sağlar . Rezin materyallerin inorganik yapısını oluşturan doldurucuların içeriğinin ve polimer matriks içindeki oranının bilinmesi önemlidir. Farklı büyüklükteki doldurucuların karıştırıldığı rezin materyaller, partiküllerin hacim veya ağırlık yüzdeleri şeklinde ifade edilmektedirler. Doldurucuların polimer matriks yapı içindeki hacim veya ağırlık yüzdesinin bilinmesi, fiziksel özelliklerinin değerlendirilmesinde önem taşıyan bir unsurdur . Doldurucu partiküller kimyasal yapılarına, ortalama partikül büyüklüklerine ve üretilme tekniklerine dayanarak geleneksel makro doldurucular, mikro doldurucular ve mikro doldurucu esaslı kompleksler olmak üzere üç şekilde sınıflandırılabilir .
a- Geleneksel Makrodoldurucular
Makro doldurucular, radyoopak kuartz, cam, seramik veya borosilika’nın küçük parçalara mekanik olarak öğütülmesi ve/veya parçalanması ile hazırlanırlar. Makro doldurucu partiküller bütünüyle inorganik, düzensiz şekilde kuartz, cam, borosilikat veya seramik parçalardır. Elde edilen partikül boyutları tamamen üretim şekline bağlıdır. Günümüzde öğütme tekniklerinin geliştirilmesi ile daha küçük ve daha yuvarlak partiküllerin eldesi mümkün olmuştur, böylece ortalama partikül büyüklüğü 5-30 µm’ den 0,2-5 µm’ ye düşürülmüştür .
b- Mikrodoldurucular
Mikrodolduruculu partiküller, çok ince dolduruculu radyolüsent cam kürelerinin kimyasal olarak hidrolizi ve çökelmesi ile elde edilmektedir. Bu
partiküllerin ortalama partikül büyüklükleri 0,1 µm’ den azdır. Pirojenik silika bu tip doldurucuların başında gelmektedir. İnorganik mikrodoldurucular yaklaşık 5-100 nm ortalama partikül büyüklüğünde küresel temel partiküllerden oluşur .
c- Mikrodoldurucu Esaslı Kompleksler
Bunlar mikrodolduruculara maksimum inorganik doldurucu yükleme sonucu ortaya çıkmışlardır. Üç farklı tipi vardır:
- Splintlenmiş prepolimerize mikrodolduruculu kompleksler
Pirojenik silika bir rezin matriks içerisine dağıtılır ve ısı ile sertleştirilir. Sonra oluşan kütle öğütülerek çapları 1-200 µm arasında değişen düzensiz şekilli partiküller elde edilir. Aslında bu partiküller organik bir matriks içinde inorganik silika içerdikleri için organik doldurucu ismini alırlar.
- Küresel prepolimerize mikrodolduruculu kompleksler
Bir monomer içinde yayılmış kolloidal mikroseramikler kısmen ısı ile sertleştirilir. Öğütme işleminden sonra elde edilen küresel partiküllerin büyüklüğü 20-30 µm’dir.
- Aglomere edilmiş mikrodolduruculu kompleksler
Isı ve basınç altında koloidal mikroseramik partikülleri sinterize edilerek düzensiz şekil ve boyutlarda oldukça pöröz partiküller elde edilir. Bu kümeleşmiş oldukça saf inorganik yapıdaki partiküllerin boyutları 1-25 µm arasında değişmektedir .
2.1.1.3 Ara Faz (Bağlayıcı Faz)
Kompozit rezinlerde, organik polimer matriks fazı ile inorganik faz arasındaki bağlantıya ara faz denir . Kompozit rezinlere yüksek düzeyde özellik kazandırılması ve bunun uzun süre devam edebilmesi için doldurucu partiküllerin
rezin matrikse çok iyi bağlanmış olması önemlidir . Bu bağlanma silika doldurucuların yüzeyini kaplayan ve silan adı verilen organik silisyum bileşikleri ile sağlanır. Silanlar iki fonksiyonlu moleküller olup bir taraftan silika partiküllerinin yüzeyindeki hidroksil grubuyla bağ kurarken, diğer taraftan organik matristeki metakrilat gruplarıyla kovalent bağlar kurmaktadırlar . Günümüzde en çok olarak kullanılan silan bağlama ajanı, reaktif bir silan olan ve rezin matriksiyle kovalent bağ ve hidrojen bağlarıyla etkileşime giren 3-metakriloksipropiltrimetoksisilan (MPTS)’dır . Diğer bir silan bağlama ajanı olan n-oktiltrimetoksilan (OTMS) ise reaktif değildir ve rezin matriksiyle direk etkileşime girmeyip zayıf Van Der Waals kuvvetleri yardımıyla matrikse tutunur. MPTS rezine güç ve direnç sağlarken, OTMS hidrofobik özelliğiyle su emilimini azaltır ve hidrolitik dengeyi sağlar . Nanodoldurucu içeren kompozit rezinlerde OTMS ve MPTS birlikte kullanılır ve birlikte kullanma rezinin polimerizasyonu sırasında çift bağ dönüşümünü arttırır, sulu ortamda dayanıklılığını arttırır ve bağlanmamış nanodoldurucuların arasındaki polimerizasyon büzülmesi sonucu meydana gelen stresi azaltır . 4-META. 3-akriloksipropiltrimetoksilan (APS), γ-plisidoksiprofil trimetoksilan (GPS), organosilan alitrietoksilan (ATES) da silan bağlama ajanı olarak kullanılan diğer moleküllerdir .
