Penambahan nanosilika abu cangkang kelapa sawit pada basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap perbedaan kekerasan permukaan dan kekuatan impak: studi eksperimental laboratoris

Elisha Angela Br Sitepu; Siti Wahyuni

doi:10.24198/jkg.v36i2.55884

Penambahan nanosilika abu cangkang kelapa sawit pada basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap perbedaan kekerasan permukaan dan kekuatan impak: studi eksperimental laboratoris

Elisha Angela Br Sitepu, Siti Wahyuni

Abstract

Pendahuluan: Resin akrilik polimerisasi panas (RAPP) sering digunakan untuk membuat basis gigi tiruan, namun memiliki kekurangan dalam hal kekuatan dan kekerasan sehingga mudah fraktur. Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan bahan penguat nanosilika abu cangkang kelapa sawit. Tujuan penelitian adalah untuk menganalisis penambahan nanosilika abu cangkang kelapa sawit pada basis gigi tiruan RAPP terhadap perbedaan kekerasan permukaan dan kekuatan impak. Metode: Rancangan penelitian ini adalah eksperimen laboratorium yang membagi 60 sampel berbentuk balok (65×10×2,5±0,5 mm) menjadi tiga kelompok: A (kontrol), B (nanosilika 5%), dan C (nanosilika 6%). Masing-masing 30 sampel diuji menggunakan Vickers Hardness Tester dengan satuan VHN (Vickers Hardness Number dan Charpy Impact Tester dengan satuan J/mm². Uji statistik yang digunakan Kruskal-Wallis kekerasan permukaan dan uji Anova satu arah pada kekuatan impak. Hasil: Uji kekerasan permukaan kelompok A adalah 15,36 ± 0,39 VHN, kelompok B adalah 16,85 ± 0,27 VHN, dan kelompok C adalah 18,45 ± 0,41 VHN. Uji kekuatan impak kelompok A adalah 11,36 ± 1,64 J/mm², kelompok B adalah 5,61 ± 1,50 J/mm², dan kelompok C adalah 4,82 ± 1,44 J/mm². Ada perbedaan yang signifikan dengan p=0,0001. Ada perbedaan yang signifikan pada kekerasan permukaan antara kelompok A dengan kelompok B dan C dengan p=0,0001 (p<0,05), dan kelompok B dengan kelompok C dengan p=0,0001 (p<0,05), terdapat perbedaan yang signifikan terhadap kekuatan impak antara kelompok A dengan kelompok B dan C dengan p=0,0001 (p<0,05). Simpulan: Terdapat perbedaan kekerasan permukaan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan nanosilika abu cangkang kelapa sawit 5 dan 6%, namun menurunkan kekuatan impak, tetapi nilai kekuatan impak yang diperoleh masih berada dalam standar ISO.

Kata kunci
resin akrilik polimerisasi panas, nanosilika, abu cangkang kelapa sawit, kekerasan permukaan, kekuatan impak

The effect of addition nanosilica palm kernel shell ash in heat-cured acrylic resin denture base on surface hardness and impact strength: a laboratory experimental study

Introduction: Heat-polymerized acrylic resin (HPAR) is commonly used for denture bases but is limited by its strength and hardness, which makes it prone to fractures. This limitation can be addressed by adding nanosilica derived from palm kernel shell ash as a reinforcing material. This study aims to analyze the effect of adding palm kernel shell ash nanosilica on HPAR dentures base on surface hardness and impact strength. Methods: This laboratory experiment involved 60 block-shaped samples (65 × 10 × 2.5 ± 0.5 mm) divided into three groups: Group A (control), Group B (5% nanosilica), and Group C (6% nanosilica). Surface hardness for each group was tested using the Vickers Hardness Tester, with results in Vickers Hardness Number (VHN), and impact strength was tested using the Charpy Impact Tester, with results in J/mm². Statistical analysis was performed using Kruskal-Wallis test surface hardness and one-way ANOVA for impact strength. Results: Surface hardness for Group A was 15.36 ± 0.39 VHN, Group B was 16.85 ± 0.27 VHN, and Group C was 18.45 ± 0.41 VHN. Impact strength for Group A was 11.36 ± 1.64 J/mm², Group B was 5.61 ± 1.50 J/mm², and Group C was 4.82 ± 1.44 J/mm², with significant differences observed (p=0.0001). Significant differences in surface hardness were found between Group A and both Groups B and C (p=0.0001) as well as between Groups B and C (p=0.0001). Similarly, significant differences in impact strength were observed between Group A and both Groups B and C (p=0.0001). Conclusion: There is a difference in the surface hardness of heat-polymerized acrylic resin denture base with the addition of 5% and 6% from palm kernel shell ash; however, the impact strength decreases. Nevertheless, the impact strength values remain within ISO standards.

