Síntese, funcionalização e caracterização de polímeros de PMMA para aplicações biomédicas

Abstract

Atualmente o principal desafio para a engenharia de tecidos é a necessidade de criar scaffolds com poros esféricos interconectados bem controlados, proporcionando uma resistência à compressão comparável à do osso. Os polímeros devem ter propriedades mecânicas e pesos moleculares altos, mantendo ainda, a sensibilidade térmica e processabilidade apropriadas para a aplicação. Uma alternativa para aprimoramento dessas propriedades é a funcionalização através da inserção de grupos funcionais específicos. O objetivo deste estudo foi definir a melhor condição de síntese de polímeros PMMA funcionalizados com HEMA e MAM por polimerização em miniemulsão nas temperaturas de 60,70 e 80ºC visando seu potencial uso em aplicações biomédicas, bem como explorar o uso desses polímeros como compósitos reforçados com fibras lignocelulósicas. Dentre os polímeros produzidos o que apresentou aprimoramento significativo de propriedades foi o funcionalizado com o comonômero HEMA a 70ºC. Conforme a cinética clássica, a conversão foi diretamente proporcional a temperatura, com valor máximo de 34% para o PMMA a 80ºC, 55 % para o PMMA-MAM-70 e 70% para o PMMA-HEMA-80. Os espectros de FTIR e os termogramas DSC confirmaram a funcionalização pelo aparecimento da banda de 3524,23 cm-1 referente às vibrações de estiramento da hidroxila (OH); das bandas entre 3000 e 3500 cm-1 (NH2) e da diminuição da temperatura de transição vítrea, em valores mínimos de 106,7ºC para o polímero funcionalizado com o HEMA e em 108,5ºC para o MAM ambos sintetizados a 70ºC. A incorporação de comonômeros máxima foi de 17,6 % para o HEMA a 70ºC e 4,2% para o MAM a 80ºC. Os polímeros puros e funcionalizados apresentaram degradação de massa entre as temperaturas de 300 e 400ºC, porcentagem de massa residual máxima a 600°C de 2,6 % em média para o PMMA, 3% para os funcionalizados com o HEMA e 3,7 % para os funcionalizados com MAM. Os Ensaios de hemólise mostraram que estes não perturbam a estrutura e função das membranas lipoproteicas e de tensão evidenciaram as propriedades mecânicas dos compósitos ao apresentarem valores elevados de módulo de elasticidade com respeito ao polímero puro.