Estudo das propriedades e processabilidade de sistemas inteligentes de PNVCL

Abstract

O poli(N-vinilcaprolactama) (PNVCL) é um polímero biocompatível e termorresponsivo, cuja transição de solubilidade ocorre próxima à temperatura fisiológica do corpo humano. Uma das suas limitações é a processabilidade no estado fundido, que restringe suas aplicações, podendo ser contornada com adição de aditivos ou pela combinação com outros polímeros. Assim, o presente trabalho foi estruturado em três abordagens: i) preparação por casting de blendas poliméricas de PNVCL com o poli(ácido láctico) (PLA), variando as proporções de PNVCL em 40, 50 e 60 % em massa, permitindo um estudo de miscibilidade e morfologia; ii) processamento térmico do PNVCL plastificado com glicerol; iii) obtenção de blendas poliméricas de PNVCL/PLA processadas no estado fundido com baixos teores de PNVCL (10 e 20 % em massa), visando conciliar desempenho e viabilidade produtiva. A presença dos polímeros constituintes nas blendas PNVCL/PLA obtidas por casting foram confirmadas pelas caracterizações físico-químicas, revelando morfologia heterogênea com domínios esféricos dispersos na matriz. A análise de espectroscopia de infravermelho de alta resolução espacial, da ordem de micrômetros (micro-FTIR), revelou a presença simultânea dos polímeros em ambas as fases, com predominância de PNVCL na fase dispersa e PLA na fase contínua, indicando a parcial miscibilidade. Os filmes desenvolvidos foram termossensíveis, passando de transparentes a opacos entre 34 e 32 oC. O processamento no estado fundido por injeção e extrusão do PNVCL com glicerol foi alcançado com sucesso, mantendo a termorresponsividade. As blendas de PNVCL/PLA processadas no estado fundido foram obtidas com êxito, sendo evidenciada miscibilidade parcial e heterogeneidade morfológica. As propriedades mecânicas das blendas revelaram-se intermediárias ou inferiores em relação às dos polímeros precursores, influenciadas pela estrutura multifásica e adesão interfacial fraca, enquanto que as análises reológicas confirmaram a viabilidade de processamento. A termorresponsividade das blendas produzidas no estado fundido foi observada mediante a opacificação dos filmes em torno de 33 oC, como também pela variação do ângulo de contato com a temperatura. Por fim, os ensaios de biodegradação mostraram que as blendas tiveram maior suscetibilidade à biodegradação do que o PLA puro. Os resultados obtidos ampliam o conhecimento sobre o PNVCL em sistemas com PLA e glicerol, demonstrando a viabilidade do processamento em estado fundido e abrindo caminho para novas alternativas de processo.