Estudi de la degradació del Poli(carbonat de propilè)

Abstract

En el mon actual, amb la dependència dels combustibles fòssils i a l'hora amb el seu imminent esgotament, cal indagar en la producció de polímers amb fonts alternatives de carboni. A demés, si una de les fonts és la utilització de CO2, un dels gasos que més influeix en el procés de escalfament planetari per la seva relació amb l'efecte hivernacle, disminuint així la seva expulsió a l'atmosfera es pot considerar un punt més a favor. Aquest projecte es basa en el poli(carbonat de propilè), un polímer termoplàstic biodegradable sintètic producte de la copolimerització catalítica d'òxid de propilè i diòxid de carboni. Aquest polímer resulta atractiu pel seu desenvolupament a escala industrial per diferents aspectes. És un termoplàstic, pel que es pot reutilitzar i emmotllar diverses vegades abans de que es degradi. És biodegradable, el que facilita el seu tractament com a residu i utilitza el CO2 com a matèria primera. Aquest és un projecte d'ampliació d'un anterior, en el qual es van afegir extensors de cadena a un poli(carbonat de propilè) d'origen comercial (oli de soja epoxidat, oli de llinosa epoxidat, anhídrid maleic, dianhídrid piromelític) en diferents combinacions de anhídrid i derivat de epòxid. L'ampliació consisteix en fer un estudi de la degradació dels diferents compostos creats, i del polímer sense modificar, per comparar les seves evolucions i determinar si l'addició d'extensors de cadena influeix o no en una de les propietats més importants del poli(carbonat de propilè), la biodegradabilitat. Com a medis de degradació per introduir-hi les provetes dels polímers se'n han triat tres. Un medi aquós amb una dissolució tampó fosfatada a pH 7, una igual però a pH 9,5 i un medi de cultiu bacterià (bacillus licheniformis) amb el polímer com a única font de carboni per l'alimentació de les bactèries. Tots els medis s'han mantingut a una temperatura de 35ºC i, a demés, el medi bacterià contava amb agitació. Per fer el seguiment de la degradació durant l'estudi, que ha comprés un temps de 7 setmanes, s'ha analitzat una tanda de mostres de tots el compostos cada setmana. La mesura més utilitzada i concloent ha estat la evolució del pes molecular com ha efecte de la degradació dels polímers. Aquests resultats han estat mesurats mitjançant la Cromatografia de Permeabilitat en Gel (G.P.C.). S’ha detectat una pèrdua de massa de les mostres només durant la primera setmana de tractament, en tots els casos. El pes molecular promig mostra una tendència a la baixa també en tots els casos, pot ser més acusada a pH 9,5. En el cas del tractament bacterià, sobre tot, s’observa una aparent augment de pes molecular durant la primera setmana de degradació. El carboni orgànic total té un perfil pla durant tot el temps de degradació. Les mostres que contenen anhídrid maleic es degraden una mica més lentament que les altres. El projecte té un cost de 26.432,16.€ i s’ha estimat una emissió de 332,6 kg de CO2 derivada de l'activitat.