SÍNTESIS DE NANOCOMPUESTOS POLIMÉRICOS BASADOS EN HIDROGELES INTELIGENTES Y MODIFICACIÓN DE SUS PROPIEDADES

LUCILA RUFER; MELISA MONERRIS; MARTÍN BROGLIA; INES YSLAS; CLAUDIA RIVAROLA*

Córdoba

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales 16° SAM-CONAMET; 2016

ResumenLos hidrogeles son polímeros entrecruzados con alta capacidad de absorber solución acuosa. Aquellos queresponden frente a cambios en el medio externo mediante una transición de fase desde un estado hinchado acolapsado (reversiblemente) son llamados ?hidrogeles inteligentes?[1]. Los hidrogeles basados en Nisopropilacrilamida(NIPAM) tienen temperatura de transición de fase a 32ºC y pueden ser modificados porcopolimerización. Esto no solo modifica su temperatura de transición de fase si no también su propiedadhidrofóbica/hidrofílica, su capacidad de absorber agua y nanopartículas. Los nanocompuestos poliméricosse componen de una matriz polimérica (hidrogel) y una dispersión de nanopartículas. De este modopodemos combinar las propiedades de los diferentes componentes en un mismo material y aumentar sucampo de aplicación.[2-4].En este trabajo demostramos como varían estas propiedades mediante la copolimerización radicalaria deNIPAM con monómeros vinílicos aniónicos, catiónicos y neutros. Se presenta dos métodos de síntesis denanocompuestos: 1) Síntesis de nanopartículas en solución con estabilizantes y posterior adsorción en lamatriz de hidrogel, 2) Síntesis de nanopartículas in situ: por adsorción de precursores en la matriz dehidrogel y posterior formación de nanopartículas. El primer método depende de las interacciones entreambos componentes, la porosidad de la matriz polimérica y el tamaño de nanopartículas obtenidas ensolución. En el segundo método los poros de la matriz deberán actuar como nanoreactores y estabilizantesde las nanopartículas sintetizadas in situ. Esto dependerá de la capacidad de la matriz de absorber losprecursores de nanopartículas y la capacidad de actuar como estabilizantes. Se describen las propiedadescaracterísticas observadas en los nanocompuestos obtenidos de hidrogeles de diferentes composiciones ycon nanopartículas de magnetita y plata. El interés de estudiar estos sistemas materiales es debido a suposible aplicación como superficies de crecimiento celular aprovechando su capacidad antimicrobiana paraconvertirlo en un sistema antiséptico.ABSTRACTHydrogels are crosslinked polymers with high capacity to absorb aqueous solution. Those that respond tochanges in the external environment through a phase transition from a collapsed to swollen state (and viceversa) are called "smart hydrogels"[1]. Hydrogels based on N-isopropylacrylamide (NIPAM) have phasetransition temperature at 32 °C and these can be modified by copolymerization. This process not onlychanges its phase transition temperature but also its hydrophobic/hydrophilic property, its ability to absorbwater and nanoparticles. The polymeric nanocomposites are materials based on a polymeric matrix(hydrogel) and a nanoparticle dispersion. Thus we can combine the properties of different components in thesame material thereby increasing its scope. [2-4]. In this work we demonstrate how these properties vary by radical copolymerization of vinyl monomersNIPAM with anionic, cationic and neutral monomers. Synthesis of nanocomposites with nanoparticles arepresented by two methods: 1) Synthesis of nanoparticles in solution with stabilizers and subsequentadsorption on the hydrogel matrix, 2) Synthesis of in situ nanoparticles by adsorbing precursors inside thehydrogel matrix and subsequent formation of in situ nanoparticles. The first method depends on theinteractions between both components, the porosity of the polymeric matrix and the size of nanoparticles. Inthe second method the pores of the matrix should act as stabilizers and nanoreactors of the nanoparticlessynthesized in situ. This will depend on the ability of the matrix to absorb the precursors of nanoparticlesand ability to act as stabilizers. The characteristics properties observed in the nanocomposites of hydrogelsof different compositions and with magnetite and silver nanoparticles are described. The interest in studyingthese systems is because possible application as surfaces of cell growth taking advantage of its antimicrobialcapacity to turn it into an antiseptic system.REFERENCIAS1. M. Molina, C. Rivarola and C. Barbero, ?Evidence of Hydrophobic Interactions Controlling MobileIons Release from Smart Hydrogels?; Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 521, issue(2010), p. 265-271.2. A.P. Mouritz, A.G. Gibson, "Fire Properties of Polymer Composite Materials"; 2007, SpringerScience & Business Media.3. M. Salavati-Niasari, F. Mohandes, B. Reddy, "Advances in Diverse Industrial Applications ofNanocomposites", Intech Publ, (2011), p.313-352.4. K. Friedrich, S. Fakirov, Z. Zhang, "Polymer Composites: From Nano-to Macro-Scale"; 2005,Springer Science & Business Media.