Modificación de quitosan con ácidos fluorocarbonados. Caracterización y estudio de propiedades térmicas y reológicas

ANDRES ALTAMIRANO; KARINA BIERBRAUER; MIRIAM STRUMIA; GUSTAVO ARGÜELLO

Valle Hermoso, Córdoba, Argentina

Otro; I Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos (RITeQ); 2008

Plapiqui, Bahía Blanca

El quitosán es un polisacárido obtenido a partir de la desacetilación de quitina y es el segundo biopolímero más abundante presente en la naturaleza después de la celulosa. El mismo está siendo extensamente utilizado en una amplia gama de aplicaciones tales como biomaterial en medicina, membranas de filtración, así como recubrimiento de comestibles biodegradable o película en empaquetamiento de alimentos. La modificación del quitosán ya sea química, por formación de blends, o interpenetrados, constituye una herramienta útil para introducir nuevas propiedades al biopolímero de partida que amplia las vias de aplicación del mismo. En particular, en el presente trabajo se utilizaron compuestos ácidos perfluorocarbonados (ácido trifluoroacético, TFA, ácido perfluoropropiónico, PFPA, y ácido perfluorooctanoico, PFOA) como agentes de modificación, los cuales efectúan una hidrofobización del quitosán al combinarse a través de sus grupos –NH2, formando las correspondientes sales mediante protonación, -NH3+, y posterior interacción iónica entre estos grupos protonados y los aniones perfluoroacetatos. Los estudios se realizaron en películas obtenidas por casting a partir de la disolución de quitosán en soluciones acuosas de los ácidos correspondientes, a excepción del PFOA el cual es poco soluble en agua, y en este caso se utilizaron disoluciones de dioxano:agua, 50:50, en la que se introdujo la película de quitosán previamente preparada. Las películas así obtenidas fueron caracterizadas por FT-IR, RMN, análisis termogravimétrico (TGA), y análisis reológico. En todos los estudios realizados se hace la comparación con películas obtenidas por casting de soluciones de ácido acético (HAc) (ácido convencionalmente utilizado para la disolución de quitosán) y estas mismas películas extraídas en NaOH 1 M, con lo cual se obtienen los grupos –NH2 libres. En los estudios termogravimétricos (TGA) de las películas, se observa que la temperatura de degradación disminuye desde 285 a 225ºC, en la secuencia quit-NH2 libres > quit-NH3+CH3COO- > quit-NH3+CF3COO- > quit-NH3+CF3CF2COO- > quit-NH3+CF3(CF2)6COO-, es decir a medida que aumenta la cadena fluorocarbonada. Esta observación da cuenta de la disminución en la interacción entre cadenas dada por puente hidrógeno en el biopolímero de partida a medida que se sustituyen los grupos aminos con la consecuente desestabilización de la red polimérica. En los estudios reológicos llevados a cabo de las mismas películas no se observan cambios sustanciales en las curvas módulo elástico y módulo de pérdida vs. esfuerzo. Estos resultados muestran que no se ven afectadas las propiedades reológicas del material de partida luego de la modificación, como en el caso de sus propiedades térmicas.