Síntesis y caracterización de copolímeros ramificados basados en poli(ε-Caprolactona)

Abstract

La polimerización por adición, fragmentación y transferencia reversible (RAFT), es un procedimiento depolimerización que proporciona un excelente control sobre las propiedades finales de los materialesobtenidos (Ninago et al. 2015). En este trabajo se sintetizaron y caracterizaron copolímeros a base depoli(2-hidroximetil metacrilato) y poli(ɛ-caprolactona), poli(HEMA-g-PCL)3, empleando una combinaciónsimultánea de polimerización por apertura de anillo (ROP) y RAFT, y el uso de un iniciador dual. Elprocedimiento empleado consistió en colocar un matraz Schlenk con los monómeros (HEMA, ε-CL), elagente de transferencia CTA y los catalizadores ROP y RAFT (DPP y VAZO?-88), respectivamente. Lamezcla se purgó con gas nitrógeno durante 30 minutos y luego se sumergió en un baño de aceite a latemperatura de reacción (100 °C) para iniciar el proceso de polimerización. Finalizado el tiempo dereacción, los polímeros resultantes se precipitaron en metanol frío, se filtraron y se secaron en estufa devacío durante 24 horas a temperatura ambiente. La caracterización química de los productos sintetizadosmostró que la combinación de ROP y RAFT permite obtener copolímeros ramificados con un adecuadocontrol de la estructura, reflejado en los bajos índices de polidispersión (Ð<1,3) obtenidos para todo elrango de masas molares estudiadas (37.600 a 60.100 g.mol-1). Por otra parte, los ensayos térmicosdeterminaron temperaturas de fusión entre 36 y 40°C aproximadamente, valores menores al determinadopara PCL homopolímero (58°C). Esta reducción en la temperatura de fusión está asociada a lacompleja estructura molecular de los copolímeros sintetizados, donde la presencia de ramas lateralespuede impedir o dificultar el ordenamiento de las cadenas de PCL, reduciendo así la temperatura defusión. Finalmente, por espectroscopia infrarroja (FTIR-ATR) se detectaron bandas de absorción a 2942y 2864cm-1 (atribuidas a vibraciones de tensión del grupo CH2); a 1720 y 1240cm-1 (vibraciones del grupoC=O correspondientes a PHEMA y PCL) y a 1066 cm-1 (una señal de vibración del enlace C=S,correspondiente al agente de transferencia). Estos resultados permiten deducir la presencia de bloquesestructurales de los monómeros de partida en el material resultante.