Esterificación de nanocelulosa bacterial por vía organocatalítica

C. JUAN SURIANO; J.A. AVILA RAMÍREZ; P. CERRUTTI; M.L. FORESTI

Santa Fe

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET / IBEROMAT 2014; 2014

UNLP

Las características atractivas de las nanofibras de celulosa como su origen natural y renovable, biodegradabilidad, biocompatibilidad, alta relaciónsuperficie/volumen, alta resistencia y rigidez, bajo coeficiente de expansión térmica, baja densidad; han motivado en la última década un gran interésacadémico e industria por este bionanopolímero. Sin embargo, y a pesar de las numerosas aplicaciones de alta tecnología derivadas de las propiedades citadas,el carácter hidrofílico de las nanofibras de celulosa nativas dificulta su aplicación en usos que involucran medios/matrices no polares, como es por ejemplo elrefuerzo de matrices poliméricas biodegradables de tipo poliéster (ej. policaprolactona, ácido poliláctico).En este contexto, en el presente trabajo se desarrolló una metodología sostenible no convencional de esterificación de la superficie de nanofibras de celulosaorientada a modular su polaridad. La metodología de esterificación desarrollada utiliza como catalizadores moléculas orgánicas de bajo peso molecular notóxicas, de origen renovable y biodegradable; opera en sistemas heterogéneos sin solventes agregados, a presión atmosférica, y bajo condiciones moderadas detemperatura. Utilizando la vía organocatalítica descripta se esterificó nanocelulosa bacterial utilizando como acilantes ácido acético y ácido propiónico. Seestudió el efecto del tiempo de reacción (1 a 8 horas) en el avance de la modificación de las nanofibras, obteniéndose grados de sustitución (DS) en el rango de0.05 a 0.45 para ácido acético, y 0.02 a 0.23 para ácido propiónico. Los productos de reacción se caracterizaron mediante Resonancia Magnética Nuclear enestado sólido (RMN 13C CP/MAS), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos-X (DRX), y ensayos de testeo dehidrofobicidad seleccionados. Los ensayos de caracterización realizados permitieron confirmar cualitativamente la esterificación, observar la conservación dela morfología y cristalinidad de las nanofibras, y confirmar que la polaridad de la superficie de las nanofibras pudo modularse.