Estabilidad termoquímica y transformaciones de fase obtenidas en estructuras de PLA (ácido poliláctico) obtenidas por Impresión 3-D

C.N.PARDO; A.AVALOS; F.CORNACCHIULO; M.H.RODRIGUEZ; M.R ESQUIVEL

CABA

Congreso; XIX Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados Nano2019; 2019

INTI - CNEA -UBA

Por sus características biodegradables y éxito en la incorporación como filamento en la manufactura aditiva e impresión 3-D, el ácido poliláctico (PLA) es actualmente objeto de diferentes estudios. Este protagonismo se va incrementando año a año donde la publicación del tema en revistas periódicas indexadas ha aumentado de 5 artículos anuales en 1990 a 70 anuales en 2019. Estos artículos están mayormente focalizados en su nano y estructura. Sin embargo, su estructura intrínseca, la presencia de enantiómeros y la variedad de métodos de síntesis y procedencia del polímero hacen que la caracterización de sus propiedades sea una tarea compleja. En este trabajo, la transformación estructural y fisicoquímica de formas manufacturadas por Impresión 3D (FDM, tipo Prusa i3 c/autonivel) se caracteriza por microscopía electrónica de barrido (SEM; FEI Inspect S50), difracción de rayos X a distintas temperaturas (HT-XRD; PAN´alytical Empyrean equipado con cámara de alta temperatura Anton Paar HT 1200 K) y calorimetría diferencial de barrido (DSC; TA Instruments 1910).Se determinó que un tratamiento previo a 0°C durante 24 h de la pieza previamente impresa, conduce a la formación de, al menos dos, fases cristalinas detectadas por DSC y XRD. Las estructuras son estabilizadas en el rango de 0° a 120 °C. Las propiedades estructurales de la fase cristalina más representativa fueron obtenidas por análisis cristalográfico utilizando el software TREOR para figuras de mérito (FOM) > 25(1). Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 1. De las posibles candidatas, se seleccionó esta fase ya que es la que presenta mayores acuerdos con las referencias bibliográficas actualizadas(2). A la fecha, la fase secundaria carece de un número de datos representativos que puedan asignarse a una solución única.Los resultados obtenidos utilizando DSC indican que la temperatura de transición vítrea (Tg) ocurre 57 ± 1°C, que se produce la formación exotérmica de dos tipos de fases cristalinas, con picos característicos a 95 ± 1 °C y a 105 ± 1 °C. La fusión de estas estructuras ocurre con picos observables a 147± 1 °C y a 152 ± 1°C. Una vez ciclada entre 25 y 220 °C sólo se presenta una fase térmica y estructuralmente estable.Referencias:[1] De Wolff, P.M, J. Appl. Cryst. 1 (1968) 108.[2] K. Tashiro, et. al., Macromolecules 50 (2017) 8048.