Polymerisation von Heisspolymerisat

Die Polymerisation von Methylmethacrylat sollte dir grundsätzlich in Bezug auf Auto- und Photopolymerisat bekannt sein. Du hast dir die Zusammenhänge im Lernfeld 1 bei der Lernsituation 2 - Herstellung von individuellen Abformlöffeln erarbeitet.

Heißpolymerisat unterscheidet sich bzgl. des Initiators von Autopolymerisat. Der Initator ist Dibenzoylperoxid und befindet sich nur im flüssigen Monomer des Heißpolymerisats. Das Molekül wird durch Wärmeeinwirkung zwischen den beiden Sauerstoffatomen gespalten und bildet so zwei Radikale. Die lösen dann jeweils eine Kettenstart aus, der wiederum in das Kettenwachstum übergeht. Beendet wird das Ganze dann mit dem Kettenabbruch oder Kettenende. Aber das kennst du ja schon ... ;-).

Es gibt verschiedene Verfahren, die Heißpolymerisation ablaufen zu lassen. Du findest die Temperaturkurven dazu in der Bildergalerie. Um die Verfahren analysieren zu können, brauchst du ein paar Zusatzinformationen:

Bei der Polymerisation bleiben immer einzelne Monomermoleküle übrig. Sie sind nicht in Polymerketten eingebaut worden, da sie kein Kettenende gefunden haben. Diese bezeichnet man als Restmonomer. Restmonomere können sich radikalisieren und können daher grundsätzlich allergieauslösend sein. Je länger die Temperatur bei der Polymerisation hoch gehalten wird, desto schneller bewegen sich die Monomere. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sie noch ein freies Kettenende finden. Je geringer der Restmonomergehalt, desto weniger allergisches Potential hat die Prothese.
Der Polymerisationsgrad ist um so höher, je weniger Ketten sich bei der Polymerisation bilden. Diese wenigen Ketten sind dann dadurch umso länger. Je höher der Polymerisationsgrad ist, desto höher ist die Festigkeit der fertigen Prothese. Die längeren Ketten verknäulen sich intensiver miteinander. Das erhöht die Festigkeit des Kunststoffes.
Bei hoher Starttemperatur und schneller Erwärmung sinkt der Polymerisationsgrad, weil viele Initatoren gleichzeitig radikal werden. An diesen Initiatoren beginnen dann viele Ketten, die aber dann recht kurz sind. Sie verknäulen sich nicht so intensiv.
Je länger die Polymerisation andauert, desto weniger Restmonomere bleiben am Ende der Polymerisation übrig.
Monomer siedet bei 100,3°C. Siedet Monomer im Prothesenkunststoff vor Abschluss der Kettenbildung, bilden sich im Kunststoff Siedebläschen, die von außen sichtbar sind. Der Kunststoff verliert so an Festigkeit.
Schnelles Erwärmen und Abkühlen erhöht die Spannungen im Kunststoff, dessen WAK vier Mal so hoch ist wie der des Modellgipses.
Bei der Polymerisation von Autopolymerisat entsteht deutlich mehr Wärme durch die chemische Reaktion als bei Heißpolymerisat. Das liegt am Initiatorsystem.

Analysiere und bewerte die verschiedenen Verfahren bzgl.

des Restmonomergehaltes
des Polymerisatioinsgrades
des Arbeitsaufwandes
der Festigkeit der Prothese
und der benötigten Zeit.

Erstelle dazu eine Tabelle mit den jeweiligen Kurven und deinen Erkenntnissen. Das kannst du handschriftlich oder mit Textverarbeitung erledigen.

Zeit-Temperatur-Kurven zur Heiß- und Autopolymerisation von Paladon 65 bzw. Palapress
Langzeitpolymerisation (Heisspolymerisat)
Kurzzeitpolymerisation nomaler Stücke (Heisspolymerisat)
Kurzzeitpolymerisation dicker Stücke (Heisspolymerisat)
Ppolymerisation nach Heraeus Kulzer (Heisspolymerisat)
Polymerisation Totaler Prothesen (Autopolymerisat)