Застывание и свойства зуботехнического гипса
Самый важный процесс в изготовлении ортопедических изделий из зуботехнического гипса — его застывание.
Оно может происходить двумя способами: обычным и гигроскопическим. В процессе твердения в гипсовой массе образуются кристаллы игольчатой формы.
По мере твердения кристаллы растут и расширяются, создавая повышение давления в массе, из-за которого ее объем увеличивается. Свойства гипса к небольшому расширению при застывании играет ключевую роль для многих стоматологических работ с ним, так как ортопедические модели и штампики изготавливаются несколько большего размера, чем минимально требуемый, а также расширение компенсирует усадку металлической отливки при охлаждении. Тем не менее, неконтролируемое расширение недопустимо, так как полученный при нем объем легко может оказаться излишним.
Для решения этих проблем существуют модифицирующие добавки, позволяющие тонко регулировать и точно достигать требуемого уровня расширения материала. Обычные диапазоны регулировки — 0,2-0,3% (от объема материала) для простого гипса и 0,05-0,1% для высокопрочного. Существенно увеличить степень расширения материала можно с помощью погружения его в воду в процессе твердения, так как в отсутствии фактора поверхностного натяжения воды (как при застывании на воздухе) кристаллы гипса растут более свободно, обеспечивая больший объем материала. Этот способ затвердения гипсовых материалов называется гигроскопическим.
После полного застывания гипсовые материалы в стоматологии также различаются по ряду свойств. В первую очередь, сюда относятся механические свойства материала. Прочность при сжатии определяется, главным образом, исходным соотношением жидкость/порошок: чем меньше воды, тем выше прочность при сжатии.
На практике уменьшение количества воды в смеси приводит к получению слишком густой смеси, из которой трудно удалить пузырьки воздуха, которые в будущем будут значительно снижать прочность изделия, повышая его пористость. Также малого количества воды может не хватить для вступления в реакцию всей гипсовой массы. Учитывая сказанное, регулировка прочности с помощью соотношения воды и гипса используется, как правило, с большой осторожностью.
Другой параметр — прочность при растяжении. Из-за своей пористости гипс изначально обладает низким значением этого показателя, что приводит к быстрому повреждению моделей из обычного гипса. Высокопрочный гипс в большой мере решает эту проблему — прочность при растяжении изделий из него приблизительно в два раза выше, поэтому ортопедические изделия, штампики и мостовидные протезы изготавливают из него. Из-за низкой твердости поверхности гипса материал легко истирается, поэтому при высоких требованиях ко времени службы гипс может заменяться различными пластмассами, хотя они и обладают характерной полимеризационной усадкой.
Важное свойство гипса — стабильность размеров: после затвердения размеры изделия не претерпевают изменений.