Copolimerización micelar de poli(acrilamida-g-óxido de propileno): Evaluación reológica y caracterización de la solución

Micellar Copolymerization of Poly(acrylamide-g-propylene oxide): Rheologic Evaluation and Solution Characterization

Se sintetizaron copolímeros de injerto de poliacrilamida y poli(óxido de propileno) (PPO) mediante una técnica de copolimerización micelar. Se evaluaron las propiedades reológicas de las soluciones de los copolímeros y se compararon con los datos bibliográficos de soluciones de los mismos copolímeros, sintetizadas por polimerización en solución. También se investigó el efecto del contenido de hidrófobo, la adición de sal y la adición de surfactante sobre las propiedades reológicas. El aumento del contenido de hidrófobo dio lugar a viscosidades de solución más elevadas en el régimen semidiluido. Al añadir sales, los grupos hidrófobos se asociaron para minimizar su exposición al agua. En la región semidiluida, mayores contenidos de tensioactivo añadidos dieron lugar a menores viscosidades reducidas de las soluciones poliméricas. Los copolímeros se caracterizaron cualitativamente por espectrometría infrarroja (IR).

INTRODUCCIÓN

En los últimos años, se han realizado varios estudios para controlar y modificar la viscosidad de sistemas acuosos utilizando polímeros. El control de la viscosidad puede lograrse mediante la disolución de polímeros de alto peso molecular (Mw" 107) o polielectrolitos[1]. Los polímeros basados en poliacrilamida se encuentran entre los modificadores reológicos más potentes porque, entre otras razones, pueden tener pesos moleculares ultraelevados (Mw" 106-107)[2]. Sin embargo, estos materiales son susceptibles de degradarse por cizallamiento a altas velocidades, lo que conduce a una pérdida de viscosidad cuando la solución vuelve a condiciones de cizallamiento tendentes a cero. Una alternativa para evitar la degradación irreversible por cizallamiento es el uso de polímeros de menor peso molecular que contengan pequeñas cantidades de segmentos hidrófobos (1-5 %mol), que promueven un espesamiento equivalente[1,3].

Los polímeros hidrosolubles modificados hidrofóbicamente, como se les denomina, pueden clasificarse como copolímeros anfifílicos porque tienen segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos en la misma molécula[4-6].Estos polímeros han desempeñado un papel importante como agentes espesantes en las áreas de recuperación de petróleo[3,7], tratamiento de aguas[8] e ingredientes farmacéuticos[4,9]. Estos materiales presentan un comportamiento inusual en soluciones acuosas[10,11] y propiedades reológicas marcadamente diferentes a las de sus homólogos no modificados, es decir, polímeros sin segmentos laterales hidrófobos[11,12] En particular, el uso de copolímeros de poliacrilamida con diferentes grupos funcionales ha demostrado ser de gran interés[3] debido a su bajo coste.