Poliuretanos e nanocompósitos biodegradáveis derivados de dispersões aquosas projetados para aplicações biomédicas

• Autor(a) principal: Eliane Ayres
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DNM7Q
• topic: Poliuretanos biomédicos; Engenharia metalúrgica; Materiais biomédicos; Elastômeros; Ciência dos materiais

Foram sintetizados poliuretanos (PU) a partir de dispersoes aquosas (PUD fs) com potencial para serem aplicados na area de biomateriais. Nestes elastomeros foram utilizados poli(propileno glicol) (PPG) e/ou poli(Ã-caprolactona) (PCL) como segmento macio. O segmento rigido foi baseado nos reagentes isoforona diisocianato (IPDI) e a diamina hidrazina (HZ), produzindo poli(uretano-ureia) fs. Os PUD fs foram modificados com Na+-montmorilonita (Na+-MMT) e bentonita sodica para gerar nanocompositos (CPUD fs). Neste processo, o aumento do espacamento basal das camadas de silicato foi provocado pela agua sem necessidade de qualquer tratamento quimico da argila. O PCL e um poliester alifatico biodegradavel, porem, a taxa de degradacao depoliuretanos derivados de PPG/PCL foi muito lenta. Conforme ficou demonstrado nos testes de degradacao hidrolitica, a introducao de poli(etilenoglicol) (PEG) na cadeia do PU, aumentou o carater hidrofilico e causou o aumento da permeabilidade a agua. De acordo com as curvas de difracao de raios-X (XRD), os nanocompositos obtidosalcancaram uma intercalacao parcial e a argila ainda manteve sua estrutura preservada, conforme ficou demonstrado pela presenca de picos referentes a argila. Os resultados de raios-X de baixo angulo (SAXS) mostraram que a incorporacao de entidades inorganicas nos PUD fs gerou nanocompositos com espacamentos basais em torno de 25nm, caracteristicos de nanocompositos parcialmente esfoliados.O grau de ligacoes de hidrogenio, avaliado por espectroscopia no infravermelho (FTIR), foi usado para investigar o processo de separacao de microfases nos PU. A banda correspondente a absorcao da carbonila se dividiu em duas e as absorbancias relativas das duas bandas serviram de indice para avaliar a participacao deste grupo nas ligacoes de hidrogenio. Parametros estruturais, obtidos a partir de tratamentos matematicos de dados de SAXS mostraram que o poliuretano com segmentos macios derivados de poliester possui uma distancia repetitiva interdominio (L) maior que aquela de polieter. Ao contrario do esperado, as temperaturas de degradacao de PUD fs, examinadas poranalise termogravimetria (TG), foram praticamente as mesmas daquelas de nanocompositos. Medidas feitas por calorimetria exploratoria diferencial (DSC), mostraram que a temperatura de transicao vitrea (Tg) de um nanocomposito pode ser maior ou menor que aquela do polimero puro dependendo do grau de interacao entreos componentes. Os testes mecanicos realizados em PUD fs exibiram valores de resistencia a tensao na ruptura e alongamento na ruptura de ate 50 MPa e 1400% respectivamente. Entre os nanocompositos, o nanocomposito com teor de argila de 1% demonstrou o melhordesempenho das propriedades mecanicas Testes preliminares in vitro demonstraram que o poliuretano derivado de PCL e biocompativel com osteoblastos e estas celulas podem aderir e proliferar no material.Tais materiais biodegradaveis sao extremamente atrativos e demonstraram ter potencial para serem utilizados como poliuretanos biomedicos