Síntesis de poliésteres biodegradables derivados del ácido tereftálico y ácido adípico con 1,4-butanodiol

Abstract

Los polímeros biodegradables son una de las maneras más prometedoras para reemplazar polímeros no degradables. Pero, para ser una alternativa real a los polímeros sintéticos clásicos y encontrar aplicaciones, las propiedades de biopolímeros tienen que ser estudiadas y mejoradas. La mezcla de poliésteres alifáticos y aromáticos no solo mejora las propiedades mecánicas del poliéster alifático y conserva la biodegradabilidad, sino que también permite controlar la velocidad de degradación mediante la variación de las composiciones de los homopolímeros en el copolímero. En la presente investigación se elaboraron copoliésteres alifáticos-aromáticos biodegradables basados en 1,4-butanodiol y diferentes cantidades de unidades adípicas y tereftálicas a partir de policondensación en fundido de la mezcla de homopolímeros. Una serie de copoliésteres alifáticos-aromáticos, poli(butilén adipato-co-tereftalato) (PBAT), se sintetizaron a partir de sus respectivos homopoliésteres mediante policondensación en fundido, los cuales fueron preparados a través de la esterificación directa del ácido tereftálico o ácido adípico con 1,4-butanodiol (BDO), con tetrabutóxido de titanio (TBT) como catalizador. La estructura de los poliésteres fue verificada mediante espectroscopia de infrarrojo (FTIR) y resonancia magnética nuclear de carbono trece y de protones (13CRMN y 1HRMN). A los copoliésteres preparados del PBAT, con cantidades de PBT del 10 al 90 en peso, se le determinó la relación molar de los homopoliésteres incorporados mediante 1HRMN y se verificó mediante FTIR. Además se analizaron mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis termogravimétrico (TGA). Se encontró que la síntesis mediante la esterificación directa de estos ácidos con 1,4-Butanodiol es factible, sin embargo, genera principalmente poliésteres no cristalinos. Además la copolimerización de estos homopoliésteres se realizó con éxito, obteniéndose el copoliéster PBAT con proporciones del 8% al 69% molar del poliéster PBT.