Нурт_Стоматологическое материаловединие

ладят более темными линиями . Этот эффект схемати­ чески изображен на Рис. 1.5.2 для металла с выражен­ ной однородной структурой зерен. Все зерна обладают приблизительно одинаковыми размерами и формой; такая структура зерен называется равноосной. Приме­ ром металла с такой структурой зерен служит доэвтектоидная гипоэвтектоидная нержавеющая сталь, пове­ рхность которой после травления представлена на Рис. 1.5.3. Возможны и другие формы и размеры зе­ рен, и очень часто они зависят от вида технологичес­ кой обработки, используемого при твердении распла­ ва. Например, если расплавленный металл заливать в форму с квадратным или круглым сечением, темпера­ тура которой будет ниже, чем у расплава, структура затвердевшего металла будет выглядеть так, как пока­ зано на Рис. 1.5.4, т.е. кристаллы растут от стенок фор­ мы к центру.

Многие металлы легко деформируются, особенно, если они находятся в элементарном (т.е. чистом) сос­ тоянии. Это позволяет придавать им любую желаемую форму ударами молота, путем проката, прессования или протяжки. Крупные отливки, известные под наз­ ванием слитков, могут быть превращены в изделия любой требуемой формы, например, в крыло автомо­ биля, остов лодки или проволоку.

Металл, форма которого была изменена путем де­ формации, называется кованым. Если бы стали изучать под оптическим микроскопом микроструктуру метал­ лической проволоки, то она выглядела бы так, как по­ казано на рисунке Рис. 1.5.5. Зерна вытянуты в нап­ равлении протяжки и образуют слоистую структуру. Таким образом, изучая микроскопическую структуру металла, можно получить о нем много информации.

СПЛАВЫ

Элементарные или чистые металлы используются редко из-за множества ограничений, связанных с их свойствами. Большинство широко используемых ме­ таллов представляют собой смесь двух или более ме­ таллических элементов, иногда с добавкой неметалли­ ческих компонентов. Обычно эти материалы получают сплавлением элементов при температурах, превышающих их температуру плавления. Такие сме­ си двух или более металлов называют сплавами. Спла­ вы, состоящие из двух элементов, называют бинарны­ ми сплавами, а смесь трех элементов — тройными (1гли

трехкомпонентными) сплавами.

Чаще всего сплав состоит из нескольких отдель­ ных, четко определенных, твердых фаз. Фазой назы­ вают структурно однородную (гомогенную) часть систе­ мы, которая отделена от других частей системы четко определенными физическими границами. Каждая фа-

СТРУКТУРА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

33

Рис. 1.5.1. Процесс твердения металла

Полированная протравленная поверхность

Рис. 1.5.2. Отражение падающего света от протравленной

поверхности металла

Рис. 1.5.3. Зернистая структура гипоэвтектоидной нер­

жавеющей стали

за будет иметь свою собственную, отчетливо выражен­ ную структуру, и связанные с ней свойства.

В обиходе, чаще всего упоминаются такие фазы, как газ, жидкость и твердое вещество, поскольку они заметно отличаются друг от друга. Вещество может сос­ тоять из нескольких фаз. Например, воду можно рас­ сматривать как однофазную структуру, в то время, как в смесь воды и масла будут входить две фазы. Песок мож-

34 ОСНОВЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Радиальная структура

Равноосная структура

Рис. 1.5.4. Зернистая структура в зависимости от условий

твередения расплава

но рассматривать как однофазную систему, даже если он состоит из множества отдельных частиц, поскольку все частицы песка идентичны по составу и структуре.

В фазе может содержаться несколько компонен­ тов, например, солевой раствор состоит из воды и растворенного в ней хлорида натрия. Аналогично это­ му, фазы в металле могут представлять собой смеси металлов. В состав меди может входить до 40% цинка без разрушения ее кубической гранецентрированной (КГЦ) решетки. Такие структуры называют твердыми растворами, и эти структуры соответствуют ряду спе­ циальных условий (см. ниже).