2.2 KOMPOZİT REZİNLERİN SINIFLANDIRILMASI
Kompozit rezin materyaller içeriğindeki inorganik doldurucuların boyutlarına, bu inorganik doldurucuların ağırlık ya da hacim olarak yüzdesine, polimerizasyon yöntemine ve viskozitesine göre sınıflandırılmaktadır. 1950’li yıllardan günümüze kadar kompozit rezinlerin monomer yapısı, doldurucu içeriği, bağlanma ve polimerizasyon teknolojileri açısından kronolojik olarak gelişimi Şekil 2.2’de gösterilmiştir . Kompozit rezinlerin yaygın olarak kullanılan sınıflandırılmasında inorganik doldurucu partiküllerin büyüklüğü ve miktarı dikkate alınmaktadır .
Şekil 2.2. Kompozit rezinlerin gelişim kronolojisi
İnorganik doldurucu partikül büyüklük ve yüzdelerine göre;
Lutz ve Philips (1983) Bayne (1994)
Geleneksel kompozitler (Makrofil kompozit) Hibrit kompozitler
Homojen mikrofil kompozitler Heterojen mikrofil kompozitler
Megafil Kompozitler (50-100 µm) %70-80 Makrofil Kompozitler (10-100 µm) %70-80 Midifil Kompozitler (1-10 µm) %75-80 Minifil Kompozitler (0,1-1 µm) %75-85 Mikrofil Kompozitler (0,01-0,1 µm) %35-60 Hibrit Kompozitler (0.04-1 µm) %70-80 Nanofil Kompozitler (0.005-0.01 µm)%72-87 Polimerizasyon Yöntemine Göre:
-Kimyasal olarak polimerize olan kompozit rezinler (Chemical-Cured) -Işık ile polimerize olan kompozit rezinler (Light-cured)
-Hem kimyasal hemde ışık ile polimerize olan kompozit rezinler (Dual-cured) Viskozitelerine Göre:
-Kondanse olabilen kompozit rezinler (Condansable) -Akışkan kompozit rezinler (Flowable)
Tablo 2.1. Kompozit rezinlerin sınıflandırılması
Günümüzde kullanılmakta olan sınıflandırma 1983 yılında Lutz ve Philips ’in inorganik doldurucu partiküllerinin büyüklüğünü esas alarak yaptıkları
sınıflandırmadır. 1994 yılında Bayne ve diğerleri , bu sınıflamayı genişleterek, nanofil ve megafil kompozitleri de eklemişlerdir (Tablo 2.1).
2.2.1. Kompozit Rezinlerin İnorganik Doldurucu Partikül Büyüklüklerine Göre Sınıflandırılması
Kompozit rezinlere eklenen doldurucu partiküller maddenin radyoopasitesi, aşınma dayanımı, elastisite modülü, termal genleşme katsayısı gibi özelliklerini direkt olarak etkiler. Bu yüzden, kompozit restorasyonlar genellikle doldurucu içeriklerine göre sınıflandırılırlar.
Bu sınıflamaya göre;
2.2.1.1. Megafil Kompozit Rezinler
Partikül büyüklüğü 0,5-2 mm olan kompozit rezinlerdir. Okluzal değim yüzeylerine ya da çok aşınan bölgelere yerleştirilmesi önerilen ve insert diye adlandırılan cam partiküller mega doldurucu olarak değerlendirilir .