Keywords
heat cured acrylic resin, nanosilica, palm kernel shell ash, surface hardness, impact strength

Keywords

Resin akrilik polimerisasi panas, nanosilika, abu cangkang kelapa sawit, kekerasan permukaan, kekuatan impak

Full Text:

PDF

References

Lubis MDO, Putranti, DT. Pengaruh penambahan aluminium oksida pada bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekerasan dan kekasaran permukaan. B-Dent 2019;6(1):1-8. https://doi.org/10.33854/jbd.v6i1.202

Dahar E, Handayani S. Pengaruh penambahan zirkonium oksida pada bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan impak dan transversal. PANNMED 2017;12(2):194-9. http://ojs.poltekkes-medan.ac.id/pannmed/article/view/24

Anusavice KJ, Shen C, Rawls HR. Phillips’ science of dental materials. 12th Ed. Elsevierscience Saunders; Missouris 2013: 71-5 ISBN: 978-1-4377-2418-9

Walls AWG, Mccabe JF. Applied dental materials 9th ed. Munksgaard Blackwell, 2008; 110. ISBN: 978-1-4051-3961-8

Marsigid D, Tasrip, Rahmaniwati. Pengaruh perendaman resin akrilik dalam minuman berkarbonasi terhadap impact strength. J Pendidik dan Konseling 2022; 4(6): 1707-15. Garuda - Garba Rujukan Digital (kemdikbud.go.id)

Aljafery AMA, Basima MAH. Effect of addition ZrO2-Al2O3 nanoparticles mixture on some properties and denture base adaptation of heat cured acrylic resin denture base material. J Bagh College Dent 2015; 27(3): 1-7. https://doi.org/10.12816/0015028

Hammed HK, Rahman HA. The effect of addition nanoparticle ZrO2 on some properties of autoclave processed heat cured denture base material. J Bagh College Dent 2015; 27(1): 32-9. https://doi.org/10.12816/0015262

Alnamel HA, Mudhaffer M. The effect of silicon dioxide nano-fillers reinforcement on some properties of heat cure polymethyl methacrylate denture base material. Bagh Collage Dent 2014;26(1):32-6. https://www.jbcd.uobaghdad.edu.iq/index.php/jbcd/article/view/293

Padang A, Nurlaila R, dkk. Analisa suhu dan waktu pembakaran abu sekam padi terhadap hasil silika dari proses ekstraksi menggunakan pelarut NaOH. CEJS 2023;3(2):216-25. https://doi.org/10.29103/cejs.v3i2.9768

Pausa Y, Malino MBA, Arman Y. Optimasi tingkat kemurnian silika, SiO2, dari abu cangkang sawit berdasarkan konsentrasi pengasaman. Prisma Fisika 2015;3(1):1-4. https://doi.org/10.24815/cdj.v15i2.26948

Balos, S, Pilic B, Markovic D, Markovic D, Pavlicevic J, Luzanin O. Poly(methyl-methacrylate) nanocomposites with low silica addition. J Prosthet Dent 2014;111:327-34. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2013.06.021

Piras CC, Prieto SF, Borggraeve WMD. Ball milling: a green technology for the preparation and functionalisation of nanocellulose derivatives. RSC 2019;1:937-47. https://doi.org/10.1039/C8NA00238J

Ulfa ZM, Manurung P, Karo P. Pengaruh variasi konsentrasi NaOH optimum pada pembuatan nanosilika dari batu apung. JTAF 2020; 8(1): 11-6. https://doi.org/10.23960/jtaf.v8i1.2262

Aminudin MR, Amaria A. Artikel review: sintesis dan karakterisasi nanosilika dari abu sekam padi (RHA). Prosiding Seminar Nasional Kimia (SNK), Surabaya. 2021 Oct 23.

Ferasima R, Zulkarnain M, Nasution H. Pengaruh penambahan serat kaca dan serat polietilen terhadap kekuatan impak dan transversal pada bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas. IDJ 2013;2(1):27-37. https://doi.org/10.18196/di.v2i1.555

Gustin A, Sedlacek M, Zuzek B, Podgornik B,

Varu`an Kevorkijan. Analysis of the surface-preparation effect on the hardness-measurement uncertainty of aluminium alloys. MTAEC 2020;54(6):845-52.https://doi.org/10.17222/mit.2020.008

Rangkuti AMS, Wahyuni S. Pengaruh penambahan silika dari abu cangkang kelapa sawit pada basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan transversal. CDJ 2023;15(2):117-22. https://doi.org/10.24815/ cdj.v15i2.26948

Hasran MAR, Imam DNA, Sunendar B. Addition of rice husk nanocellulose to the impact strength of resin base heat cured. JVHS 2021;04:119-24. 10.20473/jvhs.V4.I3.2021.119-124

Rahmawati SJ, Logamarta SW, Satrio R. Penambahan nanoselulosa sekam padi terhadap kekasaran permukaan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas. IDJ 2021;10(2):45-50. https://doi.org/10.18196/di.v10i2.12309

Marsigid D, Tasrip, Rahmaniwati. Pengaruh perendaman resin akrilik dalam minuman berkarbonasi terhadap impact strength. JPDK 2022;4(6):1707-15.

DOI: https://doi.org/10.24198/jkg.v36i2.55884