ТВЕРДЫЕ ФАЗЫ

При смешивании двух разных металлических элемен­ тов, полученный материал может быть как однофаз­ ным, так и многофазным сплавом. Сплав, который из них образуется, зависит от растворимости одного эле­ мента в другом, и это определяется кристаллической природой элементов, а также их относительными раз­ мерами.

В сплавах могут образовываться фазы трех разных видов: чистый металл (механическая смесь фаз чистых металлов, входящих в сплав), твердый раствор или ин­ терметаллическое соединение. Последние два вида фаз (твердый раствор и интерметаллическое соедине­ ние) требуют более подробного описания.

Твердые растворы

Твердый раствор — это смесь элементов на атомном уровне, аналогичная смеси жидкостей, растворимых одна в другой. Существует два типа твердых раство­ ров: твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения.

Рис. 1.5.5. Вытянутые кристаллические зерна в структуре

металлической проволоки, полученные в результате про­ тяжки

Твердые растворы замещения

Если атомы растворенного элемента могут непосред­ ственно заместить атомы растворителя в соответству­ ющей ему кристаллической решетке, то в таких случа­ ях образуется твердый раствор этих двух элементов. Образование такого твердого раствора возможно при следующих условиях:

•атомы имеют одинаковую валентность;

•атомы образуют одинаковую кристаллическую структуру (например, КГЦ решетку);

•размеры атомов отличаются друг от друга не более чем на 15%.

Пример такой системы, используемой в стомато­

логии, является сплав золота и меди (Рис. 1.5.6). Добавление любого количества меди в золото во

всех случаях приведет к образованию твердого раство­ ра. Таким образом, твердые растворы замещения мож­ но получить во всем диапазоне от 100% золотадо 100% меди. Такое возможно потому, что оба этих металла отвечают всем трем приведенным выше условиям

(Таблица 1.5.1).

Другими металлами, способными образовывать с золотом твердые растворы замещения, являются пла­ тина (размер атомов = 2,775 А ), палладий (2,750 А ), и серебро (2,888 А), имеющие КГЦ кристаллическую структуру.

Твердые растворы внедрения

Как уже понятно из названия, твердые растворы внедрения образуются в тех случаях, когда атомы растворимого вещества способны проникнуть в пространство между атомами растворителя. Для то­ го чтобы это произошло, атомы растворимого эле­ мента должны быть намного меньше атомов раство­ рителя. Практически диаметр атома растворимого элемента должен составлять менее 60% диаметра

С Т Р У К Т У РА М Е Т А Л Л О В И СПЛАВОВ

35

Рис. 1.5.6. Схематичное представление структуры твердо­ го раствора замещения

Таблица 1.5.1 Свойства золота и меди

	Диаметр	Кристал-	Валент-
Эпемент	атома (А)	лическая		ность
		структура
Аи	2.882	КГЦ	1	или 3
Си	2.556	КГЦ	1	или 2

атома растворителя. Примером твердого раствора внедрения может служить сталь, содержащая не­ большое количество углерода, проникшего в сво­ бодные пространства кристаллической решетки же­ леза (Рис. 1.5.7).

Пространство для внедрения атомов другого эле­ мента весьма ограниченно, поэтому в результате вклю­ чения в структуру дополнительных атомов может наб­ людаться искажение (искривление) решетки. Другими элементами, способными легко образовывать твердые растворы внедрения, являются водород, азот и бор.

Интерметаллические соединения

Интерметаллическое соединение образуется в том случае, когда два или большее число металлов при смешивании образуют соединение в определенном или стехиометрическом соотношении. Примером ме­ таллов, способных образовывать стехиометрические соединения, являются некоторые фазы в сплавах, ис­ пользуемых для изготовления стоматологических

Рис. 1.5.7. Схематичное представление структуры твердо­ го раствора внедрения

амальгам: в сплаве для амальгамы могут содержаться фазы Ag — Sn (Ag3Sn), а также, фазы Си — Sn (Cu6Sng).