2.2.1.2. Makrofil Kompozit Rezinler
Geleneksel kompozitler yaygın olarak makro dolduruculu kompozitler olarak da bilinmektedir . Partikül büyüklüğü 10-100 µm olan kompozit rezinlerdir, geleneksel kompozitler makrofil olarak adlandırılırlar. Bu tür kompozitlerde inorganik doldurucu miktarı ağırlıkça yaklaşık % 70-80’dir.
Makrofil kompozitlerde bulunan inorganik doldurucular kuartz partikülleridir. Partiküllerin büyük ve sert olması, organik matriksin inorganik partiküllerden daha fazla aşınmasına sebep olur. Bu da yüzey pürüzlülüğüne ve renklenmelere yol açar. Bu yüzden anterior dişlerde yeterli estetiği sağlayamazlar .Polisajlanma özelliğinin yetersizliği, boyanma ve renk değişikliğine meyilli olmaları nedeniyle günümüzde pek sık kullanılmamaktadır.
Bu tür kompozitlerde doldurucu partiküller genel olarak 1-10 µm büyüklüğündedir. Midifil kompozitler, geleneksel kompozitler olarak adlandırılmaktadır. Geleneksel kompozitler ağırlık olarak %75-80 oranında cam ve kuartz doldurucu içermektedirler. Bu kompozitlerin doldurucu partiküllerinin büyük ve sert olmasından dolayı, organik matriksleri doldurucularından daha çabuk aşınır. Bu da yüzey pürüzlülüğüne ve renkleşmeye neden olmaktadır.
2.2.1.4. Minifil Kompozit Rezinler
Partikül büyüklüğü 0,1-1 µm olan kompozit rezinlerdir. Partikül miktarı makrofil kompozitlere göre daha fazladır. Partikül yüzdesi ağırlıkça yaklaşık %75-85’ dir.
İnorganik doldurucu partiküllerinin küçük ve çok sayıda olması makrofil kompozite oranla daha düzgün bir yüzey elde edilmesini sağlar. Doldurucu materyal olarak kuartzdan daha kırılgan, baryum ve stronsiyum gibi ağır metaller içeren cam ile yoğunlaştırılmış partiküller içerirler .
2.2.1.5. Mikrofil Kompozit Rezinler
Partikül büyüklüğü 0,01-0,1 µm olan kompozit rezinlerdir . Mikrofil kompozitlerde partikül miktarları makrofil kompozitlerden daha az olup partikül yüzdesi ağırlıkça yaklaşık %35-60’dır . Mikrofil kompozitler 0,02–0,04 µm boyutunda silikon dioksit doldurucu partikül içerir. Yüksek oranda polisajlanabilir ve tatmin edici estetik sonuçlar elde edilir. Yoğun stres oluşan bölgelerde kullanılmamalıdır. Çünkü bu bölgelerde kullanıldığında sıklıkla marjinal kenarlarda veya kütlesinde kırılmalar meydana gelmektedir. Düşük kırılma dayanımları nedeniyle sınıf IV lezyonların restorasyonunda kullanılmamalıdır. Genel olarak fiziksel özellikleri küçük partiküllü kompozit rezinlerden daha yetersizdir. Bunun sebebi doldurucu içerik yüzdesinin daha düşük olmasıdır. Diğer kompozitlerle karşılaştırıldığında ısısal genleşme katsayıları ve basma dayanımları yüksek, elastiklik modülleri, çekme dayanımları ve kırılma dayanımları düşüktür. Mikrofil kompozitlerin makro dolduruculu ve geleneksel tip kompozitlere oranla polimerizasyon derinliği genellikle daha azdır .
