Poliuretanos Biomédicos para Impresión 3D por FDM

N.J. LORES; P.C. CARACCIOLO; G.A. ABRAHAM

San Martín, Buenos Aires

Encuentro; 6° Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2017

Instituto Nacional de Tecnología Industrial

Los poliuretanos segmentados (SPU) se emplean ampliamente en aplicaciones biomédicas debido a su excelente biocompatibilidad y propiedades químicas y mecánicas. Sin embargo, la falta de materiales poliuretánicos biorreabsorbibles para impresión 3D por FDM motivó el desarrollo de SPU con propiedades térmicas y mecánicas adecuadas para la obtención de filamentos que permitan la fabricación de estructuras porosas para ingeniería de tejidos.Se sintetizaron SPU con alto contenido de segmentos duros (50, 60 y 70% p/p) a partir de 1,6-hexametilendiisocianato, poli(ε-caprolactona)diol y 1,4-butanodiol mediante el método de dos etapas.El análisis de los espectros de FTIR evidenció la formación de grupos funcionales uretano, por ausencia de la señal asociada a grupos isocianato (2265 -2280 cm-1), así como la presencia de una banda a 3317 cm-1 (ʋN-H) y otras dos localizadas a 1730 y 1681 cm-1(ʋC=O) de éster y uretano respectivamente. La viscosidad intrínseca medida por viscosimetría capilar resultó ser del orden de 0.3 dl.g-1.El análisis térmico realizado por DSC mostró que todos los materiales presentaron dominios duros altamente cristalinos con entalpías y temperaturas de fusión crecientes (165-172ºC) con el contenido de segmentos duros. Este resultado es consistente con un incremento en las interacciones físicas por puente de hidrógeno entre grupos uretano, que favorecen el proceso de cristalización y el ordenamiento en los cristales formados. El estudio de la estabilidad térmica por TGA en condiciones isotérmicas indicó una pérdida de masa del 1% aproximadamente en todos los SPU.Los materiales biorreabsorbibles obtenidos son semicristalinos y estables en las condiciones de procesamiento. Las determinaciones en curso del índice de fluidez y propiedades mecánicas permitirán avanzar en la definición de una formulación para la obtención de filamentos por extrusión para impresión 3D por FDM.