ФАЗОВЫЕ

Сплав может состоять из большого количества разных фаз, образование которых зависит от его состава и температуры плавления. Был разработан графический способ изображения процесса образования фаз, изве­ стный под названием «фазовая диаграмма состояния».

На такой диаграмме отображены все фазы (включая жидкую), присутствующие при определенной темпе­ ратуре в сплаве данного состава.

Твердые растворы

Простейшими для нашего понимания фазовыми ди­ аграммами являются бинарные диаграммы состояния. Примером такой фазовой диаграммы является прос­ тая система, представленная на Рис. 1.5.8. Эта фазовая диаграмма составлена для двух элементов — меди и никеля, по вертикальной оси отложена температура, а по горизонтальной — состав смеси. Медь и никель схожи по своим свойствам, поэтому они могут с лег­ костью замещать друг друга в кристаллической решет­ ке, и образовывать типичные твердые растворы заме­ щения. Таким образом, при постепенном переходе состава от чистой меди к чистому никелю, будет обра­ зовываться всего одна фаза.

Хотя некоторые полагают, что температура плавле­ ния такого сплава будет находится где-то между темпе-

36 ОСНОВЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО М А Т Е Р И А Л О В Е Д Е Н И Я

Рис. 1.5.8. Фазовая диаграмма равновесия для системы Cu-Ni, соотношение компонентов в которой 50 Си : 50 Ni при 1300°С дает составы, обогащенные медью в ж и д к о м расплаве и обогащенные никелем - в твердом состоянии

ратурами плавления чистой меди и чистого никеля, на самом деле это не так. Сразу сложно понять, почему на диаграмме появляется область, в которой присутству­ ют одновременно жидкий расплав и твердая фаза. Ли­ ния, которая отделяет область только жидкой фазы от области, состоящей из жидкости и твердой фазы, на­ зывается ликвидусом или линией ликвидуса, а линия, от­ деляющая смесь жидкости и твердого от области, в ко­ торой присутствует только твердая фаза, известна под названием солидуса или линией солидуса.

При твердении чистого металла, переход от жидко­ го в твердое состояние происходит при вполне опреде­ ленной температуре; такой температурой является ха­ рактеризующая физические свойства данного металла температура плавления. Если для чистого металла построить кривую в координатах температура — время, она будет иметь вид, представленный на Рис. 1.5.9.

Протяженность плато на кривой соответствует пе­ риоду, в течение которого происходит твердение ме­ талла, а линии ликвидус и солидус совместились в од­ ной точке. Причиной образования плато является высвобождение энергии (в форме тепла) при тверде­ нии материала, которая поддерживает постоянную температуру металла при его твердении. Эта энергия называется скрытой теплотой плавления.

При смешивании двух металлов для получения сплава, кривая охлаждения выглядит иначе (Рис. 1.5.10), поскольку твердение сплава происходит не при одной температуре, а в определенном температурном интервале. Ликвидус и солидус становятся раздельны­ ми точками на кривой охлаждения (Рис. 1.5.10).

Причина расширения интервала температур, в ко­ тором происходит переход от твердого состояния к жидкому в сплаве меди и никеля, заключается в том, что атомы этих металлов не являются идентичными.

Рис. 1.5.9. Кривая охлаждения расплава чистого металла

Рис. 1.5.10. Кривая охлаждения сплава

Следовательно, в области, находящейся между разны­ ми температурами плавления этих двух металлов, оста­ ется жидкий расплав, обогащенный медью, имеющий более низкую точку плавления, и появляется твердая фаза, обогащенная никелем с более высокой точкой плавления. В данной температурной области эти фазы представляют собой самые стабильные соединения.

Например, для состава, содержащего 50% меди и 50% никеля, при температуре 1300°С, в твердом нике­ ле может содержаться не более 37 массовых процентов меди. Следовательно, любые лишние атомы меди, вы­ ходящие за пределы уровня 37%, переходят в жидкое состояние и смешиваются с оставшимся никелем. Та­ кая смесь твердого и жидкости обладает более низкой свободной энергией, чем однофазное состояние.