2.2.1.6. Nanofil Kompozit Rezinler
Nanoteknoloji 0.1-100 nanometre (nm) boyutundaki materyallerin, çeşitli fiziksel ve kimyasal yollarla üretilmesi anlamına gelmektedir . “Nano” kelimesi Yunanca kökenli olup nanometre 10-9 metreyi veya 10-3 mikrometreyi (μm) ifade eden, çok küçük boyutlarda bir ölçü birimidir . Günümüzde oldukça yaygınlaşan nano teknoloji, diş hekimliğinde de önemli gelişmeleri beraberinde getirmiştir. Son yıllarda mikrofil kompozitlerin estetik özellikleri ve hibrit kompozitlerin dayanıklılığı gibi olumlu özelliklerin bir araya getirildiği partikül büyüklüğü 0.005-0.01 µm arasında olan nano kompozitler üretilmeye başlanmıştır . Nano partiküllü kompozit materyallerin organik yapısı da, diğer geleneksel ve hibrit kompozitler gibi benzer polimer yapılardan meydana gelmektedir. İnorganik yapıyı meydana getiren partiküller ise iki ayrı kısımdan oluşmaktadır . Bunlar nanomerler ve nanomer gruplarıdır. Nanomer yapısı 25-75 nm boyutlarındaki aglomere olmamış tek tek partikülleri ifade etmektedir ve nanomerler kompozit organik yapısında ayrı ayrı bulunurlar. Nano doldurucuların geleneksel mikro dolduruculara göre daha küçük olmaları, organik yapı ile temas eden yüzey alanının artmasına ve inorganik faz-organik faz bağlantısının daha kuvvetli olmasına neden olmaktadır . Geleneksel kompozitlerin yapısındaki inorganik doldurucuların formları öğütülerek elde edilmeleri nedeniyle düzensizdir. Nanofil kompozitlerde ise doldurucuların üretilmesi sol-jel kimyası adı verilen ve düzgün yüzeylerin elde edilmesine olanak sağlayan özel bir teknoloji ile yapılmaktadır. Bu teknoloji ile üretilen doldurucu partiküller küre formundadır. Küre formundaki doldurucuların kompozit içinde doldurucu oranını arttırmaya olanak sağlaması kompozitlerin özelliklerinin geliştirilmesini sağlamıştır . Nanodoldurucular çok küçük boyutlarda oldukları için kompozit içerisideki diğer partiküllerin arasına yerleşerek doldurucu miktarın artırılmasını sağlarlar bu da kompozit rezinin polimerizasyon büzülmesinin azalması ve fiziksel özelliklerinin artması ile sonuçlanmaktadır .
2.2.1.7. Hibrit Kompozitler
Farklı büyüklükteki doldurucu partiküllerin karışımını içeren kompozit rezinlere hibrit kompozitler denir. Bu kompozit grubu ağırlıkça %70-80 oranında ve
0,04 µm ve 1–5 µm boyutlarında farklı doldurucu partiküller içermektedir. Ortalama partikül büyüklüğü genellikle 0,6 µm’dir. Bazı araştırmacılar bu tip kompozitleri hibrit ve mikrohibrit olarak sınıflandırmaktadırlar. Ortalama doldurucu partikül boyutu 1µm ve üzeri olan kompozitler hibrit, ortalama doldurucu partikül boyutu 1µm’nin altında olan kompozitler ise mikrohibrit olarak tanımlanır. Bu materyaller genellikle radyoopaktır. Fiziksel özellikleri, geleneksel kompozit rezinlerle küçük partiküllü makro dolduruculu kompozit rezinler arasındadır. Kırılmaya karşı oldukça dirençli materyallerdir . Nanohibrit kompozit rezinlerin üstün cilalanabilirlik, yüksek kırılma ve aşınma direnci, azalmış polimerizasyon büzülmesi, daha iyi estetik ve optik özellik avantajlarına sahip oldukları bildirilmiştir .
2.2.2. Kompozit Rezinlerin Polimerizasyon Yöntemine Göre
Sınıflandırılması
- Kimyasal olarak polimerize olan kompozit rezinler (Self-cured) - Işık ile polimerize olan kompozit rezinler (Light-cured)
- Hem kimyasal hemde ışık ile polimerize olan kompozit rezinler (Dual-cured)
2.2.2.1. Kimyasal olarak polimerize olan kompozit rezinler
Kimyasal olarak polimerize olan kompozit rezinler genellikle iki ayrı pat olarak bulunurlar, pat-pat, toz-likit veya pat-likit formlarında da olabilirler. Patlardan bir tanesi amin gibi aktivatör içerir, diğeri ise, reaksiyon başlatıcı peroksit içerir. İki pat, önerilen ölçülerde karıştırıldığında, polimerizasyon reaksiyonu gerçekleşir. Bu tip kompozit rezinlerin, en önemli dezavantajı, hekimin çalışma zamanını kısıtlamasıdır . Bir diğer dezavantajı ise içerdiği tersiyer aromatik aminlerin ağızda kimyasal değişikliğe uğraması ile amin renklenmesi oluştuğundan renk stabilitesinin iyi olmamasıdır .
2.2.2.2. Işık ile polimerize olan kompozit rezinler
Kompozit rezin materyallerinde polimerizasyon işlemi ilk dönemlerde kimyasal iki patın karıştırılmasıyla gerçekleşirken, 1972 yılından itibaren UV ışını
ile polimerizasyon metotları kullanılmaya başlanmıştır . Ancak hasta ve hekim için zararlı olabileceği ve UV ışık kaynaklarının güvenilirliğinin sınırlı olması nedeni ile kullanımları terkedilmiş ve yerine görünür ışık kullanılmaya başlanmıştır . Günümüzde kompozit rezinlerin polimerizasyonu için kuartz–tungsten halojen (QTH), light emitting diode (LED), plazma ark (PAC) ışık kaynakları, diyot lazer ve argon lazer kullanılmaktadır .
