Se intercalaron sales estratificadas de hidróxido de zinc con colorantes azoicos aniónicos, obteniéndose pigmentos anaranjados. Los materiales se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis térmico (TGA/DTA/DSC) y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). Tras la caracterización, los pigmentos estratificados se dispersaron en una matriz de poli(alcohol vinílico) - PVA, en concentraciones variables, en relación con la masa de PVA. Se obtuvieron películas homogéneas, transparentes y coloreadas por el método de colada húmeda, que se mantuvieron en un desecador al 65% de humedad durante una semana y se evaluaron en relación con sus propiedades mecánicas. Debido a las diferentes polaridades de los aniones intercalados, se observaron diferentes comportamientos para ambos pigmentos cuando se utilizaron como cargas en PVA. En esta investigación se abre un frente de investigación en la utilización de sales de hidróxido estratificadas intercaladas con colorantes aniónicos, como cargas alternativas en materiales compuestos poliméricos.INTRODUCCIÓNDespués del desarrollo inicial de los nanocompuestos poliméricos reforzados con minerales de arcilla por parte del grupo Toyota en Japón en los años 90, se ha explorado extensamente el uso de diferentes materiales laminares sintéticos como cargas en polímeros debido a sus características únicas. Entre estos materiales, los hidróxidos dobles laminares (HDL) y las hidroxisales laminares (HSL) han surgido como alternativas prometedoras a las arcillas naturales.Los HDL tienen una estructura similar a la de la brucita (Mg(OH)2), donde los cationes de magnesio octaédricamente coordinados con iones hidroxilo son parcialmente sustituidos por cationes trivalentes. Esto resulta en una laminilla con un exceso de carga positiva, equilibrada por la intercalación de aniones hidratados. La fórmula general de los HDL es [M^2+_1-xM^3+_x(OH)_2]^x+(A^n-)_x/n·yH2O, donde M^2+ y M^3+ son cationes divalentes y trivalentes, respectivamente, A^n- es el anión intercalado y yH2O representa moléculas de agua en la galería interlaminar. Los HDL pueden intercalar una variedad de aniones como F-, Cl-, Br-, I-, BO3^3-, CO3^2-, NO3-, Si2O5^2-, HPO4^2-, SO4^2-, entre otros.

Los polímeros bioabsorbibles se han estudiado para aplicaciones médicas, especialmente en el área de la ortopedia y la traumatología. Entre estos polímeros prometedores destaca el Poli (ácido l-láctico), PLLA, debido a su alta resistencia y buena biocompatibilidad. A pesar de estas características, los dispositivos obtenidos a partir del PLLA presentan una baja elongación y un carácter hidrofóbico, lo que dificulta su uso en aplicaciones en las que la interacción tejido/implante es un factor importante. El objetivo de este trabajo es obtener membranas de PLLA y mejorar sus propiedades añadiendo un 10% de poli (ε-caprolactona) (PCL-triol), un polímero semicristalino. Para esta propuesta se implantaron membranas en el tejido subcutáneo de ratas Wistar y se realizaron análisis histológicos de los segmentos de las zonas implantadas a los 2, 7, 15, 30, 60, 90, 180 días para analizar las interacciones polímero / tejido. No se observó ninguna reacción inflamatoria intensa a lo largo del periodo de tiempo del experimento. Se observaron cápsulas fibrosas que rodeaban la zona del implante, además de la presencia de fibroblastos, fibrocitos y células gigantes multinucleadas. Las membranas de PLLA que contenían PCL-triol mostraron resistencia al proceso de degradación, incluso después de 180 días.INTRODUCCIÓNLos dispositivos fabricados con polímeros biorreabsorbibles están ganando aceptación en aplicaciones médicas debido a su capacidad para degradarse gradualmente en el cuerpo humano, evitando así la necesidad de extracción quirúrgica posterior. Estos materiales son utilizados en una variedad de dispositivos, desde miniplacas y tornillos para la fijación de fracturas hasta sistemas para la liberación controlada de fármacos, reemplazando a los implantes metálicos tradicionales.Entre los polímeros biorreabsorbibles más utilizados se encuentran los poli(α-hidroxiácidos) y sus copolímeros, que presentan diferentes propiedades mecánicas y tasas de degradación dependiendo de la composición de monómeros utilizada en su síntesis. El proceso de biorreabsorción ocurre mediante la hidrólisis de los enlaces éster presentes en estos polímeros cuando están en contacto con fluidos corporales. Esto produce oligómeros solubles, no tóxicos, que eventualmente se metabolizan en CO2 y agua.Un ejemplo destacado es el poli(ácido L-láctico) (PLLA), conocido por su biocompatibilidad y alta resistencia, además de su comportamiento termoplástico. El PLLA se degrada formando ácido láctico, el cual se elimina del cuerpo a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos.