Положение линий солидус и ликвидус связано с пределами растворимости, и на этом основано пост­ роение фазовых диаграмм. Вычерчивая для разных

Рис. 1.5.11. Построение фазовой диаграммы

композиций по эмпирическим данным серию кривых охлаждения, представленных на Рис. 1.5.11, можно построить фазовую диаграмму, схематически предс­ тавленную на Рис. 1.5.8. По мере снижения темпера­ туры состава 50 : 50 (50% меди и 50% никеля), раство­ римость меди в никеле повышается, и это будет продолжаться до температуры ~1220°С. При этой тем­ пературе вся имеющаяся медь растворится в никеле с образованием однофазного твердого раствора, обла­ дающего наиболее стабильной структурой.

Частичная	растворимость
в твердом	состоянии

Чаще бывает так, что компоненты материалов не об­ ладают достаточной растворимостью для того, чтобы образовать абсолютные твердые растворы. Примера­ ми таких компонентов являются медь и серебро, отли­ чающиеся размерами атомов, и поэтому способные только к частичному растворению друг в друге.

Фазовая диаграмма для этой системы представле­ на на Рис. 1.5.12. Для большинства соотношений между медью и серебром, материал будет состоять из двух фаз, одной — обогащенной серебром, и другой — медью; для удобства назовем их а-фазой и (3-фазой, соответственно, а-фаза состоит, главным образом, из серебра с небольшой добавкой растворенной в нем меди, в то время, как (5-фаза — из меди с небольшим количеством растворенного в ней серебра.

При низких концентрациях меди в композиции серебро-медь, вся присутствующая медь растворится в серебре, при этом образуется только одна фаза. Мак­ симальная растворимость меди в серебре составляет 8,8 массовых процентов при температуре 780°С.

Рис. 1.5.12. Фазовая диаграмма равновесия для системы

Ag-Cu

При понижении температуры растворимость ме­ ди в серебре также значительно понижается, и избы­ ток меди как бы выпадает в осадок, образуя вторую, р-фазу.

Аналогично поведет себя серебро при его низкой концентрации в составе сплава серебро-медь. В этом случае ограниченная растворимость серебра в меди также приведет к образованию двухфазной структуры.

Интересной и важной частью фазовой диаграммы системы Ag — Си является снижение температуры лик­ видуса при получении композиции, состоящей из 72 частей серебра и 28 частей меди (72Ag:28Cu). При тем­ пературе 780°С сплав будет состоять из трех фаз: жидкой фазы, ос-фазы и Р-фазы. Эта точка называется точкой

эвтектики или эвтектической точкой, а температура, при которой существуют все три фазы — температурой

эвтектики или эвтектической температурой. Подоб­ ные композиции называются эвтектическими состава­ ми, или сплавом эвтектического состава.

При охлаждении жидкости эвтектического соста­ ва, она сразу же превращается в две твердые фазы, без образования промежуточной смеси жидкости с твер­ дым — того, что наблюдается у сплавов неэвтектичес­ кого состава. Это свойство некоторых систем сплавов можно использовать для образования материалов с низкой температурой плавления, например, припоев.

Аналогично тому, как при эвтектической темпера­ туре из одной жидкой фазы образуются две твердые фазы, такие же превращения (образование двух фаз из одной) могут наблюдаться и в твердом состоянии.

Примером такого превращения служит система Fe

-С, фазовая диаграмма которой представлена на Рис.

1.5.13.Для композиции 0,8С : 99,2Fe, при температу­ ре 723°С твердый раствор, у-фаза, переходит в твердый раствор углерода в железе, ос-фазу, и карбид железа, Fe3C. Такой переход называется эвтектической реак-

38 ОСНОВЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО М А Т Е Р И А Л О В Е Д Е Н И Я

Рисунок 1.5.13 Фазовая диаграмма равновесия для сис­ темы Fe-C

Рисунок 1.5.14 Микрофотография под сканирующим

электронным микроскопом дендритной структуры сплава Со-Сг

цией, и отличается от эвтектики тем, что все три фазы существуют в твердом виде.