İdeal bir ışık kaynağının sahip olması gereken bazı özellikler vardır. Bunların başında ışık cihazının birim zamanda yaydığı enerji yoğunluğu miktarı gelmektedir. Enerjinin birimi miliwatt (mw) ile ölçülür. Enerjinin birim alana düşen gücüne ise ışık yoğunluğu adı verilir. Birim olarak ışık yoğunluğu mw/cm² ile ifade edilir. Yeterli bir polimerizasyon sağlanabilmesi için ışık yoğunluğunun 300 mw/cm² olması gerekmektedir .
Işık kaynağından çıkan ışığın enerjisinin yanında, dalga boyu da kompozit polimerizasyonunda büyük önem teşkil etmektedir. Kompozit materyallerde kullanılan polimerizasyon başlatıcıların farklı dalga boylarında aktive olabilmesinden dolayı, kullanılacak olan materyale uygun dalga boyunda ışık kaynağı kullanımı, polimerizasyonun başarısını ileri derecede etkileyebilmektedir .
Görünür ışık ile aktive olan kompozit rezinler CQ ve tersiyer aminler gibi reaksiyon başlatıcı kimyasallar içeren tek pat sisteminden oluşurlar. Bu sistemdeki polimerizasyon 470 nm dalga boyundaki görünür ışık uygulaması ile gerçekleşir. Fotoaktivatör olarak CQ’nun kullanıldığı rezin materyallerde en uygun dalga boyunun 468 nm olduğu ifade edilmiştir . Bu sistemlerin en önemli özelliği, çalışma zamanının hekimin kontrolünde olmasıdır. Polimerizasyonu başlatan görünür ışık uygulanana kadar kompozit rezinin sertleşme reaksiyonu başlamamaktadır .
2.2.2.3 Hem kimyasal hemde ışık ile polimerize olan kompozit rezinler
Hem ışık hem de kimyasal aktive olan kompozit rezinlerdir. Bu tip rezinler, akışkan özellikte olduklarından daha çok yapıştırma materyali olarak kullanılırlar. İki ayrı pat formunda bulunurlar. Bir patında BP, diğerinde aromatik tersiyer amin
olan ve iki şekilde polimerize olan patlar ticari olarak piyasaya sürülmüştür. Ana pat tek başına ışık ile aktive edilebilir. Ana pat, katalizör ile önerilen oranlarda karıştırıldığında polimerizasyon kimyasal olarak tamamlanır. Yeterli ışık uygulanmasının mümkün olmadığı restorasyon şekillerinde kullanımları uygundur . Polimerizasyonun tam olarak gerçekleşmesinden endişe edilen her ortamda kullanılmaları önerilmektedir. Bu tür polimerizasyonun en büyük avantajı, kimyasal yolla polimerize olanlara nazaran hekime yeterli çalışma zamanı sağlaması, ışıkla polimerize olanlara kıyasla ışığın ulaşmadığı derin bölgelerde de polimerize olabilmesidir .
2.2.3 Kompozit Rezinlerin Viskozitelerine Göre Sınıflandırılması
Kondanse olabilen kompozit rezinler (Packable) Akışkan kompozit rezinler (Flowable)
2.2.3.1. Kondanse Olabilen Kompozit Rezinler
Kondanse olabilen kompozit rezinler yüksek doldurucu yüzdesine (hacimce %80 ve daha fazla) sahip viskoz kompozitlerdir. Amalgama alternatif olarak posterior dişlerde kullanma amacıyla geliştirilen bu kompozitlerin özellikle sınıf 2 kavitelerde kontakt oluşturmada kolaylık sağlaması, okluzal anatominin daha rahat işlenmesi, basınç uygulamaya izin vermesi gibi avantajları bulunmaktadır .
2.2.3.2. Akışkan Kompozit Rezinler
Akışkan kompozit rezinler inorganik doldurucu miktarı bakımından daha az partikül içeren ve katı kıvamda olmayan hibrit kompozitlerdir. Yüksek doldurucu içeren kompozitlerden aşınma direnci ve kuvveti açısından zayıftırlar . Kavite geometrisinin her zaman ideal koşullarda sağlanamadığı adeziv preparasyonlarda, oluşan polimerizasyon büzülmesini engellemek ve stres kırıcı bir bariyer oluşturmak amacıyla geliştirilen akışkan kompozit rezinler, restoratif diş hekimliği uygulamalarında varılan en son gelişmelerden birisini teşkil etmektedirler .
