Síntesis de poliuretanos de base biológica a partir de aceite de semilla de girasol funcionalizado

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Polímeros
• Ingeniería de Biomateriales
• Química Sostenible

Sus antecedentes:

• Los poliuretanos (PUs) son polímeros versátiles con aplicaciones en sistemas biomédicos.
• El desarrollo de alternativas sostenibles a los PUs de origen petroquímico es crucial por razones ambientales y de salud.
• Los aceites vegetales ofrecen una materia prima renovable para la síntesis de polioles de base biológica.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar poliuretanos (PUs) de base biológica utilizando polioles renovables derivados de aceite de semilla de girasol.
• Evaluar las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de estos PUs para su uso potencial en aplicaciones biomédicas.
• Explorar la fabricación de andamios porosos a partir de estos PUs de base biológica.

Principales métodos:

• Se prepararon dos polioles de aceite distintos mediante transesterificación con glicerol (GM) y epoxidación (EPO).
• Los polioles se hicieron reaccionar con 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI) en presencia de PTMEG y/o PEG.
• La caracterización del material incluyó MALDI-TOF MS, espectroscopía de RMN, ATR-FTIR, pruebas de tracción, DSC, DMA y SEM.
• Se utilizaron técnicas de lixiviación con sal para la fabricación de andamios.

Principales resultados:

• Síntesis y caracterización exitosa de precursores de poliol funcionalizados.
• Las películas de PU resultantes demostraron una excelente flexibilidad (885%) y resistencia mecánica (23 MPa).
• La densidad de reticulación contribuyó a propiedades mecánicas sobresalientes, con un comportamiento viscoelástico modelado por la ecuación de Kohlrausch-Williams-Watts.
• Se observó y modeló matemáticamente el comportamiento de endurecimiento por deformación.
• Se fabricaron con éxito andamios porosos mediante lixiviación con sal.

Conclusiones:

• El aceite de semilla de girasol es una materia prima versátil para la producción de poliuretanos funcionales.
• Los PUs de base biológica sintetizados poseen propiedades mecánicas sintonizables adecuadas para sistemas de polímeros avanzados.
• Estos materiales tienen un potencial significativo para el desarrollo de películas y andamios biomédicos flexibles, robustos y sostenibles.