Фазовые превращения или фазовые переходы, по­ добные описанному выше, играют важнейшую роль в образовании микроструктуры, которая, в свою оче­ редь, определяет свойства сплава. Следует отметить, что существуют и другие виды фазовых переходов.

НЕРАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ

выше диаграммах, его необходимо выдержать при за­ данной температуре в течение длительного времени. На практике же скорости твердения и охлаждения сплава не позволяют образовываться равновесным фазовым структурам.

Как было отмечено выше, для состава, содержаще­ го 50% меди и 50% никеля (50Cu:50Ni), при темпера­ туре 1300°С одновременно существуют две фазы — жидкая фаза, обогащенная медью, и твердая, состоя­ щая из 63% никеля и 37% меди (63Ni:37Cu). При быстром охлаждении эти жидкая и твердая фаза не смогут быстро перестроить свой состав, поэтому оста­ нется какая-то часть твердой фазы, обогащенной ни­ келем. По мере твердения материала, в первую оче­ редь, будут выкристаллизовываться составы с большим содержанием никеля, а за ними начнет твер­ деть оставшаяся жидкость, и эта часть материала будет богата медью. Образовавшаяся твердая структура бу­ дет состоять из множества кристаллов различного сос­ тава в очень широком диапазоне, но все в той же фазе. Образование твердого сплава неоднородного состава называется композиционной сегрегацией.

В системах с несколькими фазами в первую оче­ редь начнет твердеть та фаза, которая обладает самой высокой температурой плавления, а за ней — фазы с более низкими температурами плавления. По мере твердения самой первой фазы она будет стремиться образовать решетку с определенной структурой, изве­ стной под названием дендритной структуры. На Рис. 1.5.14 представлена снятая в растровом электронном микроскопе дендритная структура Со-Сг (кобальтхромового) сплава.

От композиционной сегрегации можно избавить­ ся, и, по крайней мере, ее снизить, путем повторного нагрева сплава до температуры чуть более низкой, чем температура солидуса, и выдержки сплава при этой температуре в течение определенного времени.

Процесс такой термической обработки сплава из­ вестен под названием отжига. Если мы захотим полу­ чить композицию однородного (гомогенного) соста­ ва, то отжиг, требуемый для его достижения, называют гомогенным отжигом.

Клиническое значение

В стоматологии должны использоваться не чистые металлы, а металлические сплавы, которым можно придавать наилучшие механические свойства.

Следует подчеркнуть то, что все описанные выше фа­ зовые диаграммы представляют собой диаграммы фа­ зового равновесия. Для того чтобы материал мог иметь фазовую структуру, представленную на приведенных

Глава 1.6

СТРУКТУРА ПОЛИМЕРОВ

ВВЕДЕНИЕ

Пластмассы и резина, как их называют в повседнев­ ном обиходе, объединены одним общим свойством — они являются полимерами. Полимеры — это молекулы с длинной цепью, состоящей из множества повторяю­ щихся элементов, строение которых подробно описа­ но в главе 1.3. Полимеры не изобретены в двадцатом веке — фактически, по возрасту, они старше человече­ ства, и в той или иной форме являются основной сос­ тавляющей любой живой материи, будь то растение или животное. Примерами полимеров натурального или природного происхождения являются агар, цел­ люлоза, Д Н К , протеины, натуральный каучук, колла­ ген и шелк.

Однако, лишь недавно мы стали понимать строе­ ние полимеров и разработали методы их производ­ ства. Примерами синтетических полимеров, широко используемых в быту, являются поливинилхлорид, по­ лиэтилен, нейлон и полистирол.

Сначала считалось, что синтетические полимеры станут искусственными заменителями таких нату­ ральных полимеров, как шелк и каучук. В настоящее время может быть выпущено множество самых разных видов синтетических полимеров, которые смогут най­ ти применение практически в любой сфере жизнедея­ тельности человека, и позволят удовлетворить такие потребности, о которых раньше невозможно было да­ же предположить. В качестве примера можно привес­ ти материалы медицинского назначения, такие как мембраны для диализа и оксигенаиии, стоматологи­ ческие пломбировочные материалы.

