Síntesis y caracterización de copolímeros [P(HEMA-g-PCL)]3 ramificados tipo estrella

GIAROLI, MARÍA CAROLINA; F. LEONARDO REDONDO; SCHEIDER MOREIRA KELLY; THIAGO DE LIMA BURGO; AUGUSTO G.O. DE FREITAS; ANDRÉS E. CIOLINO; MARIO D. NINAGO

Río Cuarto - Córdoba

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Universidad Nacional de Rio Cuarto

Las mezclas físicas de polímeros semicristalinos con diferentes estructuras químicas tienden a ordenarse, o separarse en fases, debido a la poca o nula compatibilidad termodinámica que existe entre ellos. Por lo tanto, la síntesis de copolímeros surge como una alternativa eficaz para la combinación de polímeros inmiscibles en una sola molécula, obteniéndose materiales con propiedades híbridas finales. Particularmente, los copolímeros ramificados constituyen una clase especial de materiales poliméricos en los que una o más cadenas laterales (las ramificaciones) están conectadas químicamente mediante enlaces covalentes a la cadena principal. Así, estos materiales reflejan los efectos combinados de los distintos segmentos que los componen y las limitaciones arquitectónicas de la estructura ramificada final. Por otra parte, los copolímeros “tipo estrella” pueden formar micelas de tamaño nanométrico siendo posible su uso en el encapsulamiento y transporte fármacos cuando son combinados con otros materiales. En este trabajo se sintetizaron copolímeros ramificados de tres brazos [P(HEMA-g-PCL)]3 mediante lacombinación en un solo paso de reacciones de adición, fragmentación y transferencia reversible (RAFT), y mecanismos de polimerización por apertura de anillo (ROP). A tal efecto, se emplearon como monómeros caprolactona (CL) y 2-hidroxieltilmetacritalo (HEMA). Las macromoléculas resultantes se caracterizaron por cromatografía de exclusión por tamaños, evidenciándose la formación de copolímeros con masas molares entre 27.700 y 60.100 g mol-1 y polidispersiones Ð < 1,7. El análisis térmico evidenció una notable reducción en la temperatura de fusión de los copolímeros en comparación con los valores reportados para PCL lineal. Este efecto se atribuye a la presencia de ramificaciones en la cadena principal, las cuales reducen la cristalinidad final del material [4]. Por otra parte, las pruebas de estabilidad térmica mostraron que los copolímeros presentaron eventos de degradación similares a los observados en PCL y PHEMA homopolímeros. Asimismo, se realizaron ensayos de microscopía de fuerza atómica (AFM) para obtener la topografía (perfil de la superficie) y las diferencias de fase (arreglo de los dominios en la Superficie). Los resultados preliminares mostraron morfologías irregulares y rugosas, las cuales pueden atribuirse al fenómeno de separación de fases cristalinas (correspondientes a PCL) y Amorfas (asociadas al HEMA) presentes en el copolímero. Finalmente, se estudiará la obtención de micelas por evaporación de solvente evaluando el tamaño y la morfología a través de microscopía electrónica de transmisión (TEM).