Contribution to the study of thermal, biological and photo degradation of polylactide

Abstract

El propósito de la presente tesis doctoral es estudiar el efecto de la degradación térmica, biológica y fotolítica en la polilactida (PLA) para contribuir a la caracterización de este polímero biodegradable bajo diferentes condiciones o entornos. Este polímero procede de fuentes renovables y está considerado un excelente candidato para sustituir a otros materiales poliméricos con escasa degradabilidad. En este estudio se describen los mecanismos que regulan cada tipo de degradación y, lo que es más importante, cómo cada uno de ellos afecta a la variación de la masa molar del PLA. La monitorización del descenso de masa molar de polilactida se realizó tanto mediante Cromatografía de Permeación en Gel (GPC) como por Viscosimetría. Adicionalmente se utilizó la Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) para establecer los mecanismos que controlan la degradación y su efecto en la estructura química de la polilactida. Asimismo, se ha determinado el impacto de cada tipo de degradación en la morfología y en las propiedades térmicas y mecánicas del PLA. La Termogravimetría (TGA) permitió monitorizar los cambios en la estabilidad térmica del material debidos a los diferentes tipos degradación, ulilizando parámetros como la temperatura de máxima velocidad de degradación térmica o la energía de activación. El resultado de la bio y la foto degradación en la superficie del material fue evaluado mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), observándose únicamente cambios debidos a la degradación biológica. Las propiedades viscoelásticas y térmicas se analizaron mediante Análisis Dinámico-Mecánico-Térmico (DMTA), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Microscopía Óptica (OM). Se ha obtenido que los parámetros más relevantes para discernir las diferencias entre los tres procesos de degradación son los relativos al fenómeno de cristalización. Los resultados muestran que cada degradación está controlada por un mecanismo que afecta de diferente forma a la