Исходным материалом для получения полимера является мономер. Такие материалы, как полиэтилен, состоят из многократно повторяющихся групп СН2, соединенных вместе и образующих длинную цепь (Рис. 1.6.1а). Мономер, из которого получен данный полимер, называется этиленом (Рис. 1.6.1Ь).

Полимером, похожим по структуре на полиэти­ лен, является полипропилен. Он образуется при сое­ динении молекул пропилена (Рис. 1.6.2а). Пропилен отличается от этилена наличием метальной группы (СН3 ), замещающей один из атомов водорода, и при его полимеризации образуется полипропилен (Рис.

1.6.2Ь).

Строение полипропилена несколько сложнее по сравнению с полиэтиленом, при этом расположение метальных групп может быть разным, так как:

•все они могут находиться по одну сторону цепи (изотактические полимеры);

•они могут равномерно располагаться по разным сторонам цепи (синдиотактические полимеры);

•их расположение может быть хаотическим (атактические полимеры).

Ряд полимеров, основанных на мономерах группы винила, представлен в Таблице 1.6.1.

Следует отметить, что химические способы полу­ чения разных полимеров существенно отличаются друг от друга, и переход от одной формы вещества к другой не настолько прост, насколько это кажется на первый взгляд. У каждого полимера имеются свои собственные характеризующие его элементарные звенья, подобно отпечаткам пальцев, и эти звенья яв-

Рис. 1.6.1. Полиэтилен (а), полученный из этилена (Ь)

ляются основой широкого разнообразия свойств по­ лимеров.

Самыми распространенными полимерами явля­ ются те, которые состоят из органических соединений

Рис. 1.6.2. Полимеризация пропилена (а) дает полипро­ пилен (Ь)

углерода, но полимеры могут состоять и из неоргани­ ческих соединений, основой которых является диок­ сид кремния (Si02).

Кремний, будучи четырехвалентным, как и угле-

Рис. 1.6.3. Структурная формула полидиметилсилоксана

род, способен образовывать основную цепь полимер­ ного соединения, в которую он входит вместе с кисло­ родом. Примером кремнийорганического полимера является полидиметилсилоксан (Рис. 1.6.3). Если по­ лимер образуется из мономеров одного вида, то его называют гомополимером, а если в состав полимера входят мономеры разного вида, то он называется гетерополимером.

МЕХАНИЗМЫ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Общим для всех мономеров, представленных в Табли­ це 1,6.1, является наличие двойной связи, которая раскрывается, позволяя мономеру соединиться с со­ седним мономером. Процесс получения полимеров из мономеров называется полимеризацией. Существует два возможных пути полимеризации: аддитивный* и конденсационный.

Аддитивная полимеризация

Аддитивная полимеризация — это такое явление, когда в результате реакции между двумя молекулами образу­ ется большая молекула без выделения побочного низ­ комолекулярного продукта (например, воды). Если реакция происходит между одинаковыми молекула­ ми, то образуется гомополимер; если между разными —

гетерополимер.

Такая реакция характерна для винильных соедине­ ний, которые являются реакционноспособными не­ органическими соединениями, содержащими двой­ ные связи углерод — углерод (Таблица 1.6.1). Процесс аддитивной полимеризации протекает в 4 этапа:

•активация;

•инициирование;

•рост цепи;

•обрыв цепи.

•В отечественной литературе этот процесс называется

радикальной полимеризацией

СТРУКТУРА П О Л И М Е Р О В

41

Активация

Полимеризация винильных соединений происходит в присутствии свободных радикалов (•). Эти, весьма реакционноспособные атомы или молекулы, имеющие неспаренный электрон. Процесс получения свобод­ ных радикалов называется активацией. Примером ак­ тивации является разложение перекисного соедине­ ния (пероксида).