Se elaboraron compuestos de almidón termoplástico (TPS) reforzados con materiales de alta área superficial, con la intención de estudiar la variación de las propiedades del polímero, centrándose en la permeabilidad al vapor de agua. Se utilizaron sílice coloidal (área superficial 122,7 m2/g) y una zeolita ZSM-5 (área superficial 261,3 m2/g), en cargas del 2 al 10% en peso. Los resultados demostraron que la adición de ambos materiales era favorable para las propiedades mecánicas del TPS, sin embargo en cargas mayores la calidad de las interfases poliméricas y estas propiedades se veían afectadas negativamente, especialmente para la ZSM-5. En todos los casos las partículas inorgánicas redujeron la permeabilidad al vapor de agua en niveles inferiores al 20% en comparación con el TPS puro, aunque la mejor dispersión de sílice coloidal determinó mejores reducciones, a pesar de su menor área superficial.INTRODUCCIÓNEl interés actual en los sistemas poliméricos biodegradables como alternativas sostenibles para la producción de materiales se ha centrado en polímeros naturales derivados de precursores de polisacáridos. Estos incluyen la celulosa y sus derivados, quitina y quitosano, así como el almidón termoplástico (TPS), conocido por su facilidad de procesamiento bajo condiciones típicas de polímeros.A pesar de las ventajas de estos materiales biodegradables, su origen natural presenta desafíos en términos de normalización de propiedades como la resistencia mecánica y la permeabilidad a los gases, además de problemas de reproducibilidad. Una estrategia para mitigar estos desafíos es utilizar estos polímeros como composites, donde se incorporan cargas que pueden modificar y mejorar las propiedades del polímero matriz.Para el TPS, diversos rellenos como fibras naturales, nanofibras de celulosa, nanotubos de carbono, sílice nanométrica y arcillas han mostrado mejoras significativas en términos de resistencia mecánica. Sin embargo, la investigación sobre el efecto de cargas inorgánicas en otras propiedades del TPS, como la permeabilidad a los gases, especialmente al vapor de agua crucial para aplicaciones de envasado de alimentos, es limitada. Este trabajo se centra en la preparación y caracterización de composites basados en TPS y dos sistemas de carga superficial: zeolita ZSM-5 preparada en laboratorio y sílice coloidal comercial. El objetivo es avanzar en el entendimiento de las interfaces en estos sistemas y proponer alternativas para mejorar las propiedades de los polímeros biodegradables.

