Síntesis y caracterización de un polímero entrecruzado a base de quitosano

Abstract

In the present research to obtain a chitosan-based biopolymer (QTS) and xanthan (XTN) glutaraldehyde cross-linked GTA described; obtaining QTS based physical, GTA, XTN mixtures, which served as a contrast to evaluate the characteristics of the initial cross-linked materials is detailed. Both cross-linked polymers as physical mixtures obtained showed spherical shapes of 3 ± 0.2 mm in diameter. Also, these areas had a water absorption of 100% by volume approximately. The materials obtained were characterized by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). SEM analysis shows that the surfaces of the spheres in general had a roughness from low to high. So physical interaction QTS / XTN led to the formation of valleys of average sizes ranging from 10-15 microns. It is higher in the case of physical interaction QTS / XTN / GTA. FTIR spectroscopy shows that there are favorable molecular interactions and XTN QTS prepared from a physical mixture. Adding a crosslinking agent such as GTA greater interaction by chemical reaction between chitosan and xanthan promoted. FTIR spectra of this material as demonstrated, since the cross-linked polymers show significant differences with respect to physical mixtures of the three components, that mainly interactions’ OH groups. The thermogram (TGA) for the reaction products of chitosan, glutaraldehyde, xanthan shows three significant weight loss which are attributable to external moisture loss, loss of internal moisture and finally a depolymerization process the material. DSC three major thermal transitions were observed pure biopolymer.

En el presente trabajo de investigación se describe la obtención de un biopolímero a base de quitosano (QTS) y xantana (XTN) entrecruzado con glutaraldehído GTA; también se detalla la obtención de mezclas físicas a base de QTS, GTA, XTN, que sirvieron como medio de contraste al valorar las características de los materiales entrecruzados iniciales. Tanto los polímeros entrecruzados como las mezclas físicas obtenidas presentaron formas esféricas de 3±0.2 milímetros de diámetro aproximadamente. Así también, estas esferas presentaron una absorción de agua del 100 % en volumen aproximadamente. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia infrarroja (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). El análisis por SEM muestra que las superficies de las esferas en general presentaron una rugosidad de baja a alta. Así la interacción física QTS/XTN dio origen a la formación de valles de tamaños promedio que van desde 10 a 15 μm. Siendo mayor para el caso de la interacción física QTS/XTN/GTA. La espectroscopia FTIR muestra que existen interacciones moleculares favorables entre el QTS y la XTN preparados a partir de una mezcla física. Al agregar un agente de entrecruzamiento como el GTA se promovió una mayor interacción por reacción química entre el quitosano y la xantana. Los espectros de FTIR de este material así lo demuestran, ya que los polímeros entrecruzados muestran diferencias significativas con respecto a las mezclas físicas de los tres componentes, esto principalmente por las interacciones de los grupos OH’s. El termograma (TGA) para los productos de la reacción quitosano, glutaraldehído, xantana muestran tres importantes pérdidas en peso las cuales son atribuidas a la pérdida de humedad externa, perdida de humedad interna y finalmente un proceso de depolimerización del material. Por DSC se observaron tres transiciones térmicas importantes en los biopolímeros puros.