CHARACTERIZATION OF POLY L-LACTIDE/HYDROXYAPATITE COMPOSITE: CHEMICAL, THERMAL AND THERMOMECHANICAL PROPERTIES / CARACTERIZACIÓN DEL COMPUESTO POLI (L-LACTIDA) / HIDROXIAPATITA: PROPIEDADES QUÍMICAS, TÉRMICAS Y TERMOMECÁNICAS
The chemical, thermal, thermo-mechanical and morphology properties of poly (L-lactide) (PLLA) composite with30% hydroxyapatite (HA) were evaluated. The composite was prepared employing the solvent casting technique.Hydroxyapatite was synthesized by chemical precipitation method. The degradation kinetic parameters were calculatedusing the Coats – Redfern integral method to obtain the reaction order and the E2 function methodology to calculate theactivation energy (Ea). The addition of HA to PLLA matrix increased its glass transition temperature. This was confirmedby DSC and DMTA analysis. Also, the presence of HA increased the crystallization temperature of PLLA, implying anucleation effect. The PLLA-HA composite exhibited better thermal stability than the neat polymer; additionally higherdecomposition temperature and activation energy for the decomposition process were obtained. HA nanoparticles have arod shape morphology that might improve the interfacial interactions, increasing the thermal stability of the composite.The storage modulus (E’) of this composite was enhanced mainly at temperatures above the glass transition.RESUMENEstudios químicos, térmicos, termomecánicos y morfológicos se realizaron al PLLA solo y al compuesto de polylactida-L(PLLA) con 30% en peso de hidroxiapatita (HA). Los compuestos fueron preparados por la técnica de solución. Lahidroxiapatita fue sintetizada por el método de precipitación química. Los parámetros cinéticos como el orden dereacción y la energía de activación se obtuvieron utilizando los métodos integrales de Coats – Redfern y Función E2,respectivamente. La temperatura de transición vítrea del PLLA se incrementó con la adición de HA, estos resultadosfueron confirmados por los estudios realizados por DSC y DMTA. También, la temperatura de cristalización del PLLA seincrementó con la presencia de HA en el compuesto, lo que implica un efecto nucleante. Adicionalmente, la temperaturade descomposición y la energía de activación son mayores en el compuesto (PLLA-HA) que en el polímero solo, lo queimplica que el compuesto muestra una mayor estabilidad térmica. La morfología tipo aguja de la HA pudo haber mejoradolas interacciones interfaciales, y por tanto, la estabilidad térmica del compuesto. Por último, el modulo de almacenamiento(E´) de este compuesto se mejoró a temperaturas por encima de la temperatura de transición vítrea.Palabras clave: Compuestos de PLLA, Hidroxiapatita, Degradación térmica, DMTA.
| Main Authors: | , , , , , |
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| Format: | Digital revista |
| Language: | spa |
| Published: |
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA. Editorial Innovación Tecnológica. (EDIT)
2015
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| Online Access: | http://saber.ucv.ve/ojs/index.php/rev_fiucv/article/view/8630 |
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| Summary: | The chemical, thermal, thermo-mechanical and morphology properties of poly (L-lactide) (PLLA) composite with30% hydroxyapatite (HA) were evaluated. The composite was prepared employing the solvent casting technique.Hydroxyapatite was synthesized by chemical precipitation method. The degradation kinetic parameters were calculatedusing the Coats – Redfern integral method to obtain the reaction order and the E2 function methodology to calculate theactivation energy (Ea). The addition of HA to PLLA matrix increased its glass transition temperature. This was confirmedby DSC and DMTA analysis. Also, the presence of HA increased the crystallization temperature of PLLA, implying anucleation effect. The PLLA-HA composite exhibited better thermal stability than the neat polymer; additionally higherdecomposition temperature and activation energy for the decomposition process were obtained. HA nanoparticles have arod shape morphology that might improve the interfacial interactions, increasing the thermal stability of the composite.The storage modulus (E’) of this composite was enhanced mainly at temperatures above the glass transition.RESUMENEstudios químicos, térmicos, termomecánicos y morfológicos se realizaron al PLLA solo y al compuesto de polylactida-L(PLLA) con 30% en peso de hidroxiapatita (HA). Los compuestos fueron preparados por la técnica de solución. Lahidroxiapatita fue sintetizada por el método de precipitación química. Los parámetros cinéticos como el orden dereacción y la energía de activación se obtuvieron utilizando los métodos integrales de Coats – Redfern y Función E2,respectivamente. La temperatura de transición vítrea del PLLA se incrementó con la adición de HA, estos resultadosfueron confirmados por los estudios realizados por DSC y DMTA. También, la temperatura de cristalización del PLLA seincrementó con la presencia de HA en el compuesto, lo que implica un efecto nucleante. Adicionalmente, la temperaturade descomposición y la energía de activación son mayores en el compuesto (PLLA-HA) que en el polímero solo, lo queimplica que el compuesto muestra una mayor estabilidad térmica. La morfología tipo aguja de la HA pudo haber mejoradolas interacciones interfaciales, y por tanto, la estabilidad térmica del compuesto. Por último, el modulo de almacenamiento(E´) de este compuesto se mejoró a temperaturas por encima de la temperatura de transición vítrea.Palabras clave: Compuestos de PLLA, Hidroxiapatita, Degradación térmica, DMTA. |
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