NANOPARTÍCULAS DE POLÍMEROS CONJUGADOS COMO MACROFOTOINICIADORES DE POLIMERIZACIÓN CON LUZ VISIBLE.

SPADA, RAMIRO MARTIN; GALLASTEGUI ANTONELLA.; CHESTA, CARLOS ALBERTO; PREVITALI, CARLOS M.; GÓMEZ, MARÍA LORENA; PALACIOS, RODRIGO EMILIANO

Carlos Paz

Congreso; IV NanoCórdoba 2017; 2017

Aunque la fotopolimerización radicalaria de monómeros que contienen grupos acrilatos es ampliamente utilizada, existe escasa bibliografía sobre estos procesos realizados en medios acuosos, empleando luz visible y en ausencia de agentes co-iniciadores. Por otro lado, los altos coeficientes de extinción y gran rango espectral de absorción de los polímeros conjugados (PC), los convierten en excelentes candidatos para ser empleados como sensibilizadores en fotopolimerización vinílica. Para estos polímeros la técnica de precipitación controlada permite generar nanopartículas (NPs) suspendibles en medios acuosos que conservan las propiedades espectroscópicas del polímero lineal. Se sintetizaron NPs del PC poli(9,9-dioctilfluoreno-alt-benzotiadiazol) (F8BT) para su empleo como macrofotoiniciadores de polimerización a partir de monómeros que contienen grupos acrilatos en su estructura, tales como ácido acrílico (AAc), ácido metacrílico (AMc), acrilamida (AA) y bis-acrilamida (BISAA). En todos los casos se puso en contacto una suspensión de NPs (4.28 mg/l) con una solución acuosa concentrada de monómero. La mezcla se desoxigenó y luego se irradió durante 5 horas con leds azules (λmax = 470 nm). Los resultados obtenidos muestran que en todos los casos se obtuvieron cantidades significativas de polímero, presentando mayor rendimiento AA, seguido por AAc, AMc y finalmente BISAA. Se llevó a cabo un análisis comparativo a partir de la polimerización en medio orgánico, empleando tetrahidrofurano (THF), un solvente en el cual las cadenas de F8BT se encuentran extendidas (solvatadas), obteniendo un rendimiento significativamente menor en la polimerización. Para estudiar el mecanismo de fotopolimerización, se realizaron ensayos de desactivación de la emisión de F8BT por la presencia de monómeros, tanto en medio acuoso (donde este polímero se encuentra en forma de nanopartícula), como en THF. En el caso de las NPs en agua se produjo mayor desactivación comparado con la casi nula desactivación del PC en el medio orgánico. La desactivación de fluorescencia en estos sistemas es asociada a transferencia de electrones fotoinducida (Te-) capaz de producir especies radicalarias que inician el proceso de polimerización. Además, como en ambos casos el proceso de desactivación se produjo a bajas concentraciones tanto de monómero como de PC, indica que se produce una asociación entre ambos, por lo que la Te- se ve favorecida en el caso del monómero unido a una NP debido a la cercanía a un mayor número de cromóforos que en el caso del polímero con la cadena extendida. Por lo tanto, estos resultados son consistentes con el mayor rendimiento observado en el sistema conteniendo NPs de PC en agua respecto a aquel conteniendo PC disuelto en THF.