Resumen de Copolimerización de poli(metacrilato de metilo) sobre fibras de celulosa vía transferencia de átomos

Claudia Alicia Castillo Miranda, Jesús Ángel Andrade Ortega, José Luis Rivera Armenta, Ana Beatriz Morales Cepeda

• español

  El método de polimerización por radical controlada, en especial por transferencia de átomos (ATRP) es una herramienta versátil para la producción de polímeros con baja polidispersidad y peso molecular controlado. Empleando esta técnica, se copolimerizó el poli(metacrilato de metilo) (PMMA) sobre fibras de celulosa. Para esto se utilizaron dos tipos de fibras de celulosa comerciales: Kimberly Clark (fibras largas de pino) y Pondercel (fibras cortas y largas), descartándose las de la marca Pondercel debido a las características físicas que presentó, mientras que para las Kimberly Clark se emplearon tres valores de gramaje y se varió la longitud de la cadena de PMMA (grado de polimerización (DP) de 50 a 300 unidades de monómero) con la finalidad de que el papel resultante sea hidrófobo. Las fibras de celulosa injertadas con PMMA se caracterizaron por espectroscopia de infrarrojo, medición de Ángulo de contacto, microscopia electrónica de barrido y rayos-X. Los espectros de Infrarrojo demostraron la presencia de los grupos funcionales correspondientes al PMMA. Las fibras de celulosa injertadas con PMMA con DP = 150 a 250, presentaron mejor comportamiento hidrófobo, lo cual fue confirmado por los resultados de medición de ángulo de contacto. Las micrografías electrónicas indican que el PMMA se encuentra sobre la superficie y las regiones intercelulares del papel. Los análisis de rayos-X para los copolímeros obtenidos indican una penetración en las zonas amorfas de la celulosa. Los porcentajes de injerto calculados muestran variación, apreciándose un valor máximo y posteriormente decrecen para el DP más alto. El grado de polimerización depende del gramaje de las láminas de fibras de celulosa debido a que a mayor gramaje mayor es el número de sitios activos para el injerto del metacrilato de metilo.

• English

  The controlled radical polymerization method, particularly for atom transfer (ATRP), is a versatile tool for the production of polymers with low polydispersity and controlled molecular weight. Using this technique, the poly(methyl methacrylate) (PMMA) was copolymerized on cellulose fibers. For this, two kinds of commercial cellulose fibers were used: Kimberly Clark (long pine fibers) and Pondercel (short and long fibers), ruling out the fibers from the Pondercel brand due to the physical characteristics that they presented; while for the Kimberly Clark fibers, three grammage values were used and the PMMA [degree of polymerization (DP) of 50 to 300 monomer units] chain length was varied with the purpose being that the resulting paper be hydrophobic. The cellulose fibers grafted with PMMA were characterized by infrared spectroscopy, contact angle measurement, scanning electronic microscopy, and X-rays. The infrared spectra demonstrated the presence of the functional groups corresponding to the PMMA.

  The cellulose fibers grafted with PMMA with DP = 150 to 250, presented better hydrophobic behavior, which was confirmed by the contact angle measurement results. The electronic micrographs indicate that the PMMA is found on the surface and in the paper�s intercellular regions. The X-ray analysis for the copolymers obtained indicates a penetration into the amorphous zones of the cellulose. The graft percentages calculated show variation, observing a maximum value and subsequently decreasing toward the highest DP. The polymerization degree depends on the grammage of the cellulose fiber laminas due to the fact that the greater the grammage is, the greater the number of active sites for methyl methacrylate grafting is.