Композит — это физическая смесь нескольких материалов, применяемая в терапевтической стоматологии. При смешивании компонентов их свойства выбирают с такой целью, чтобы получаемый материал приобретал промежуточные свойства. Достаточно часто отдельно взятые материалы не обладают свойствами, необходимыми для конкретного применения в терапевтической стоматологии.

Композиты обычно состоят из диспергированной фазы частиц наполнителя от матричной фазы (матрицы). В большинстве случаев матрица на определенном этапе изготовления является жидкостью.

Стоматологический композиционный материал традиционно представляет собой смесь частиц силикатного стекла и акрилового мономера, который полимеризуется во время нанесения. Силикатные частицы механически укрепляют смесь (усиливающие наполнители) и обеспечивают передачу и рассеивание света, что делает материал таким же прозрачным, как эмаль.

Акриловые мономеры делают изначальную смесь жидкой и податливой, что облегчает их нанесение в область препарирования. Матрица хорошо прилегает к стенкам полости и проникает в микромеханические пространства на протравленной поверхности эмали или дентина.

Поскольку текучесть незатвердевшего композиционного материала достаточно ограничена, то большинство производителей композитов предлагают бондинг-системы. Они представляют собой смеси ненаполненных акриловых мономеров, похожие на матрицы композитов, которые наносят на протравленные поверхности зубов с образованием пленки толщиной 1-5 мк. Они образуют микромеханическую связь с протравленной поверхностью, герметизируют стенки полости препарирования и сополимеризуются с композиционными восстановительными материалами, которыми пломбируют зуб.

Системы для бондинга эмали и дентина или универсальные бондинг-системы могут входить в состав наборов для композиционных реставраций.

Несмотря на то, что термины «композит» или «стоматологический композит» являются технически корректным и для этих материалов, широко применяются и различные другие термины.

Композиты часто называют композиционными восстановительными материалами, наполненными полимерами, композиционными полимерами, полимерными композитами, композитами на основе полимеров или наполненными композитами.

По мере того как наука о стоматологических полимерах усовершенствуется и одновременно становится более сложной, эти альтернативные термины вносят все больше неясностей.

Большинство стоматологических материалов являются в некотором смысле композитами. Если в их состав включить полимер, то их можно будет называть полимерсодержащими композитами. Например, таким образом модифицируют стеклоиономерные цементы полимерсодержащими наполнителями и мономерсодержащими матрицами. После этого их называют гибридными или модифицированными полимером стеклоиономерами, но их можно также рассматривать и как модифицированные композиты.

Первые попытки создания эстетических наполненных материалов, которые предшествовали акриловым пластмассам и композитам, были связаны с силикатными цементами. Эти цементы получались при реакции фосфорной кислоты с растворимыми в кислоте частицами стекла, в результате чего образовывалась силикатная гелевая матрица, содержащая остаточные частицы стекла.

Проблемы с растворимостью этих материалов привели к появлению ненаполненных акриловых систем на основе полиметилметакрилата (ПММА). Мономер метилметакрилата (ММА) подвергается значительной усадке во время полимеризации, что вызывает потерю герметичности краев в последующем. Кроме того, ПММА является недостаточно прочным, чтобы противостоять окклюзионным нагрузкам. Поэтому в состав материалов добавляли усиливающие керамические наполнители, содержащие в основном кремнезем.

ПММА-мзтериалы теперь называют не наполненными акриловыми пластмассами. Если количество наполнителя, добавляемого к полимерной матрице, небольшое, то материал считается не наполненным. Поэтому герметики, содержащие 1-2% наполнителя, также считаются таковыми.

Матрицы на основе ММА были вытеснены другим веществом, который является бифункциональным мономером, образующимся в результате реакции бис- фенола-А и глицидил метакрилата. Исследовались также несколько аналогичных структур.

