Cristalización reversible fotoinducida de polihidroxibutirato dopado con azofenol

D.A.D?AMICO; V P CYRAS; L.B.MANFREDI; I.A.ZUCCHI; P.A.OYANGUREN; M.J.GALANTE; L.M.SÁIZ

Buenos Aires

Simposio; XIII Simposio Argentino de Polímeros. SAP 2019,; 2019

Las moléculas de azobenceno pueden existir en dos configuraciones, la forma trans que es la más estable y la forma cis que es la menos estable. Cuando se exponen a la luz de una cierta longitud de onda, las moléculas de azobenceno pueden cambiar de manera eficiente y reversible entre dos formas estructuralmente diferentes y de distintito momento dipolar.La incorporación de moléculas de azobenceno en polímeros, permite que el material convierta la energía luminosa en trabajo mecánico mediante la irradiación con luz, debido a la transformación entre estos dos isómeros del azobenceno geométricamente diferentes. Como resultado se producen cambios estructurales y de polaridad en los materiales que los contienen (Knoll et. Al., 2002; Kumar et al., 1989; Ikeda et al., 2003; Yamada et al., 2008). Este movimiento molecular puede dar lugar a movimientos a gran escala e incluso coordinados. El tipo y la extensión de la respuesta inducida, por supuesto, dependen del sistema. En algunos casos, el movimiento molecular permite el cambio macroscópico de una propiedad (Yager et al., 2006).Por otro lado, el PHB es un polímero termoplástico con propiedades muy similares a las del polipropileno, presenta buenas propiedades de barrera al vapor de agua y otros gases, así como también es resistente a la radiación ultravioleta; sin embargo, debido a su alta cristalinidad es mecánicamente frágil y su temperatura de fusión es cercana a la de degradación (Bordes et al., 2009). Debido a sus múltiples ventajas, la posibilidad de poder cambiar el grado de cristalinidad del PHB resultaría muy interesante.En este trabajo intentamos demostrar que es posible cambiar el ordenamiento macromolecular del PHB (de semicristalino a amorfo), a partir de la aplicación de un estímulo no térmico como la luz, simplemente adicionando una pequeña cantidad de moléculas de azobenceno en el material. Materiales y métodos Materiales empleados y preparación de muestrasComo polímero cristalino se empleó polihidroxibutirato (PHB Brazil, polímero semi-cristalino, Tf: 176 °C) y como molécula fotosensible se empleó 4,4´ dihidroxiazobenzeno (AZOH, 98 %).Para incorporar el cromóforo dentro del polímero, se utilizaron interacciones de tipo no covalentes, como lo es el puente de hidrógeno. El PHB tiene la habilidad de formar puentes de hidrógeno a través del grupo carbonilo y en el caso del azobenceno este posee un grupo fenol, el cual le permitirá establecer interacción con el PHB.Los films de PHB/AZOH se prepararon por casting. Se preparó una solución homogénea en cloroformo de PHB y 0.5% de AZOH agitando mientras se calentaba a 60°C durante 15 minutos. Luego la solución se colocó en una placa de Petri y se dejó evaporar a temperatura ambiente. Se almacenaron en un desecador a temperatura ambiente durante 30 días para permitir la completa cristalización de PHB.