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Desarrollo de nuevos poliésteres alifáticos de degradabilidad hidrolítica y cristalinidad controlada a través de la copolimerización de ésteres cíclicos sustituidos y no sustituidos utilizando sistema catalíticos a base de metales de las tierras raras
JESSICA MARIANA JERONIMO NAVA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en Tecnología de Polímeros
En esta investigación se llevó a cabo la síntesis de nuevos poliésteres alifáticos degradables hidrolíticamente a través de la polimerización por apertura de anillo (ROP) de monómeros del tipo ésteres cíclicos (lactonas) tanto sustituidos como no sustituidos, que puedan ser utilizados en el campo de ingeniería de tejidos y materiales de empaque degradables. Se sintetizaron los copolímeros ε-decalactona-co-ε-caprolactona (ɛ˗DL-co-ε˗CL) y δ- decalactona-co-ε-caprolactona (δ˗DL-co-ε˗CL) usando diferentes relaciones de co-monómeros (100/0,80/20,60/40,50/50,40/60,20/80,0/100) con el sistema catalítico isopropóxido de neodimio [Nd(OiPr)3]. Estos copolímeros se caracterizaron y fueron sometidos a pruebas de degradación hidrolítica, con la finalidad de observar el efecto que tiene la composición en la degradación hidrolítica que sufren estos materiales. Adicionalmente, los polímeros sintetizados fueron caracterizados por las técnicas de cromatografía de permeación en gel (GPC) para determinar sus pesos moleculares promedio en número (Mn), promedio en peso (Mw) y dispersidad (Ð) respectivamente, calorimetría diferencial de barrido (DSC) para determinar sus temperaturas de transición vítrea (Tg) y porcentaje de cristalinidad (c), y resonancia magnética nuclear de protón (1H RMN) para determinar la composición de los copolímeros sintetizados. En términos generales fue posible llevar a cabo la síntesis de los copolímeros mencionados anteriormente con Mw de hasta 33,000 g/mol e índices de dispersidad en el intervalo de 1 a 2. Los resultados de la caracterización por RMN de 1H de los diferentes copolímeros sintetizados, demostraron que las composiciones de los copolímeros no variaron significativamente con respecto a los valores teóricos esperados; en tanto que la cristalinidad de los copolímeros se vio afectada de manera significativa con la incorporación de ε-decalactona (ε-DL) o -decalactona (δ-DL), como lo demuestran los resultados de DSC. Finalmente, a través de las pruebas de degradación hidrolítica, fue posible proponer un modelo cinético de degradación hidrolítica en función del cambio de Mw con respecto al tiempo.
Es importante mencionar que la síntesis de este tipo de poliésteres alifáticos biodegradables, no se encuentra reportada en la literatura. Un reto importante durante la síntesis de los mismos fue encontrar condiciones de reacción que nos permitieron obtener materiales con pesos moleculares mayores a 10,000 g/mol, dispersidades menores a 2, así como reducir al mínimo las reacciones de transesterificación típicas de la ROP de ésteres cíclicos.
2019
Trabajo de grado, maestría
QUÍMICA
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