El objetivo de este trabajo fue investigar la producción y las propiedades de compuestos basados en poli(ácido láctico) (PLA) y celulosa microcristalina (MCC). Los compuestos se obtuvieron por colada en solución en forma de película, con diferentes cantidades de celulosa. En este experimento, la MCC se hinchó previamente en agua y después se secó mediante liofilización. El hinchamiento tenía por objeto permitir que las cadenas de PLA penetraran entre las partículas de celulosa. Se evaluaron los efectos del contenido y el hinchamiento de la celulosa con respecto a su dispersión en la matriz, la cristalinidad y las propiedades mecánicas de la deformación. Los materiales empleados y las películas resultantes se investigaron en función de sus propiedades mecánicas y mediante difractometría de rayos X, microscopía electrónica de barrido y resonancia magnética nuclear. Los resultados indican que el tratamiento del MCC mediante hinchamiento/liofilización dio lugar a películas con mejor dispersión de la carga en la matriz y mejores prestaciones mecánicas en comparación con las películas obtenidas con MCC no tratado.INTRODUCCIÓNEl interés creciente en el uso de polímeros derivados de fuentes biológicas renovables se debe principalmente a la necesidad de reducir la dependencia de los productos derivados del petróleo y promover materiales más sostenibles. Entre estos polímeros, el poli(ácido láctico) (PLA) destaca por su versatilidad y capacidad para ser producido a partir de materias primas agrícolas renovables mediante fermentación para obtener ácido láctico.En el contexto de desarrollar materiales biodegradables a partir de fuentes renovables, se ha explorado el uso de diferentes materiales biológicos como refuerzos en matrices de PLA. Entre estos materiales, la celulosa ha ganado atención significativa debido a su abundancia natural, propiedades mecánicas excepcionales y capacidad para ser producida tanto por plantas como por microorganismos.Sin embargo, la buena dispersión de la celulosa en la matriz de PLA representa un desafío importante debido a la baja afinidad entre estos materiales. La compatibilidad química entre los componentes del biocomposite juega un papel crucial en la dispersión efectiva de las partículas de celulosa y en la adhesión entre las dos fases. En general, la celulosa, con su superficie altamente polar, tiende a formar enlaces de hidrógeno que pueden afectar negativamente la dispersión en matrices hidrófobas como el PLA, así como la resistencia y la barrera al agua del material final. Para mejorar la dispersión de la celulosa en matrices hidrófobas como el PLA, se pueden emplear diversas técnicas físicas y químicas.

En este trabajo se evaluó el efecto Payne como medida de las interacciones relleno-relleno y relleno-polímero en nanocompuestos de organomontmorillonita (MMTorg) sobre acrilonitrilo-butadieno-caucho (NBR) utilizando el Rubber Process Analyzer - RPA 2000. Los nanocompuestos de NBR y MMTorg se prepararon en un molino de dos rodillos Berstorff y la evaluación del efecto Payne se llevó a cabo en goma pura sin vulcanizar y variando el contenido de MMTorg de 5, 10, 15 y 20 phr. La composición con 5 phr de MMTorg mostró la mejor interacción relleno-polímero como consecuencia de la menor cantidad de aglomerados del relleno en la matriz elastomérica.INTRODUCCIÓNLos nanocompuestos poliméricos representan una innovadora clase de materiales híbridos donde partículas inorgánicas con dimensiones nanométricas están dispersas dentro de una matriz polimérica. Este tipo de materiales ha despertado un gran interés debido a sus propiedades mejoradas en comparación con los polímeros tradicionales. Entre las sustancias inorgánicas utilizadas, las arcillas, especialmente la montmorillonita, son muy destacadas debido a su alta superficie específica y relación de aspecto elevada (L/D aproximadamente 1000:1).Las propiedades mejoradas de los nanocompuestos poliméricos con arcillas organófilas incluyen mejoras significativas en propiedades mecánicas como resistencia y rigidez, propiedades térmicas como estabilidad dimensional y resistencia al fuego, así como propiedades de barrera. Estas mejoras se logran con bajos niveles de carga de arcilla, típicamente entre 2 y 10 partes por cien de resina (phr), lo cual también puede conducir a una reducción de la densidad del material compuesto.El refuerzo que proporcionan las arcillas organófilas está estrechamente relacionado con varias características fundamentales del relleno, como su tamaño de partícula, estructura (agregados formados), actividad superficial (interacciones físicas y químicas), contenido y método de procesamiento. La dispersión uniforme y la distribución adecuada de las arcillas en la matriz polimérica son cruciales para maximizar estos efectos positivos.El comportamiento viscoelástico dinámico de los elastómeros en los nanocompuestos poliméricos, conocido como efecto Payne, también es influenciado por la adición de arcillas. Este efecto se refiere a la modificación de las propiedades viscoelásticas del caucho debido a la interacción del relleno con la estructura de red tridimensional del polímero. La estructura de red formada por los agregados de arcilla afecta la histéresis del material y está vinculada a la ruptura y reconstitución de estos agregados bajo carga.