Akışkan kompozitlerin viskoziteleri, uyumlulukları, kıvamları ve manüplasyonlarının kolay olması, klinikte akışkan kompozitlerin kullanımını cazip hale getirmektedir ve kulanım alanlarını genişletmektedir .
Doldurucu oranı az olan ilk nesil akışkan kompozitler düşük elastisite modüllerine bağlı olarak sadece yüzey örtücü ve fissür örtücü olarak kullanılmaktadırlar . Doldurucu oranı daha fazla olan yeni nesil akışkan kompozit rezinlerin artan mekanik özelliklerine bağlı olarak daimi restorasyon materyali olarak kullanılabileceği öne sürülse de, günümüzde akışkan kompozit rezinler yaygın olarak kondanse olabilen ve hibrit kompozitlerin altında stres kırıcı olarak kullanılmaktadır .
2.2.4 Kompozit Rezinlerdeki Son Gelişmeler 2.2.4.1 Ormoserler
1998 yılında restoratif diş hekimliğine farklı bir materyal olarak sunulan ve ‘organicallymodified ceramics’ kelimelerinin ilk hecelerinden oluşan Ormoserler, diş yapısına benzer olarak inorganik ve organik elementlerin üç boyutlu kopolimerlerini içermektedirler. Geleneksel polimerlerden farklı olarak; ormoserler, silisyum dioksit (SiO2) üzerine inşa edilmiş bir inorganik iskelete sahiptirler ve bu iskelet üzerine polimerize edilen organik üniteler eklenmiştir. Ormoserlerin avantajları; mine ve dentine mükemmel adezyon, biyo uyumluluk, kullanım rahatlığı, iyi estetik, kondanse edilebilir ve kolay manüple edilebilir olması ve polimerizasyon büzülmesinin düşük olmasıdır .
2.2.4.2. Antibakteriyal Kompozitler
Yapısında bulunan özel kimyasallardan serbestlenen fluorür, kalsiyum, hidroksil gibi fonksiyonel iyonlar, mikroorganizmaları ve üretilen asitleri etkileyebilir. Restorasyona komşu diş sert dokularının demineralizasyondan korunmasını sağlar. Açığa çıkan iyonların miktarı, restoratif materyalin dış tabakasındaki pH değerine bağlıdır. Aktif dental plak nedeniyle azalan pH, koruyucu iyonların salınımını artırır, ya da pH arttığında iyon salınımı yavaşlar . Antibakteriyal özelliğe sahip kompozitler iki şekilde elde edilebilir:
- Rezin matriksinin içine çözünebilir antimikrobiyaller ilave edilir, bu materyal klorheksidindir. Dolgu maddesinden salınarak etkili olur.
- Antimirobiyal ajanın, rezin matriks içinde sabit kalması sağlanarak üretilen kompozit rezinler bu gruba dahildir. MDPB denilen yeni bir monomer
geliştirilmiştir. Matriks içinde sabit kalan bu ajan dışarı salınmaz, bakteri üremesi ve materyal birikimine karşı engelleyici etki gösterir .
2.2.4.3. Bulk Fill Kompozitler
Yeni nesil nano-hibrit bir kompozit türüdür. Üretici firmalarına göre değişmekle birlikte genel olarak; ytterbium triflorid baryum camı, karmaoksit, proacrylat, zirkonyum/silika partikülleri içerir. İnorganik doldurucu oranı da firmalara göre farklılıklar göstermektedir.
Kompozitin adı aynı zamanda tekniğin adını oluşturmaktadır. Tek tabakalı olarak uygulanmasıyla klinik çalışma süresini azalttığı ve hasta-hekim konforunu arttırdığı bilinmektedir . 4 mm uygulanabilen bu kompozitin inorganik yapısında bulunan baryum ve ytterbium partikülleri radyoopasitesini artırarak ışın cihazinin etkisinin derinlere ulaşabilmesini sağlar. Ayrıca kompozite mineye benzer bir şeffaflık vererek estetik üstünlük sağlar . Bulk fill kompozitlerin, modifiye edilmiş metakrilat rezinleri sayesinde polimerizasyonunun yavaş gerçekleştiği rapor edilmiştir .