Еще одной очень похожей бифункциональной молекулой, используемой в композитах, является уретан диметакрилат (ДММА), который заменяет бисфенол-А линейной молекулой изоцианата. Как один, так и другой являются очень вязкими.

По практическим соображениям их разбавляют другим бифункциональным мономером с алифатическими цепочками, который имеет значительно меньшую вязкость.

Для того чтобы композиты приобрели наилучшие свойства, очень важно обеспечить хорошую связь между их фазами. В современных композиционных материалах частицы кремнезема покрывают слоем силанового фактора сопряжения толщиной в 1 молекулу. Эти молекулы бифункциональны. Один их конец связывает гидроксильные группы на поверхности частиц кремнезема, а другой конец сополимеризуется с мономерами матрицы.

Факторы сопряжения лучше всего работают с частицами кремнезема. Поэтому все композиты имеют наполнители на его основе.

Для получения желательных свойств в состав наполнителей часто включают и другие элементы. Ионы лития и алюминия делают стекло ломким с образованием небольших частиц. Для придания наполнителю рентгеноконтростности используют ионы бария, цинка, бора, циркония и иттрия. Однако значительная модификация может уменьшить эффективность силанового фактора сопряжения.
Чистый кремнезем встречается в нескольких кристаллических формах (например, кристобалит, тридимит или кварц) и в некристаллической форме (стекло). Кристаллические формы являются более прочными и твердыми, но в композитах они затрудняют шлифовку и полировку.

Поэтому большинство композитов изготавливают с использованием силикатного стекла. Силикатные стекла, модифицированные барием, цинком и иттрием, являются в настоящее время наиболее популярными наполнителями.

Текучесть смеси наполнителя и матричного мономера зависит от текучести мономера и количества наполнителя. Трение между частицами наполнителя и мономера является основным фактором, определяющим текучесть. При увеличении площади частиц наполнителя текучесть снижается. Крупные частицы наполнителя имеют меньшую площадь поверхности на единицу объема наполнителя.

При использовании эквивалентного объема наполнителя с мелкими частицами площадь их поверхности значительно увеличивается. Например, если размер частиц наполнителя составляет одну десятую размера больших частиц, то площадь поверхности мелких частиц увеличивается в 10 раз.

Ситуация еще больше обостряется при использовании микрочастиц оксида кремния, которые объединяются в цепочки.

Нанесение композитов не может выполняться настолько точно, что после их полимеризации не потребуется коррекция анатомических контуров реставрации. Обычно полость препарирования специально переполняют небольшим количеством материала.

Анатомические контуры зуба воспроизводят путем грубого обтачивания, мелкого сошлифовывания и сглаживания (полировки) поверхности материала после его полимеризации.

Размер частиц наполнителя влияет и на другие свойства композитов, кроме текучести. Например, он непосредственно определяет шероховатость поверхности композита после шлифовки или полировки. Частицы наполнителя более твердые, чем матрица. Поэтому во время полировки некоторые частицы могут оставаться в матрице, выступая из поверхности материала, а другие отделяться от поверхности, образуя дырки.

Если частицы наполнителя очень мелкие, то поверхность материала будет гладкой. В противном случае шероховатые участки будут способствовать рассеиванию света и скоплению на поверхности материала остатков органических веществ или его окрашиванию.

Эффективность шлифовки и полировки реставрации зависит от последовательного применения мелкозернистых абразивных инструментов, что позволяет сгладить глубокие царапины и дефекты на поверхности материала.

Окончательно отполированная поверхность композита представляет собой сочетание частиц наполнителя и царапин, образующихся при полировке. Средняя шероховатость поверхности определяется величиной ее выступов и углублений. Измерения проводят с помощью профилометров или атомных микроскопов.

Поверхности со средней шероховатостью менее 1 микрон считаются, с клинической точки зрения, очень гладкими. Достичь шероховатости поверхности 0,2-0,6 мкм можно с помощью сверхмелкозернистых полировочных паст на материале с микрофильными наполнителями.