Verarbeitung von Autopolymerisat auf PMMA-Basis und die Polymerisation im Drucktopf

Bestimmt hast Du schon mit Autopolymerisat für die Instandsetzung einer Prothese im Betrieb oder in der ÜBL gearbeitet und kennst die Schritte zur Verarbeitung und anschließenden Aushärtung im Drucktopf. Falls noch nicht, wirst Du hier nun das nötige Wissen zur Verarbeitung von Autopolymerisat nachlesen können.

Die Polymerisation von Methylmethacrylat sollte dir grundsätzlich in Bezug auf Auto- und Photopolymerisat aus Lernsituation 2.1 - Radikalische Polymerisation bekannt sein. Falls Du dazu eine Wiederholung benötigst, sieh dort nochmal nach.

Überprüfe nun zunächst Deine Kompetenzen mit den Übungen in deinem Lernmanagementsystem:

• Übung zu den chemischen Grundlagen der radikalischen Polymerisation
• Übung zur radikalischen Polymerisation.

Beide Übungen sind verpfllichtend und werden für die weitere Arbeit vorausgesetzt.

Nachdem Du das Arbeitsmodell für die Reparatur gewässert und isolierst hast, rauhst Du die Bruchstelle der Prothese großzügig an, fixierst sie am Modell und benetzt sie mit Monomer. Je nach Bruchstelle ist es sinnvoll einen Vorwall anzufertigen. Der nach Herstellerangaben angerührte Kunststoff - in unserem Beispiel 10g Polymer und 7ml Monomer - wird ebenso großzügig aufgetragen oder bei größeren Defekten eingegossen (Gießverfahren). Nach der Modellation polymerisiert die Prothese für 10 Minuten bei 45°C im Drucktopf aus. Beachte auch hierbei unbedingt die Zeit- und Temperaturangaben des Herstellers der verwendeten Kunststoffe, um die Qualität zu sichern.

Im Klassenraum liegen Verarbeitungsanleitungen eines oder mehrerer Kunststoffhersteller bereit. Vergleiche die oben beschriebenen Angaben mit denen der Hersteller und notiere bei Bedarf mit Hilfe deiner Lehrkraft Besonderheiten der Verarbeitungsanleitung.

Das Gießverfahren

Hierbei werden meistens flüssige Autopolymerisate wie in unserem Beispiel in einen Vorwall gegossen und unter Druck bei 40°C bis 55°C im Wasserbad polymerisiert. Es gibt auch Gießküvetten mit spezieller Dubliermasse. Einsatz findet die Methode nicht nur bei Reparaturen, sondern auch bei der Herstellung und Komplettierung von temporären partiellen Prothesen. Das Verfahren ist vor allem zeitsparend und kostengünstig wegen geringen apparativen Aufwand und somit bei Reparaturen beliebt.

Die Polymerisation im Drucktopf

Bei der Polymersation von MMA wird Wärme freigesetzt. Die sich im Kunststoffteig bewegenden Monomermoleküle verlieren beim Andocken an ein Kettenende ihre Bewegungsenergie. Diese wandelt sich in Wärmeenergie um. Die Polymerisation ist daher eine exotherme Reaktion.

Diese Wärme muss so abgeführt werden, dass der Kunststoffteig nicht über 100,3°C warm wird. Bei dieser Temperatur würde er sieden (kochen) und weiße sichtbare Bläschen im Kunststoff bilden. Das verschlechtert die Festigkeit und die Ästhetik.

Daher erfolgt die Polymerisation im Drucktopf bei 45 - 55°C warmem Wasser. Das bewirkt zum Einen eine Beschleunigung der Polymerisation und einen vollständigeren Ablauf. Zum Anderen kühlt das Wasser zu Beginn den Kunststoffteig. So wird eine Entstehung von Siedebläschen während der Hauptphase der Polymerisation vermieden.

Der Druck von 2 bar im Drucktopf erhöht zusätzlich die Siedetemperatur. Der Kunststoffteig kann also heißer als 110,3°C werden, ohne das Siedebläschen entstehen. Mit steigendem Druck erhöht sich demnach der Siedepunkt. Du darfst den Drucktopf während des Polymerisationsvorgangs daher nie öffnen.

Je dicker die Kunststoffstücke sind, desto größer ist die Gefahr von Siedebläschen, da die Wärme aus dem Inneren der Prothese schlechter entweichen bzw. vom Wasser gekühlt werden kann. Je dicker die Prothesenstücke sind, desto vorsichtiger musst du bzgl. der zugeführten Wärme polymerisieren.

Übungsaufgaben zur Anwendung deiner neuen Kompetenzen

1. Erläutere das Zustandekommen und die Vermeidung von Siedebläschen bei der Polymerisation von Prothesenkunststoffen.
2. Autopolymerisat soll in warmem Wasser und unter Druck polymerisiert wird. Welche Bedeutung haben diese Vorgaben?