Polimorfismo de Autointoxicación en Poli(ácido Láctico): Un Nuevo Fenómeno en la Cristalización de Polímeros

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Polímeros
• Ciencia de Materiales
• Cinética de Cristalización

Sus antecedentes:

• La autointoxicación es un fenómeno conocido en la cristalización de polímeros, observado típicamente como mínimos en la velocidad de crecimiento.
• Instancias previas involucraron cadenas inestables plegadas o segmentadas que interferían con el crecimiento de cristales estables.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar un mecanismo novedoso de autointoxicación en poli(ácido láctico) (PLA).
• Investigar el impacto de esta autointoxicación en la cinética de cristalización y las propiedades del material del PLA.

Principales métodos:

• Observación experimental de la cinética de cristalización del poli(ácido láctico).
• Desarrollo y aplicación de un modelo de ecuación de velocidad de crecimiento.
• Análisis de la cinética de la forma cristalina y las variaciones del espesor lamelar.

Principales resultados:

• Se identificó un nuevo mecanismo de autointoxicación en PLA, donde la forma cristalina menos estable α′ inhibe el crecimiento de la forma estable α.
• Se observó un aumento inesperado en el espesor lamelar por debajo del mínimo de la velocidad de crecimiento.
• El modelo reveló una baja energía libre superficial de plegado para la forma α′.

Conclusiones:

• La autointoxicación en PLA implica la inhibición cinética del crecimiento del cristal estable α por la forma α′ menos estable.
• Este fenómeno, particularmente en procesos de enfriamiento rápido, conduce a la formación de la fase α′ de bajo módulo y a un aumento del contenido amorfo.
• La fragilización resultante del PLA se atribuye al envejecimiento físico de la fracción amorfa.