Estudio de complejos iónicos de polielectrolitos biodegradables

Abstract

El proyecto realizado se centra en el estudio de complejos iónicos polielectrolito-tensioactivo basados en polímeros policarboxílicos y sales de n-trimetialquilamonio. Se abarcan dos aspectos, a) Obtención de nuevos complejos a partir de ácidos poliurónicos y b) Exploración de la formación de nanocomposites de los complejos del ácido poli (γ-glutámico) con montmorillonitas modificadas. A partir de los ácidos poligalacturónico algínico y bromuros de n-trimetilalquilamonio (nATMA·Br, de n=18, 20 y 22) se han preparado y caracterizado los correspondientes complejos nATMA·PGalA y nATMA·AlgA. El proceso de obtención se basa en la atracción electrostática espontánea que se genera al mezclar disoluciones de poliuronatos de sodio y bromuros de trimetilaquilamonio. Estos complejos son compuestos estables que forman estructuras bifásicas laminares, características de los polielectrolitos tipo peine, en los que las cadenas laterales son incompatibles con la cadena principal. En estas estructuras las cadenas polisacáridas están separadas unas de otras de manera regular por la fase parafínica que se genera a partir de los grupos polimetilénicos. El espaciado de esta estructura aumenta con la longitud de la cadena alquílica. Asimismo, la fusión de las cadenas laterales conlleva un cambio de conformación de trans a gauche que genera una contracción en la estructura sin llegar a perder la organización laminar. Los nanocomposites estudiados se preparan a partir de los complejos iónicos del ácido poli (γ-glutámico) de configuración racémica con la serie nATMA·Br de n=18, 20 y 22 y un 3% de Cloisite 30B, una montmorillonita modificada con n-alquilamonios de longitud n=14-18. Mediante difracción de rayos-X a ángulos medios y microscopía SEM se han obtenido indicios de que la estructura de estos nanocomposites se encuentra exfoliada. La difracción de rayos-X a ángulos bajos revela modificaciones significativas en el ordenamiento de la organización laminar. Sin embargo no se detectan alteraciones de importancia en las propiedades térmicas del complejo, aunque sí un aumento de la nucleación en la cristalización a partir del fundido. Tampoco se observan diferencias en los mecanismos de las transiciones de fase que tienen lugar en el complejo por efecto de la temperatura. Los resultados alcanzados hasta el momento no permiten asegurar que se haya formado una estructura híbrida complejo-arcilla.