Wytrzymałość tworzywa polimerowo-akrylowego wzbogaconego nanosrebrem

Proteza zębowa stanowi urządzenie rehabilitacyjne, odbudowujące utracone funkcje żucia. Na rynku dostępne są materiały zbliżone właściwościami do żywych tkanek jamy ustnej, charakteryzujące się biotolerancją, estetyką i wysoką wytrzymałością mechaniczną. Nowym pomysłem jest akryl wzbogacony nanosrebrem. Od wieków bowiem srebro znane jest ze swego dobroczynnego działania biobójczego. Dodatki bakteriobójcze nanosrebra zastosowano już do produkcji tworzyw sztucznych mających między innymi zastosowanie w: produkcji opakowań, farbach, tkaninach, zmywarkach do naczyń, lodówkach. Można przypuszczać, że wprowadzenie nanosrebra do tworzywa akrylowego będzie przełomem, jednak pojawia się pytanie: czy będzie ono miało wpływ na właściwości wytrzymałościowe akrylu? Jednak jak każdy nowy materiał wymaga on przeprowadzenia badań wytrzymałościowych sprawdzających jego parametry w odniesieniu do istniejących już tworzyw. Celem pracy było przeprowadzenie badań wytrzymałościowych na zginanie akrylu wzbogaconego nanosrebrem i porównanie jego własności z konwencjonalnym tworzywem akrylowym. Badaniom poddano cztery rodzaje próbek: I - z tworzywa akrylowego Villacryl H Plus z domieszką 180 ppm nanosrebra, II - z tworzywa akrylowego Villacryl H Plus z domieszką <100 ppm nanosrebra, III - z tworzywa akrylowego Villacryl H Plus z domieszką 100 ppm nanosrebra, IV - z tworzywa akrylowego Villacryl H Plus bez dodatku nanosrebra. Próbki poddane zostały statycznej próbie zginania. Została ona przeprowadzona na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej FP10. Próbki do badań miały kształt prostopadłościanu o wymiarach (h=2mm, b=9mm, a=90mm) zgodnych z Polską Normą. Ustalono liczebność próbek w ilości 16 sztuk z każdego materiału. Łączna liczba próbek, jaka została wykonana wynosiła 64. Przeprowadzone badania wytrzymałościowe na zginanie upoważniają do sformułowania następujących wniosków: 1. Wprowadzenie nanosrebra w istotny sposób nie zmienia własności mechanicznych tworzywa. 2. Wartość średnia: I - 38,75 N [180 ppm], II - 36,97 N [<100 pm], III - 36,91 N [100 ppm], IV - 37,00 N [bez dodatku]. Największą wartość siły przenosi I rodzaj próbek (tworzywo akrylowe Villacryl H Plus z domieszką 180 ppm nanosrebra), z odchyleniem 5,76 [N]. 3. Naprężenia: I - 78,57 MPa [180 ppm], II - 72,05 MPa [<100 ppm], III - 68,46 MPa [100 ppm], IV - 69,78 MPa [bez dodatku]. Największe naprężenie przenosi I rodzaj próbek (tworzywo akrylowe Villacryl H Plus z domieszką 180 ppm nanosrebra), z odchyleniem 11,43 MPa. 4. Próbka wzbogacona nanosrebrem 180 ppm osiągnęła największą wartość średnią naprężenia przy odchyleniu standardowym 11,43 MPa. Wynika stąd pozytywny wpływ dodatku nanosrebra do tworzywa akrylowego. Próbka bez dodatku nanosrebra uzyskała średnią wartość naprężenia 69,78 MPa przy odchyleniu standardowym 12,72 MPa, co wskazuje na celowość wprowadzenia nanosrebra do tworzywa akrylowego. 5. Badanie za pomocą zginania trójpunktowego jest pewnym i szybkim sposobem weryfikacji nowych materiałów pod kątem ich przydatności w protetyce. 6. Wyznaczona wartość wytrzymałości na zginanie próbek akrylowych mieści się w granicy określonej przez normę ISO 1567:1999 lecz jest mniejsze od deklarowanej przez producenta. Podsumowując, wprowadzenie nanosrebra do tworzywa akrylowego Villacryl H Plus nie obniża własności wytrzymałościowych na zginanie lecz w nieznacznym stopniu je poprawia.

Czasopismo: Engineering of Biomaterials
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa