Desarrollo de formulaciones derivadas de ácido poliláctico (PLA), mediante plastificación e incorporación de aditivos de origen natural

Abstract

"Development of polylactic acid (PLA)-derived formulations by plasticization and additives from renewable resources" The main objective of this doctoral thesis is the study, development and characterization of biodegradable or biocompatible materials from poly(lactic acid) (PLA) with improved properties for uses in several sectors such as food packaging, medical sector, etc. In order to modify the ductility and the stiffness of PLA, with the subsequent effects on its potential uses in different sectors, different fillers and/or additives were incorporated to PLA formulations by extrusion. Several plasticizers derived from vegetable oils and fatty acids were used; particularly, an epoxidized plasticizer derived from stearic acid (octyl epoxy stearate - OES) and a maleinized linseed oil - MLO were used. Another strategy that has been used in this research has focused on the development of binary blends with other polymers with increased ductility such as polycaprolactone (PCL) and thermoplastic starch (TPS). Finally, incorporation of several biocompatible/resorbable fillers derived from calcium orthophosphate (Ca3(PO4)2) such as ß-tricalcium phosphate (ß-TCP) and hydroxyapatite (HA), was carried out to widen the potential of these PLA-based materials in medical applications.

"Desarrollo de formulaciones derivadas de ácido poliláctico (PLA), mediante plastificación e incorporación de aditivos de origen natural" El objetivo principal de esta tesis doctoral es el estudio, desarrollo y caracterización de materiales biodegradables o biocompatibles de ácido poliláctico (PLA) con propiedades mejoradas para su aplicación en diversos sectores como el envasado de alimentos, sector médico, etc. Para modificar la ductilidad o rigidez del PLA y con ello su aptitud en los distintos campos, se lleva a cabo un estudio de la incorporación de diferentes cargas o aditivos, mediante mezclado por extrusión. Se han utilizado plastificantes derivados de aceites vegetales y ácidos grasos; en particular, un plastificante epoxidado derivado del ácido esteárico (epoxi estearato de octilo - OES) y un derivado maleinizado de aceite de linaza - MLO. Otra de las estrategias que se han abordado se ha centrado en el desarrollo de mezclas binarias con otros biopolímeros con mayor ductilidad como la policaprolactona (PCL) y el almidón termoplástico (TPS). Finalmente, se ha llevado a cabo la incorporación de cargas biocompatibles tipo ortofosfato cálcico (Ca3(PO4)2) como el ß-fosfato tricálcico (ß-TCP) y la hidroxiapatita (HA) para ampliar el potencial de estos materiales basados en PLA en el sector médico.

"Desenvolupament de formulacions derivades d'àcid polilàctic (PLA), mitjançant plastificació i incorporació d'additius d'origen natural" L'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral és l'estudi, desenvolupament i caracterització de materials biodegradables i biocompatibles d'àcid polilàctic (PLA) amb propietats millorades per a la seua aplicació en diversos sectors com ara l'envasat d'aliments, sector mèdic, etc. Per tal de modificar la ductilitat o rigidesa del PLA, i amb això, la seua aptitud en els esmentats camps, s'ha fet un estudi de la incorporació de diferents càrregues o additius, mitjançant mesclat per extrusió. S'han utilitzat plastificants derivats d'olis vegetals i àcids grassos; en particular, un plastificant epoxidat derivat de l'àcid esteàric (epoxi estearat d'octil - OES) i un derivat maleinitzat d'oli llinós - MLO. Una altra estratègia que s'ha seguit s'ha centrat en el desenvolupament de mescles binàries amb altres polímers amb major ductilitat com ara la policaprolactona (PCL) i el midó termoplàstic (TPS). Finalment, s'ha dut a terme la incorporació de càrregues biocompatibles de tipus ortofosfat càlcic (Ca3(PO4)2) com ara el ß-fosfat tricàlcic (ß-TCP) i la hidroxiapatita (HA) per tal d'ampliar el potencial d'aquests materials basats en PLA al sector mèdic.