Pürüzsüz ve krem kıvamındaki yapısıyla bulk fill kompozitin akışkan kaide mateyali kullanmadan kavite tabanında ve duvarlarında yüksek marjinal adaptasyon sağladığı söylenmektedir . Büzülme stresi hafifletici teknolojisiyle marjinal bütünlüğü artırıp, polimerizasyon büzülmesini; düşük bir büzülme stresi değeri olan 1.13 Mpa’ya ve düşük bir büzülme hacmi olan % 1.9 ‘a indirmiştir. Yeterli marjinal bütünlüğü ve düşük polimerizasyon büzülmesiyle dişin deformasyon, postoperatif hassasiyet, mikrosızıntı ve sekonder çürük olasılığını azalttığı bildirilmiştir .
2.3. POLİMERİZASYON
Polimer; 'poli' (birçok) ve 'mer' (parça) kelimelerinin birleşimi olup; birçok basit molekülden yapılmış makromolekül anlamına gelir. Yani polimerler çok parçadan oluşan moleküllerdir. Polimer, birçok küçük molekülün birleşmesi ile oluşmuş bir makromoleküldür .
Polimerler yüksek moleküler ağırlıklı, zincirimsi yapıda moleküllerdir, atomların gelişi güzel düzenlenmeleri ile değil, belirli atom gruplarının arka arkaya sıralanmasından oluşurlar. Bir polimerin yapısal birimlerinden birisini veya daha fazlasını oluşturan küçük moleküllerin her biri ise “monomer” olarak adlandırılmaktadır. Bu yapısal birimler birbirlerine kovalent bağlarla bağlanır.138 Polimer zincirler üç farklı formda bulunmaktadırlar (Şekil 2.3) .
-Doğrusal (Linear)
Çizgisel polimer molekülü doğrusal yönde uzayan aynı tip monomer ya da farklı tip ünitelerden oluşur.
-Dallanmış (Branched)
Bu tip polimer dallara ayrılmış bir yapı gösterir. Çizgisel ve dallara ayrışmış polimerleri oluşturan monomerler birbirlerine zayıf, fiziksel bağlarla bağlıdır.
-Çapraz bağlantılı (Cross-linked)
Bu tip polimer ağ şeklinde, çapraz bağlantılı fiziki bir yapı gösterir. Çapraz bağlantı sonucunda lineer moleküller arasında köprüler oluşarak, rezinin dayanıklılık, çözünürlük ve su absorbsiyonu gibi özelliklerini değiştiren üç boyutlu ağ şeklindeki yapılar meydana gelir.
Şekil 2.3. Polimer zincir formları
Polimerizasyon; tek bir molekülden makro moleküllerin şekillenmesi olayıdır . Polimerizasyon işlemi farklı mekanizmalarla meydana gelir. Sentetik polimerler, monomerlerin katılmalı polimerizasyon ve kondensasyon polimerizasyonu ile iki türlü reaksiyonu sonucu elde edilirler .
Rezin monomerlerin fonksiyonel grubu karbonkarbon çift bağıdır (C=C). Bu çift bağ, iki karbon atomu tarafından paylaşılan iki çift elektrona sahiptir. C=C monomerin reaktif kısmı olmasına rağmen, diğer atomlar ve yan gruplar C=C’ nin karbon atomlarının birine ya da her ikisine bağlanabilmektedir. Yan gruplar polimer zincirinde asılı hale gelerek sonuçta oluşan polimerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini belirlemektedirler . Genel olarak ne kadar fazla çift karbon bağı değişimi gerçekleşirse, polimerizasyon o kadar başarılıdır ve daha iyi mekanik sonuçlar alınır. Reaksiyona girmeyen çift karbon bağları, ya serbest radikaller olarak kalırlar ya da monomer zincirine pandantif olarak katılırlar . Molekülün kendi yapısındaki pandantif grupla reaksiyona girerek zinciri tamamlaması ile yapıda heterojen karakterli mikro jeller oluşur. Bu yapı gerçekleştiğinde, monomerin polimere dönüşüm derecesi yükselir ancak çapraz bağ oluşma özelliği azaldığı için total yapının mekanik ve fiziksel özelliklerini olumsuz etkilenir. Bunun sebebi de mikro jeller içerisinde reaksiyona girmeden kalan pandantif çift karbon bağlarıdır .
Monomerler ilave (katılmalı) polimerizasyon ve kondensasyon (basamaklı) polimerizasyon ile birbirlerine bağlanabilirler.