Este trabajo ilustra la reutilización de resinas de intercambio iónico basadas en copolímero de estireno-divinilbenceno reticulado (Sty-DVB) para la producción de materiales poliméricos. Se obtuvieron micropartículas de poliestireno y poli(estireno-etil acrilato) mediante un proceso de polimerización secuencial por suspensión en masa. Con la técnica experimental propuesta fue posible realizar una dispersión adecuada del Sty-DVB en la matriz termoplástica de poliestireno. El material final mostró una buena estabilidad térmica, y un perfil de degradación similar al del poliestireno puro. También se observó que pueden obtenerse partículas de polímero con morfología esférica. Además, la incorporación de acrilato de etilo en las cadenas de poliestireno minimiza el efecto indeseable de fractura en las partículas poliméricas, mejorando las propiedades mecánicas del material final.INTRODUCCIÓNEl desarrollo de técnicas industriales más seguras y menos agresivas con el medio ambiente es un objetivo clave en la actualidad. Una de las estrategias principales para lograrlo es el reciclaje de residuos poliméricos, tanto post-industriales como post-consumo, para reutilizarlos como materias primas en la cadena de producción. Este enfoque ayuda a reducir la cantidad de residuos generados y promueve la sostenibilidad en la industria.Existen diferentes métodos de reciclaje mecánico, primario y secundario, que permiten transformar los residuos poliméricos en materiales que pueden tener características similares o incluso superiores a los polímeros vírgenes utilizados inicialmente. Estos procesos son fundamentales para cerrar el ciclo de vida de los materiales plásticos y minimizar su impacto ambiental.La elección del método de tratamiento para los residuos poliméricos depende de su naturaleza específica, como si son termoplásticos o termoestables, su solubilidad en disolventes orgánicos, y su susceptibilidad a la hidrólisis, oxidación y degradación térmica o química. Esto determina cómo deben ser procesados para maximizar su valor como materia prima recuperada.En este contexto, las resinas de intercambio iónico basadas en estireno-divinilbenceno (Sty-DVB) son ampliamente utilizadas en diversos procesos químicos debido a su capacidad para la decoloración y como soportes catalíticos. Estas resinas son menos oxidantes y corrosivas que los ácidos minerales fuertes, lo cual las hace atractivas para aplicaciones ambientalmente amigables. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la capacidad de intercambio iónico y la actividad catalítica de estas resinas pueden disminuir con el tiempo, convirtiéndolas en residuos ambientales si no se manejan adecuadamente.

Se evaluó el uso de fibra de plátano en lugar de fibra de vidrio en compuestos de polietileno. Se investigaron compuestos de polietileno de alta densidad con 10, 20, 30 y 40 % en peso de fibra de plátano. Para comparar, se prepararon compuestos con fibra de vidrio, con la misma matriz polimérica y proporciones. Las muestras se produjeron utilizando una extrusora de doble husillo co-rotante intermeshing y moldeo por inyección. Las propiedades mecánicas investigadas fueron la resistencia a la tracción, a la flexión y al impacto del compuesto. Los análisis térmicos se llevaron a cabo mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y termogravimetría (TG). La incorporación de fibra produjo un aumento del grado de cristalinidad del compuesto. Se consiguió un aumento considerable del refuerzo mecánico mediante la incorporación de fibra de plátano en los compuestos. Así, la sustitución de fibra de vidrio por fibra de plátano es posible cuando los componentes se utilizan en proporciones específicas. El análisis termogravimétrico de los compuestos mostró temperaturas de degradación intermedias entre los valores de la fibra de plátano y la matriz