Síntese e caracterização de poli(N-vinilcaprolactama) copolimerizado com poli (butileno succinato) por via química

Abstract

Os polímeros inteligentes, que respondem a estímulos externos, oferecem propriedades físico-químicas adaptáveis, o que os tornam versáteis em diversas áreas de aplicação, sendo amplamente estudados pelas indústrias alimentícia, farmacêutica e biomédica. Uma classe notável desses polímeros são os termorresponsivos, como o poli(N-vinilcaprolactama) (PNVCL). O PNVCL exibe uma transição de fase próxima à temperatura corporal, apresentando caráter anfifílico com a variação de temperatura, além de ser biocompatível e ter baixa toxicidade. Suas propriedades e processabilidade podem ser alteradas através da combinação com outros polímeros, como no caso da copolimerização. O presente trabalho objetivou o estudo e o desenvolvimento do copolímero poli(N-vinilcaprolactama)-co- poli(butileno succinato), PNVCL-co-PBS, por meio de síntese orgânica. O poli (butileno succinato), (PBS) foi escolhido por ser um polímero biocompatível, biodegradável e facilmente processável no estado fundido, com aplicabilidade em diversos setores, embora sua aplicação na área biomédica ainda seja pouco explorada. Os precursores do copolímero foram sintetizados em laboratório e, após caracterização, foram utilizados na síntese do copolímero PNVCL-co-PBS (rendimento 85%). As características físicas e químicas dos materiais desenvolvidos foram avaliadas por meio de técnicas como espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier por reflexão total atenuada (FTIR-ATR), cromatografia de permeação em gel (GPC) e, viscosimetria, termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Além disso, a termorresponsividade dos materiais foi analisada através dos ensaios de ponto de nuvem e medição do ângulo de contato. Os resultados de FTIR confirmaram a formação dos homopolímeros de PNVCL-COOH (rendimento 10%-59%) e PBS (rendimento 85%). Os termogramas (TGA) e suas derivadas (DTG) indicaram estabilidade térmica do copolímero indicando que não sofreu alteração significativa quando comparado aos homopolímeros precursores. A avaliação do LCST pelo ponto de nuvem revelou que o PNVCL-COOH obtido apresentou mudança de comportamento em 32° C. Para o PBS não houve alteração de fase. As medidas do ângulo de contato do homopolímero PNVCL-COOH confirmaram a maior hidrofilicidade do polímero abaixo da sua LCST e menor molhabilidade da água acima da LCST, para o PBS não houve alteração significativa, e para o copolímero foi possível perceber pouca variação no ângulo de contato, tendo comportamento semelhante ao PBS.