Le Plâtre Dentaire / Biomatériaux Dentaire

Le Plâtre Dentaire / Biomatériaux Dentaire

Introduction

L’utilisation du plâtre comme matériau à empreinte conserve de nombreux partisans, en raison des qualités suivantes :

• Fidélité absolue dans la reproduction des surfaces.
• Fluidité prévenant toute déformation ou déplacement des tissus.
• Facilité d’emploi.
• Stabilité de l’empreinte, qui peut être conservée dans le temps.
• Prix de revient modique.

Composition

Le plâtre dentaire est un semi-hydrate de sulfate de calcium, de formule : $\mathrm{CaSO}_4 \cdot \frac{1}{2} \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$. Il est obtenu par la déshydratation du gypse (di-hydrate de sulfate de calcium, $\mathrm{CaSO}_4 \cdot 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$). La structure et les caractéristiques physiques de l’hémi-hydrate obtenu (type α ou β) dépendent des conditions de cuisson : température, pression, etc.

Types d’hémi-hydrate

1. Déshydratation à l’air libre → β hémi-hydrate → plâtre de Paris (blanc).
2. Déshydratation dans un four → α hémi-hydrate → plâtre pierre → type 1 (dur), type 2 (extra dur).

Classification

Sur la base des normes internationales ISO 1997 (basées sur le temps d’expansion et la résistance à la compression), les plâtres sont classifiés selon le standard suivant :

• Type I : plâtre pour empreinte.
• Type II : plâtre pour modèle.
• Type III : plâtre dur pour modèle.
• Type IV : plâtre extra dur (dureté élevée et expansion faible).
• Type V : plâtre extra dur (dureté élevée et expansion élevée).

Réaction de prise

À la surface de l’eau placée dans un bol souple en plastique, le plâtre est saupoudré progressivement, absorbant l’eau jusqu’à saturation. Un rapide mélange homogénéise l’ensemble, qui est alors chargé dans un porte-empreinte spécifique et placé directement en bouche.

La réaction chimique est la suivante :

• Hémi-hydrate de sulfate de calcium (poudre) → Bihydrate de sulfate de calcium (modèle).

Propriétés

Propriétés physiques

Structure

• Hémi-hydrate α : Constitué de gros cristaux de 5 à 100 µm de long et de 20 à 50 µm de large, distincts, juxtaposés, sensiblement prismatiques.
• Hémi-hydrate β : Constitué de cristaux beaucoup plus irréguliers, formant un agrégat poreux de microcristaux, dont certains sont inférieurs à 1 µm.

Solubilité

• Hémi-hydrate : À température ordinaire (20°C), la solubilité dans l’eau est de 10 g pour 1 litre (elle diminue lorsque la température augmente).
• Di-hydrate (gypse) : À température ordinaire (20°C), la solubilité dans l’eau est de 2 g pour 1 litre.

Propriétés chimiques

Temps de prise

Le temps de prise est défini par l’intervalle de temps séparant le moment où le mélange eau/hémi-hydrate commence et celui où une tige ne s’enfonce plus. Il varie généralement de 7 à 12 minutes, mais peut être réduit à 3 à 5 minutes avec des accélérateurs.

Facteurs de variation du temps de prise

Facteurs physiques

• La température.
• Le rapport eau/poudre.
• Le temps de spatulation.
• La taille des particules.

Facteurs chimiques

• Accélérateurs : Chlorures, sulfates.
• Retardateurs : Citrates, acétates ou borates alcalins.

Expansion de prise

La prise du plâtre s’accompagne d’une augmentation de volume de l’ordre de 0,4 %. Cette expansion est importante à connaître, car elle peut être une source d’erreur non négligeable au cours des étapes prothétiques.

Facteurs de variation de l’expansion de prise

Facteurs physiques

• Température : L’expansion augmente quand la température diminue.
• Rapport eau/hémi-hydrate : L’expansion augmente lorsque la proportion d’eau diminue.
• Temps de spatulation : L’expansion augmente quand le temps de spatulation dépasse 5 minutes.

Facteurs chimiques

L’expansion de prise est généralement diminuée par les substances qui accélèrent ou retardent le temps de prise.

Expansion hygroscopique

Si de l’eau est ajoutée au mélange eau/hémi-hydrate un certain temps après le début du malaxage, une expansion supplémentaire peut atteindre 5 fois l’expansion de prise.

Propriétés mécaniques

Dureté

La dureté dépend :

• De la quantité d’eau utilisée.
• Du type de plâtre.
• De la température.
• De la vitesse de séchage.

Résistance à l’écrasement

Selon les études de Gibson sur le plâtre de Paris, les principaux paramètres sont :

Rapport eau/poudre

Plus le rapport eau/poudre est élevé, plus le temps de prise est long et le produit final est fragile.

Degré de cristallinité

La résistance à l’écrasement du plâtre dur est double ou triple de celle du plâtre de Paris, en raison de la différence de structure.

Spatulation

• Temps : La résistance augmente avec le temps de spatulation.
• Procédé : La résistance augmente par spatulation et vibration mécanique.

Séchage

La résistance d’un échantillon séché dans un four est 2 à 3 fois supérieure à celle d’un échantillon normal.

Indications

• Plâtre de Paris d’empreinte : Prise d’empreinte (uniquement pour la prothèse complète).
• Plâtre de Paris de coulée : Coulée des empreintes préliminaires.
• Plâtre pierre type 1 : Coulée des empreintes secondaires en prothèse totale.
• Plâtre pierre type 2 : Coulée des modèles de bridges et couronnes.

Stockage

La poudre de plâtre est très sensible à l’humidité, ce qui entraîne une détérioration graduelle. Pour éviter cela, elle doit être conservée dans des contenants étanches à l’humidité et à l’eau.

Conclusion

Bien qu’il présente quelques inconvénients, le plâtre est encore utilisé en clinique pour la prise d’empreinte, mais surtout au laboratoire, où il est indispensable à toutes les étapes de la confection des pièces prothétiques adjointes et conjointes.

Annexes

Présentation du plâtre

• Une empreinte au plâtre.
• Bol et spatule à plâtre.

Préparation du plâtre

• Structure microscopique de l’hémi-hydrate β.

Structure microscopique

• Structure microscopique de l’hémi-hydrate α.

Le Plâtre Dentaire / Biomatériaux Dentaire

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