Abstract:
|
El poli(àcid làctic) o PLA, és un polièster termoplàstic alifàtic que ha experimentat un fort
creixement de mercat durant la última dècada. L’especial interès sobre aquest polímer és
per les seves bones propietats mecàniques, la seva naturalesa biològica i la capacitat de ser
biodegradable. Malgrat tot, la baixa resistència tèrmica i un punt baix de fusió són algunes
de les principals deficiències del PLA que han limitat el seu ús en algunes aplicacions.
L’àcid làctic com a monòmer del PLA té dos estereoisòmers (L i D) i la seva mescla pot
portar a la formació d’un estereocomplex, el qual presenta una estructura cristal·lina diferent
dels homopolímers originaris. Aquesta nova forma té un punt de fusió 50ºC major que les
formes cristal·lines L-PLA i D-PLA, atribuint-li d’aquesta manera un especial interès en
termes de resistència tèrmica.
L’objectiu principal d’aquest treball és obtenir un estereocomplex de PLA d’alt pes molecular
per precipitació en dissolució a partir de mesclar L-PLA i D-PLA amb dioxà i realitzar el
procediment a diferents temperatures sense observar separació de fase cristal·lina. La
hipòtesi de partida es construeix sobre la idea que a l’augmentar la temperatura, la mobilitat
de les cadenes polimèriques augmenta i això permet obtenir cristalls d’estereocomplex
d’una puresa superior.
Tant la forma L com D del PLA utilitzades a l’experiment són d’alt pes molecular (145 i 120
kg·mol-1, respectivament). Inicialment es van mesclar les dues formes prèviament dissoltes
en dioxà a la concentració de 10 g/dL i a la proporció 1:1 a diferents temperatures (25, 40,
60 i 80ºC) durant vint-i-un dies. Diàriament es va prendre una alíquota de 2 mL de cada
temperatura i es va centrifugar durant una hora per separar la fase insoluble, en la qual es
suposava que hi hauria l’estereocomplex format, per poder caracteritzar-la.
L’estructura química s’ha avaluat per espectroscòpia IR, s’ha seguit l’evolució de la terbolesa
del sistema amb un colorímetre i finalment s’ha estudiat la formació d’estereocomplex per
calorimetria diferencial d’escombrat (DSC) i per la realització d’un Vicat-B. També s’han
realitzat fotografies amb un microscopi electrònic de rastreig (SEM) per estudiar una
possible tendència morfològica de les partícules de la fase insoluble.
Els resultats obtinguts mostren que la mescla esdevé més tèrbola augmentant la
temperatura de síntesi però retarda l’aparició de precipitat. Això pot indicar que la formació
d’estereocomplex és més favorable a altes temperatures però passa per un període
d’inducció que limita la formació de precipitat. Per altra banda, s’ha observat que a
l’augmentar la temperatura de mescla, els cristalls són més homogenis i d’una qualitat
superior. |