polimérica.INTRODUCCIÓNEl uso de fibras naturales como refuerzos en materiales compuestos está ganando popularidad como alternativa a las fibras inorgánicas tradicionales debido a diversas ventajas, como su alta abundancia, baja masa específica y su capacidad para degradarse a temperaturas adecuadas para procesos termoplásticos comunes, como el polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), y polietilenos de alta (HDPE) y baja (LDPE) densidad. Entre las fibras vegetales más utilizadas se encuentran el sisal, el coco, el curauá, el bambú, el pino, el plátano, entre otras. Un ejemplo destacado es el banano, con plantaciones que ocupan aproximadamente 500,000 hectáreas en Brasil, convirtiéndolo en una de las frutas más cultivadas en el país.La degradación térmica de las fibras vegetales comienza en un rango de temperatura entre 200-220 °C, lo cual es compatible con los procesos de moldeo por extrusión e inyección de polímeros termoplásticos. Esto les confiere una ventaja significativa en términos de compatibilidad térmica con matrices poliméricas como el PP, PVC y PE. Para evaluar y comparar el efecto de refuerzo de estas fibras naturales, se consideran propiedades mecánicas clave como la resistencia a la tracción y el módulo elástico. Estas propiedades son fundamentales para determinar el rendimiento mecánico del material compuesto y se ven influenciadas por factores como el volumen, la orientación y la dispersión de las fibras en la matriz polimérica, así como la afinidad química entre la fibra y la matriz.

Se prepararon compuestos de resina de poliuretano (PU) derivada del aceite de ricino y partículas de bambú (Dendrocalamus giganteus) mediante prensado con 10, 15 y 20% en peso de PU. El objetivo de este estudio fue desarrollar una nueva aplicación de los residuos procedentes de la fabricación del bambú, minimizando el impacto negativo al medio ambiente, añadiendo una resina libre de compuestos orgánicos volátiles (COV). La caracterización del compuesto se realizó con análisis físicos y termogravimétricos. La asociación de PU y partículas de bambú produjo los efectos esperados, incluyendo una disminución del contenido de humedad, hinchazón y absorción de agua a medida que aumentaba el porcentaje de PU. La dureza Shore D aumentó con el porcentaje de resina PU en el compuesto.INTRODUCCIÓNLa preocupación por la preservación del medio ambiente ha impulsado la investigación de nuevos materiales biodegradables que utilicen materias primas renovables, como alternativa a los polímeros derivados de combustibles fósiles. Los composites son una opción destacada, formados por la combinación de materiales de diferentes naturalezas para mejorar o ajustar sus propiedades según las necesidades específicas de aplicación.En este contexto, el poliuretano (PU) a base de aceite de ricino se presenta como una alternativa prometedora. Este polímero de dos componentes utiliza un prepolímero y un poliol extraído del aceite de semilla de Ricinus communis, siendo biodegradable y libre de emisiones de sustancias tóxicas, a diferencia de los polímeros convencionales que contienen Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), conocidos por ser nocivos para la salud y el medio ambiente.Por otro lado, el bambú emerge como un material lignocelulósico rápido en crecimiento, compuesto por fibras naturales robustas. Este material no solo es ligero, resistente y flexible, sino que también es renovable, biodegradable y de bajo costo. Estas características lo convierten en una opción atractiva para reforzar matrices en la fabricación de composites. Aunque su uso en la industria manufacturera brasileña es limitado en comparación con países asiáticos, el bambú posee propiedades superiores a muchas especies de madera tradicionales, lo que aumenta su potencial para diversas aplicaciones industriales y comerciales.

