Preparation of PLLA/PMMA and PLLA/PS binary blend nanoparticles by incorporation of PLLA in methyl methacrylate or styrene miniemulsion homopolymerization

Preparación de nanopartículas de mezcla binaria PLLA/PMMA y PLLA/PS mediante la incorporación de PLLA en la homopolimerización de metacrilato de metilo o miniemulsión de estireno

Se llevaron a cabo reacciones de homopolimerización en miniemulsión de metacrilato de metilo (MMA) y estireno (STY) utilizando poli(L-lactida) como coestabilizador para preparar nanopartículas de mezcla binaria de poli(L-lactida)/polimetacrilato de metilo (PLLA/PMMA) y poli(L-lactida)/poliestireno (PLLA/PS). Se evaluó el efecto de la concentración de PLLA en las reacciones de homopolimerización del metacrilato de metilo (MMA) y el estireno (STY). Se observó que la incorporación de PLLA provocaba una aceleración de las reacciones de homopolimerización de MMA y STY y conducía a un aumento de la masa molar de hasta el 70% para el PS en las nanopartículas de la mezcla PLLA/PS en relación con las preparadas sin PLLA, lo que puede atribuirse a un aumento de la viscosidad del loci de reacción (efecto gel). 

El PLLA también actuó como coestabilizador eficaz, ya que fue capaz de retardar la degradación difusional de las gotas cuando no se utilizó ningún otro tipo de coestabilizador. Se encontraron dos Tgs aislados en las nanopartículas de las mezclas PLLA/PMMA y PLLA/PS, que pueden asociarse a la inmiscibilidad de la mezcla. Las imágenes TEM corroboran estos resultados, sugiriendo que las nanopartículas inmiscibles de mezcla PLLA/PMMA y PLLA/PS podrían formarse con dos fases segregadas y morfología core-shell.

INTRODUCCIÓN

Los polímeros a base de biopolímeros, tanto sintéticos como naturales, se han utilizado ampliamente en una variedad de aplicaciones, especialmente en el campo de la nanotecnología debido al amplio rango de aplicaciones que encuentran las nanopartículas de biopolímeros en áreas biomédicas, agrícolas, farmacéuticas, químicas y de empaque, no solo por su biodegradabilidad, sino también porque se producen a partir de recursos renovables. A pesar de eso, biopolímeros como el poliláctido (PLA) aún enfrentan algunas restricciones de aplicación debido a sus pobres propiedades mecánicas y térmicas, alta cristalinidad, así como mala procesabilidad y alto costo en comparación con polímeros a base de petróleo.

Entre varios métodos que se pueden utilizar para mejorar las propiedades de estos biomateriales, la mezcla de polímeros con polímeros a base de petróleo se ha considerado una forma prometedora y rentable de superar estos problemas. Además, la mezcla puede mejorar propiedades específicas de los polímeros al proporcionar parte de la biofuncionalidad de los biopolímeros y la fácil procesabilidad de los polímeros sintéticos al producto final. La mezcla de polímeros preformados permite ensamblar en el material final ciertas combinaciones de propiedades deseadas que exhiben individualmente los homopolímeros. Las propiedades finales de las mezclas de polímeros dependen no solo de la composición química de la mezcla, sino que también están fuertemente influenciadas por las condiciones de procesamiento para obtener la mezcla, las propiedades reológicas y las interacciones intermoleculares de los componentes.