В стоматологии чаще всего используется пероксид бензоила. В определенных условиях молекула перок­ сида бензоила распадается на два свободных радикала:

С6 Н5 СОО - ООСН5 С 6 -> 2 (С6 Н5 СОО •)

Последнее соединение может разлагаться с обра­ зованием других свободных радикалов:

с 6 н 5 с о о • -> с 6 н5 • + С02

Такие химические соединения известны под наз­ ванием инициаторов реакции полимеризации. Они способны инициировать полимеризацию виниловых мономеров, которая будет описана ниже, и мы их обозначим, как R-.

Однако перед инициированием полимеризации пероксид бензоила необходимо активировать. Акти­ вация достигается путем разложения пероксида бен­ зоила. Для разложения этого соединения используют­

ся	активаторы,	такие, как:
•	Тепло. При нагревании выше 65°С происходит раз­
	ложение пероксида бензоила по реакции, предс­
	тавленной выше. Этот метод используется при из­
	готовлении		акриловых	полимерных базисов
	съемных зубных протезов (см. главу 3.2).
•	Химические	соединения. Пероксид			бензоила мож­
	но активировать путем добавления к нему третич­
	ного амина, например, п,п-диметил-р-толуидина
	(Рис. 1.6.4). Этот метод применяют при холодном
	отверждении		акриловых	пластмасс, например,
	при ремонте базисов съемных зубных протезов,
	изготовлении временных реставраций, фиксации
	ортодонтических аппаратов, или				изготовлении
	индивидуальных оттискных ложек (см. главу 3.2).
	Этот же метод используют для химического отве­
	рждения композитных материалов для пломбиро­
	вания или восстановления (реставрации) зубов
	(полимерных композитов). В набор полимерного
	композита входят основная паста, содержащая
	третичный амин в качестве активатора, и катали-
	заторная паста, содержащая пероксид бензоила в
	качестве инициатора (См. главу 2.2).
	Свет. Еще одним методом создания свободных ра­
	дикалов является активация светом. Этот метод
	используется		при изготовлении реставраций из

42 ОСНОВЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Рис. 1.6.4. Активация ( разложение на свободные радикалы) пероксида бензоила третичным амином

светоотверждаемых композитов. Метод основан на использовании ультрафиолетового или видимо­ го света в качестве активатора реакции полимери­ зации. В таких случаях для инициирования реак­ ции полимеризации применяют другие инициаторы, а не пероксид бензоила.

Другими формами получения свободных радика­ лов являются: использование ультрафиолетового све­ та в сочетании с метиловым эфиром бензойной кис­ лоты, использование видимого света в сочетании с а-дикетоном и амином (см. главу 2.2).

н н		н н			н	н	н	н
I	I	I	I	I	I		I	I
R - C - C + С = С - > R - C - C - C - C »
I	I	I	I	I	I		I	I
Н	Н	Н Н			Н	Н	Н	Н

Повторение этого процесса снова и снова приво­ дит к росту полимерной цепи. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока растущие цепи не столкнуться между собой или пока все свободные ра­ дикалы не вступят в химическую реакцию.

Инициирование

Свободные радикалы вступают в реакцию с мономе­ ром, например, с этиленом, и начинается полимери­ зация по реакции, представленной ниже:

н	н	н	н
I	I	I	I

R. + С = С -> R — С — С •

I	I	I	I
н	н	н	н

Рост цепи

Свободным радикалом становится мономер, который в свою очередь, вступает в реакцию с другим мономе­ ром:

Обрыв цепи

Свободные радикалы могут вступить в реакцию с об­ разованием стабильной нейтральной молекулы:

[Н]	Н	[Н]
I	I	I
R - С - С^ + R. -» R - C - R
I	I	I
[Н]„	Н	[H]n+l

Поскольку число п может меняться от одной цепи полимера к другой, в результате образуется широкий диапазон молекул с цепями разной длины. В больши­ нстве случаев в смеси будет содержаться некоторое количество непрореагировавшего мономера и некото­ рое количество олигомеров, состоящих всего из нес­ кольких повторяющихся звеньев.