Los compuestos electrospun de alcohol polivinílico/dióxido de titanio son candidatos potenciales para aplicaciones que requieren un alto nivel de absorbancia en el ultravioleta y transparencia en la región visible. La incorporación de partículas semiconductoras en el núcleo de las fibras puede deducirse de la reducción de la impedancia eléctrica de las fibras electrospun, como consecuencia del aumento de la densidad de gránulos semiconductores a lo largo de la fibra. Las propiedades térmicas del PVA dominan en la respuesta completa del compuesto, mientras que la influencia del dióxido de titanio se observa con un aumento de la absorción de 240 nm a 400 nm. Los resultados indican que los compuestos de PVA/TiO2 pueden aplicarse como apósitos para heridas con protección adicional contra los efectos de la radiación ultravioleta (UVA y UVB) en la piel humana. Una aplicación adicional estudiada aquí se basó en el uso de nanocompuestos de PVA/TiO2 como agente activo en la fotodegradación de la rodamina B.INTRODUCCIÓNEl electrospinning es un método sencillo y de bajo coste para la producción de una gran cantidad de fibras ultrafinas. Basándose en esta propiedad, se han considerado diversas aplicaciones para estos materiales, como biomateriales, detectores de volátiles y dispositivos "labs on a chip". El potencial para aplicaciones médicas como la medicina regenerativa, la sustitución de piel y la liberación controlada de fármacos depende de la utilización de hidrogeles (naturales y sintéticos) con biocompatibilidad potencial y un tamaño de poro pequeño asociado a una elevada área superficial. En todos estos casos, el uso de hidrogeles como el quitosano y el PVA ha demostrado ser muy eficaz.El PVA, siendo un polímero hidrófilo semicristalino, muestra una elevada biocompatibilidad y biodegradabilidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones médicas. Además, la síntesis de nanofibras de PVA en presencia de otros componentes promueve un aumento de las propiedades físicas y químicas del material, convirtiéndolo en un excelente prototipo para aplicaciones en biomedicina y liberación controlada de fármacos. La preparación de nanofibras de PVA se ha descrito ampliamente en la literatura, tanto en combinación con quitosano, nanotubos de carbono multipared, gelatina, poliuretano, celulosa, fibras naturales, poli(acetato de vinilo) y poli(hidroxiburato). Además, se ha explorado la incorporación de elementos como el Cu(II) en las fibras de PVA para inmovilización catalítica.

En este trabajo copolimerizamos N-isopropilacrilamida (NIPA) con N, N, dimetilacrilamida (DIMA). El aumento de la proporción de DIMA añadida produjo un aumento proporcional de la temperatura de transición, así como de la capacidad de las muestras para absorber agua. Un aumento de la concentración de DIMA también redujo la fracción volumétrica y la tasa de agua liberada, en el punto de transición. Tras alcanzar el equilibrio de hinchamiento a 25 °C, las muestras se calentaron a 38 °C para determinar el coeficiente de difusión.INTRODUCCIÓNLa temperatura de transición de los hidrogeles de NIPA (n-isopropilacrilamida) es una propiedad crucial en el estudio y aplicación de materiales sintetizados con este monómero. Esta transición de fase volumétrica ocurre al modificar la temperatura o la composición del solvente[1-4]. Se ha establecido que la NIPA muestra una transición de fase volumétrica alrededor de 32 °C[5]. La copolimerización de NIPA con monómeros hidrófilos ha demostrado modificar tanto la capacidad de absorción de agua como la temperatura de transición en polímeros lineales y geles poliméricos[6-8]. La adición de co-monómeros ionizables puede aumentar la velocidad de liberación de agua en el punto de transición al modificar la estructura de la red polimérica y la porosidad, permitiendo mayor cantidad de agua no asociada en la matriz polimérica hinchada[8].En particular, la DIMA (n,n-dimetilacrilamida), un monómero que no presenta transición de fase volumétrica con cambios de temperatura[9], se ha utilizado para modificar la capacidad de absorción de agua, la temperatura de transición y la velocidad de liberación de agua en los hidrogeles de poli(NIPA). Al variar la proporción de agua en la mezcla inicial de reacción y ajustar la flexibilidad de las cadenas poliméricas mediante la proporción de solvente, se puede controlar la porosidad de la red y, por ende, la liberación de sustancias disueltas en el agua en el punto de transición.Este estudio sugiere que los hidrogeles de poli(NIPA) modificados pueden tener aplicaciones diversas, como soportes para la inmovilización de enzimas y células, en procesos de separación y en la liberación controlada de agentes biológicos activos[10].