Copolímeros de poliuretano del tipo poli[(hexametilen-carbamato-butanodiol)-co-(carbonato-co-éster)]

Polyurethane copolymers of the type poly[(hexamethylene-carbamate-butandiol)-co-(carbonato-co-ester)]

Los  poliuretanos  segmentados  termoplástico  elastoméricos  (PUSTE)  comprenden  una  familia  de materiales muy versátiles debido a su potencial empleo en diversos campos tales como biomedicina. Entre los PUSTE los formados por policarbonatos dioles y diisocianatos alifáticos son especialmente atractivos debido a su bioestabilidad y biocompatibilidad. En este trabajo se presentan los resultados del análisis morfológico y conducta mecánica de una familia de PUSTEs formados por 1,6-hexametilen diisocianato (HDI), 1,4-butanodiol (BD) y un copolímero cauchoso de policaprolactona y polihexametilen carbonato diol, PCL-b-PHMC-b-PCL, sintetizados con distinta relación entre bloques rígidos (HDI-BD) y copolímero cauchoso.

Introducción

Los poliuretanos son una familia de polímeros que pueden presentarse en forma de espumas rígidas, espumas flexibles, redes interpenetradas, redes elastoméricas, en dispersiones acuosas híbridas, materiales termoplásticos de carácter plástico o elastomérico. De entre estos últimos, los poliuretanos segmentados termoplástico elastómeros (PUSTE) son copolímeros muy versátiles debido a la variedad de propiedades mecánicas, térmicas, superficiales o debido a su biocompatibilidad y biodegradabilidad, que presentan en función de la proporción y naturaleza de sus bloques constituyentes. Estos copolímeros pueden representarse como una estructura de tipo –[D-M-(D-E)_x]–, donde D representa a un diisocianato, M un macrodiol, normalmente de media masa molecular, y Ees un diol de baja masa molecular, empleado como extendedor de cadena, y x es el grado de polimerización de los bloques con elevada densidad de grupos uretano o carbamato. Los bloques (D-E)_xtradicionalmente han sido denominados “rígidos”, por su tendencia a formar estructuras cristalinas, asociadas mediante enlaces de hidrógeno, cuando se emplean ciertos diisocianatos y glicoles, como 1,6-hexametilen diisocianato (HDI) o 4,4 ́-metilen difenil diisocianato (MDI) polimerizados con 1,4-butanodiol (BD) . Sin embargo, los bloques uretánicos (D-E)_x no siempre forman estructuras cristalinas rígidas. Por ejemplo, cuando el diisocianato tiene una alta barrera conformacional, como en el caso del isoforon diisocianato (IPDI), la tendencia es formar segmentos vítreos con temperatura de transición vítrea mayor a la ambiental (T_vit>T_amb), y relativamente rígidos. Cuando se emplean extendedores de cadena con alta barrera conformacional, como N-metil dietanol amina (MDEA) o 3-metil-1,5-pentanodiol (3MPD), en combinación con HDI, o el diisocianato de lisina con 1,3-pentanodiol, se obtienen segmentos semiflexibles (T_vitamb) de carácter elastomérico.