New biodegradable poly(ester amide)sStudy of polymerization, crystallization and degradation processes

Resumen

El interés por los polímeros biodegradables se debe a la creciente preocupación por los problemas medioambientales generados por la acumulación de residuos plásticos y también a sus posibles aplicaciones biomédicas. Estos materiales permiten obtener propiedades a medida cambiando la composición y la microestructura en su síntesis y pueden procesarse fácilmente en distintas formas. Las poliesteramidas son polímeros biodegradables con un futuro prometedor ya que combinan buenas propiedades térmicas y mecánicas, debidas a las fuertes interacciones intermoleculares que tienen lugar por puentes de hidrógeno entre grupos amida (-NHCO-), y una degradabilidad controlada a causa de la presencia de lábiles grupos éster (-COO- ). La proporción entre grupos amida y éster permite modular las propiedades del polímero. La presente tesis se ha centrado en dos tipos de poliesteramidas biodegradables. El primer objeto de estudio ha sido un polímero derivado del a-aminoácido glicina, 1,4-butanodiol y ácido adípico. El segundo ha sido un grupo de tres polímeros derivados de ácido glicólico y tres aminoácidos. A lo largo de su vida, los polímeros pueden verse sometidos a procesos que pueden afectar a sus propiedades. La cinética, esto es, el estudio de la velocidad de los procesos químicos y físicos, puede proporcionar información útil para comprender mejor un proceso concreto, de modo que sea posible un mejor control del mismo. En este trabajo se ha estudiado la cinética de tres de los procesos más importantes que pueden experimentar los polímeros, que son la polimerización, la cristalización y la degradación. En estos casos la temperatura es probablemente la variable con más influencia. El enfoque clásico ha sido el estudio en condiciones isotérmicas, pero en las situaciones tecnológicas reales es más frecuente que las condiciones cambien con el tiempo, con lo que es importante abordar también el estudio dinámico. Existen muchos métodos propuestos para determinar los parámetros cinéticos y los valores obtenidos dependen no sólo de las condiciones experimentales, sino también del tratamiento matemático de los datos. En la primera parte de esta tesis se ha estudiado principalmente la cinética de cristalización de la poliesteramida derivada de glicina en condiciones isotérmicas mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y microscopía óptica con control de temperatura (HSOM). Esta última técnica se ha utilizado también para observar la morfología obtenida.