Evaluación de la síntesis y caracterizacion de hidrogeles compuestos, obtenidos a partir del biopolímero polihidroxibutirato (PHB) con acrilamida (AAm), aditivados con grafito.

Abstract

En el presente trabajo se realizó la síntesis vía radicales libres de los hidrogeles compuestos de poliacrilamida/polihidroxibutirato/grafito mediante sonicación a 60 ºC en presencia y ausencia de agentes de reticulación química. Se comprobó que la sonicación conduce a la dispersión uniforme de las láminas de grafito en el hidrogel. Se determinó la capacidad de absorción (mediante el grado de hidratación o hinchamiento) a todos los hidrogeles. Las propiedades de los hidrogeles compuestos fueron caracterizadas a través de espectroscopia infrarroja acoplado con accesorio de Reflectancia Total Atenuada (IR-ATR), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Difracción de Rayos X (DRX), además se realizaron pruebas de biodegradación enzimática utilizando papaína. Los resultados obtenidos sobre la capacidad de absorción muestran que la masa en el equilibrio de hinchamiento disminuyó con el aumento del contenido de grafito. Los parámetros cinéticos obtenidos indicaron que la presencia del grafito dificulta la difusión del agua hacia la matriz polimérica y ocupa el volumen libre del hidrogel. En los análisis de los espectros IR obtenidos se apreciaron nuevas bandas en el hidrogel compuesto PAAm/PHB/Grafito respecto al HG PAAm/PHB, provenientes del grafito agregado: a los 1697 cm-1 el estiramiento correspondiente al C (Sp2 ) del grafito; entre 1100 y 1300 cm-1 varias bandas correspondientes a las vibraciones C-C del grafito y una banda en estudio a 990 cm-1 . Los análisis por DRX de los hidrogeles compuestos revelaron un pico a un ángulo 2θ de 39,8 º, el cual perteneciente al plano cristalográfico (002), relacionado al sistema hexagonal de la estructura del grafito para una radiación de Cr, mientras que los resultados obtenidos por DSC indicaron que la adición de grafito generó cambios significativos en las propiedades térmicas del material. Por último las pruebas de biodegradación muestran una disminución significativa de las bandas N-H y C=O de la acrilamida, lo que confirma que ocurre una degradación al estar los hidrogeles expuestos a la enzima. A partir de estos análisis se concluye que los resultados obtenidos en la polimerización indican la efectiva incorporación del grafito en la matriz polimérica con carácter biodegradable.