Caracterización dieléctrica y ensayos de difusión de agua de nanocomposites híbridos polímero-sílice

Abstract

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (7587)

[ES] El objeto del presente proyecto, siguiendo las líneas de investigación del Centro de Biomateriales de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), es la búsqueda de nuevos materiales con aplicaciones biomédicas, sobre la base de hidrogeles biocompatibles reforzados. En particular el estudio se centra en la investigación de materiales poliméricos para su uso como andamiajes o scaffolds mediante la ingeniería de tejidos. Nosotros estudiaremos con el polímero poliacrilato de hidroxietilo (en adelante PHEA), el cual es un hidrogel polimérico capaz de absorber grandes cantidades de agua sin disolverse. No obstante presenta unas propiedades mecánicas muy deficientes en su estado hinchado que conviene mejorar, especialmente si ese material debe de presentar una estructura altamente porosa. Existen diferentes caminos para incrementar las propiedades mecánicas de polímeros, entre los que se incluyen la copolimerización con materiales menos hidrófilos, el aumento de la cristalinidad (sólo en aquellos casos que sea posible), formación de redes interpenetradas (en adelante IPN¿s) y la síntesis de materiales compuestos. Este trabajo se basa en este último método: inclusión de una fase inorgánica (sílice amorfa) en el seno del retículo polimérico de PHEA. En estudios previos con el PHEA se realizó este refuerzo mediante técnicas de copolimerización así como creando IPN¿s secuenciales. Mediante estas técnicas se obtienen nuevos materiales, con propiedades o bien intermedias (parte proporcional de aquellas de las partes constituyentes), ó con propiedades totalmente diferentes debido a efectos de confinamiento, sinérgicos, etc. propios de cada sistema. Para este proyecto los materiales compuestos PHEA-sílice sintetizados se obtuvieron mediante la polimerización simultánea tanto de la fase orgánica como la de la inorgánica. El resultado de la síntesis es la formación de un material híbrido que generalmente podría esquematizarse como un retículo polimérico con agregados ricos en sílice de tamaño nanométrico, con un alto grado de interpenetración entre ambas fases, y cuya cocontinuidad (y por tanto estructura) depende del porcentaje entre PHEA y sílice del compuesto final. La obtención del retículo de PHEA se realiza por polimerización radicalaria utilizando el peróxido de benzoílo como iniciador térmico. La fase de sílice se forma mediante reacciones sol-gel catalizadas en medio ácido y con deficiencia en la cantidad de agua necesaria para la completa hidrólisis estequiométrica del tetraetoxisilano (también llamado tetraortosilicato, en adelante TEOS) el cual es el precursor de la sílice.