Obtenció de materials estereocomplexes de PLA i estudi de propietats

L’àcid polilàctic o PLA és un polièster termoplàstic que s’ha estudiat durant més de quaranta anys, en l’àmbit científic i industrial, ja que presenta bones propietats d’enginyeria. La seva característica més interessant és la biodegradabilitat i que prové de recursos naturals . Tot i això, presenta una sèrie de deficiències com una temperatura de transició vítria baixa i una resistència térmica dolenta que ha limitat l’ús del biopolímer en algunes aplicacions. L’àcid polilàctic presenta dues estructures enantiomèriques degut a la presència del carboni quiral del monòmer, l’àcid làctic. La mescla dels dos homopolímers porten a una estereocomplexació, que obté una nova estructura cristal·lina capaç d’augmentar 50ºC el punt de fusió, aportant així un augment en la resistència tèrmica. Aquest treball té com a objectiu obtenir una gran quantitat d’estereocomplex de PLA (sc-PLA) d’alt pes molecular per precipitació en dissolució a partir d’una mescla equimolar de PDLA i PLLA amb dioxà a 25ºC i 80ºC. Les dues obtencions es van dur a terme a partir d’una mescla equimolar de PDLA i PLLA d’alt pes molecular dissoltes amb dioxà per una concentració aproximada del 10g/dL. Per fer un seguiment del procés, diàriament es va prendre mostres del sistema de reacció a cada temperatura i així obtener dues fases: la fase precipitada (o insoluble) i una fase líquida on el PLA restava en dissolució (fase soluble). Les fases es separaven per centrifugació i es caracteritzaven per espectroscòpia IR, quantitat de producte i, en alguns casos, calorimetria diferencial d’escombrat (DSC). S’ha obtingut una cinètica per a cada temperatura de la formació d’estereocomplex de PLA a partir del percentatges de fase insoluble obtinguts diàriament. L’estructura química s’ha estudiat per espectroscòpia d’infraroig (IR) i s’ha realitzat una calorimetria diferencial d’escombrat per veure la cristal·linitat dels productes. A més, s’ha realitzat una cromatografia GPC per observar el pes molecular de l’estereocomplex de PLA del producte final. També s’ha utilitzat la microscòpia electrònica de rastreig (SEM) per estudiar la morfologia de les partícules finals de l’estereocomplex de PLA en pols. La caracterització ha mostrat que, a ambdues temperatures s’ha format una quantitat significativa d’estereocomplex d’alta cristal·linitat , concretament 60 % i 73 %, a 25ºC i 80ºC respectivament. L’estereocomplex obtingut a 80ºCpresenta descomposició química, tan com s’ha comprovat per GPC i per espectroscòpia IR. S’han obtingut imatges de SEM que mostren morfologies diferents en les partícules obtingudes a cada temperatur