2.3.1.1 İlave Polimerizasyon
İlave polimerizasyon; benzer moleküllerin kimyasal bir değişikliğe uğramadan yüksek sayıda tekrarlanarak aynı kimyasal kompozisyona sahip yüksek molekül ağırlıklı makromoleküle dönüşmesidir. İlave polimerizasyon bir aktif merkeze, bir monomerin katılmasıyla bir anda zincir büyümesi ile başlar ve reaksiyon sonucunda yan ürün meydana gelmez. İlave polimerizasyon, monomerle tekrar polimerize olabilecek reaktif grupların oluşması ile karakterizedir. Basitçe reaksiyon şu şekilde belirtilir;
C* + D → C - D* C – D* + D→ C – D - D*
C – D – D* + D→ C – D – D - D* vs.
Teorik olarak zincir büyümesi tüm monomer bitene kadar sürebilir. İlave polimerizasyon esnasında kompozisyonda bir değişiklik olmaz. Makromoleküller kompozisyonda değişiklik olmadan ufak ünitelerden ya da monomerlerden oluşurlar. Çünkü polimer ve monomer aynı ampirik formüle sahiptir. Bir başka deyişle monomerin yapısı, polimerde defalarca tekrarlanmıştır. İlave polimerizasyon reaksiyonları, daima çift bağlar içeren doymamış moleküllerle meydana gelir. Bir monomer molekülündeki iki karbon atomu arasındaki çift bağların açılması, monomer molekülünün aktivasyonunu başlatır. Böylece bu molekülün enerjisi bir diğer moleküle transfer edilir ve bir zincir reaksiyonu başlar . Kondensasyon polimerizasyonu ile karşılaştırıldığı zaman, ilave polimerizasyonu sınırsız büyüklükte dev moleküller üretebilir. Dental işlemlerde kullanılan rezinlerin hemen hepsi ilave polimerizasyon ile üretilir. Bu tip polimerizasyon o kadar yaygındır ki, polimerizasyon terimi kullanıldığında genellikle ilave polimerizasyon akla gelmektedir .
Kondensasyon polimerizasyonu; benzer veya farklı yapıdaki poli-fonksiyonel monomerlerin, genellikle küçük bir molekül çıkararak reaksiyona girmesiyle oluşan kimyasal bir reaksiyondur. Burada en önemli koşul monomerlerin poli-fonksiyonel olmasıdır. OH¯, COOH¯, NH2 gibi fonksiyonel gruplardan en az iki tane taşıyan monomerler esterleşme, amidleşme gibi reaksiyonlarla küçük moleküller çıkararak, kondensasyon polimerlerini oluşturmaktadırlar . Kondensasyon polarizasyonunda bileşenler çift fonksiyonludur ve hepsi kendiliğinden reaktif hale geçerler. Bu reaksiyon, yüksek molekül ağırlıklı bir polimer formuna ulaşana kadar bir seri reaksiyon şeklinde devam eder ve iki ya da daha fazla fonksiyonel grubu bulunan moleküller daha büyük molekülleri oluştururlar . Bu tür polimerizasyonlar basamaklı polimerizasyon reaksiyonları olarak da adlandırılırlar. Kondansasyon reaksiyonunda su gibi küçük moleküllü bir yan ürün açığa çıkmaktadır ki ilave polimerizasyonu ile önemli bir farklılık oluşturur. Günümüzde kondansasyon rezinleri, dental restorasyon veya protetik uygulamalarda pek kullanılmaz. Ancak polimer kimyasındaki yenilikler bu durumu her an değiştirebilir. Dolayısıyla, diş hekimleri polimerizasyon tipleri ile ilgili kavramları anlamak zorundadırlar .
Tüm polimerizasyonlarda her zaman istenen özelliklerde polimerler hazırlamak mümkün değildir. Monomerler, polimerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkilerler. Özellikle çapraz bağlı polimerler fiziksel açıdan daha dayanıklı olup, su emilimi ve çözünürlüğü az olan materyallerdir. Çapraz bağlayıcı ajanın konsantrasyonu ve kompozisyonu fiziksel özellikleri etkiler . Bu yüzden polimerizasyon işleminde kopolimerizasyon ve çapraz bağlantı da önemlidir.
2.3.2.Polimerizasyon Safhaları
Diş hekimliğinde kullanılan akrilik rezin monomerler, polimerize olurken dört farklı safhada meydana gelir. Bunlar aktivasyon, başlangıç, çoğalma ve sonlandırma reaksiyonlarıdır.
2.3.2.1. Aktivasyon
Serbest radikallerin oluşturulması işlemi aktivasyon (indüksiyon) olarak adlandırılır . Polimerizasyonu başlatmak için serbest radikallerin oluşması gerekmektedir.
