Crystallization, processing and applications of new polyesters - Da̕z Angľica; Universidad Politčnica de Cataluą. Departamento de Ingeniera̕ Qum̕ica
Los poli(alquilen dicarboxilato)s constituyen una familia de polm̕eros biodegradables con interš en aplicaciones tanto de "commmodities" como de "specialities". La mayora̕ de estos polm̕eros se pueden preparar a partir de dioles y c̀idos dicarboxl̕icos de origen biolg̤ico. En la presente tesis, se sintetizaron dos grupos diferentes de poli(alquilen dicarboxilato)s mediante policondensacin̤ třmica. El primero se refiere a los polm̕eros derivados de 1,9-nonanodiol con proporciones diferentes de c̀ido pimľico y azelaico. Con el fin de caracterizar los copolm̕eros se utilizaron diferentes tčnicas como la MO, DSC, SAXS y FTIR. La estructura cristalina de estos polišteres se ha investigado por medio de difraccin̤ de electrones y de rayos X. El segundo grupo est ̀constituido por poli(alquilen dicarboxilato)s derivados de 1,4-butanodiol y c̀idos succn̕ico y azelaico. Se combinaron tčnicas fisicoqum̕icas para comprender las propiedades třmicas y los diferentes factores que influyen en el proceso de cristalizacin̤. Los cambios morfolg̤icos que ocurren durante la cristalizacin̤ fueron evaluados mediante experimentos de SAXS / WAXD utilizando radiacin̤ sincrotrn̤. El anl̀isis de Lauritzen y Hoffman se llev ̤a cabo a partir del crecimiento esferult̕ico y tambiň teniendo en cuenta la tasa de cristalizacin̤ global determinada a partir de experimentos de DSC. La degradabilidad enzimt̀ica fue claramente dependiente de la composicin̤ y lg̤icamente de la cristalinidad. Curiosamente durante la degradacin̤ realzo la presencia de esferulitas debido a la přdida del segmento amorfo. La tecnologa̕ de ultrasonidos ha demostrado ser un mťodo t͠il para moldear los polm̕eros biodegradables: lactida y poli(nonametilen- azelato). Cuando los materiales fueron procesados en condiciones apropiadas (ej. tiempo, amplitud y fuerza), la přdida de material y el grado de degradacin̤ fueron mn̕imos. Esta tecnologa̕ tambiň fue adecuada para preparar nanocompuestos, ensayǹdose el uso de arcillas y nanopartc̕ulas de sl̕ice. En el primer caso, se observaron claramente estructuras exfoliadas por difraccin̤ de rayos X y TEM, usando las arcillas N757, C20A, C25A, y N848. Se evalu ̤el comportamiento de la cristalizacin̤ en los nanocompuestos exfoliados, encontrǹdose que para el PLA dicho comportamiento fue muy peculiar ya que las partc̕ulas de arcilla tuvieron un efecto antinucleante. El efecto contrario se observ ̤para el poli(azelato nonametileno). La posibilidad de utilizar la tčnica de micro-moldeado por ultrasonidos para obtener materiales con una dispersin̤ homogňea de partc̕ulas tambiň se ha explorado considerando partc̕ulas micro y nanomťricas de sl̕ice y utilizando poli(azelato nonametileno) como matriz. La amplia versatilidad de los polišteres y sus derivados proporcionan aplicaciones tecnolg̤icas ventajosas como las que, por ejemplo, se reportan en el campo biomďico. Tres aplicaciones diferentes para polišteres se han evaluado especf̕icamente en este trabajo. La primera aplicacin̤ fue el estudio de los derivados de polišter que incorporan grupos urea. Estas poli(šter urea)s mostraron buenas propiedades y fueron muy solubles en la mayora̕ de disolventes orgǹicos, una caracters̕tica interesante que facilit ̤el proceso de electro hilado y la incorporacin̤ efectiva de fr̀macos con actividad bactericida, enzimas y bacterif̤agos. En la segunda aplicacin̤, se prepararon injertos de polietilen glicol en copolimeros de poli(lactida-trimetilen carbonato) para obtener microesferas homogňeas cargadas con fr̀maco. Por l͠timo, la cristalizacin̤ de polm̕eros en estrella, se estudi ̤debido a sus amplias aplicaciones (por ejemplo, el desarrollo de recubrimientos epoxi). Especf̕icamente, el estudio se centr ̤en los sistemas de estrellas de brazos ml͠tiples constituidos por un nc͠leo comercial de poli(etilenimina) y brazos de poli (e-caprolactona) con grados de polimerizacin̤ de 50, 30 y 10.