Estructura cristalina de poliesteres alfaticos y polimeros relacionados. Procesos de cristalizacion de nanocompuestos
- Autores: Sebastià Gesti Garcia
- Directores de la Tesis: Jordi Puiggalí Bellalta (dir. tes.), María Teresa Casas Becerra (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Bernard Lotz (presid.), Carlos Alemán Llansó (secret.), María Lluïsa Maspoch Rulduà (voc.), Joan Carles Ronda Bargalló (voc.), Marco Zanetti (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Los poliésteres están recibiendo una notable atención por parte de la comunidad cientifica debido a su degradabilidad, hecho que les confiere un amplio rango de aplicaciones, tanto en la industria biomédica, como en forma de materiales no dañinos al medio ambiente. Además, la legislación está promoviendo un incremento de la producción de materiales que reduzcan el impacto ambiental, de modo que se prevé un aumento de la demanda de materiales pertenecientes a la familia de los poliésteres.
Los poli (alquilen dicarboxilatos) son considerados los plásticos biodegradables más prometedores debido a su bajo coste de producción y a su fácil procesamiento, en contraste con otros polímeros biodegradables estudiados como el polihidroxibutirato.
Los estudios acerca de la estructura cristalina de los poli (alquilen dicarboxilatos) con un número elevado de metilenos en su unidad repetitiva ha sido, en general, poco estudiada desde el punto de vista estructural ya que por sus pobres propiedades mecánicas y bajos puntos de fusión, las aplicaciones prácticas de los mismos han sido infravaloradas. Asimismo, el conocimiento de la relación entre morfología, estructura y propiedades permitirá una mejora en el diseño y la síntesis de los polímeros biodegradables, siendo posible obtener materiales con las propiedades deseadas y una estructura química bien definida.
En esta Tesis de doctorado se ha estudiado en detalle la estructura cristalina y la morfología de los poli(alquilen dicarboxilatos) derivados del 1,6-hexanodiol y los ácidos succínico, adípico, subérico y dodecanoico, y los derivados del 1,8-octanodiol y los ácidos pimélico, subérico, azelaico y sebácico.
La morfología lamelar y la esferulitica se han investigado mediante microscopia de transmisión electrónica. Las estructuras cristalinas se han estudiado tomando en consideración los diagramas de difracción de electrones de cristales simples y los datos de difracción de rayos X de polvo, fibras y sedimentos de monocristales. Las características del empaquetamiento molecular se han determinado mediante la simulación de los diagramas de difracción correspondientes.
Teniendo en cuenta que los cristales lamelares son considerados un modelo ideal para aclarar el mecanismo de degradación enzimática de las regiones cristalinas, se ha llevado a cabo la degradación enzimática de cristales simples con lipasas de actividad moderada.
Se ha prestado especial atención al estudio de la morfología y de la estructura cristalina de la poli(p-dioxanona), un poli(éter-éster) sintético que está atrayendo un gran interés en el campo de la biomedicina debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad, bioabsorbibilidad, bajo módulo y flexibilidad.
Se ha investigado la estructura cristalina de dos poliesteramidas secuenciales derivadas de glicina, ácido tereftálico, 1,6-hexanodiol o 1,12-dodecanodiol. Estos polímeros generan grandes expectativas debido a su potencial degradabilidad y sus notables propiedades mecánicas y térmicas.
En último lugar se ha abordado la preparación de nanocompuestos a partir del poli(octametilen suberato) y del poli(hexametilen succinato). Los híbridos se han obtenido mediante la técnica de intercalación en disolución y se han analizado mediante las técnicas de difracción de rayos X de polvo cristalino y microscopia electrónica de transmisión. Se ha prestado gran atención al mecanismo de cristalización ya que la incorporación del silicato laminar puede afectar a la velocidad de cristalización y al tipo de nucleación. También se ha estudiado la cinética de la cristalización isotérmica y no isotérmica mediante calorimetría diferencial de barrido, microscopia óptica y difracción de rayos X en tiempo real simultánea a bajo (SAXS) y alto ángulo (WAXD).
