Características estructurales del poliuretano acuoso biodegradable

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La biodegradación depende principalmente del tamaño y la estructura de las moléculas del polímero, del tipo de microorganismos presentes y de los factores ambientales. Entre estos, la estructura molecular y la composición del material son los factores determinantes. En general, el enlace éster alifático > el enlace peptídico > el enlace carbamato > el enlace éter alifático > el metileno. Además, los materiales poliméricos con un gran peso molecular, una estructura molecular ordenada y una alta hidrofobicidad no son propicios para la erosión y el crecimiento de microorganismos, ni tampoco para su biodegradación. El poliuretano es un polímero cuya cadena principal contiene segmentos repetidos de uretano. La cadena principal del poliuretano está compuesta, generalmente, por segmentos blandos cuya temperatura de transición vítrea es inferior a la temperatura ambiente, y por segmentos rígidos cuya temperatura de transición vítrea es superior a la temperatura ambiente. Los segmentos blandos están formados por polióligos (como poliésteres y poliéteres), mientras que los segmentos rígidos están formados por diisocianatos y agentes extensores de baja masa molecular (como diaminas y diolos). Debido a la alta polaridad de los segmentos rígidos y a la gran fuerza de atracción entre ellos, los segmentos rígidos y los segmentos blandos tienden, desde el punto de vista termodinámico, a separarse espontáneamente. Por lo tanto, los segmentos rígidos tienden a agruparse entre sí, formando numerosas microregiones que se distribuyen dentro de la fase de segmentos blandos, dando lugar así a una estructura de separación en microfases. La estructura superficial de las microfases del poliuretano es muy similar a la de las membranas biológicas; por lo tanto, tiene una buena biocompatibilidad. Esta estructura de cadenas del poliuretano le confiere cierta capacidad de biodegradación. En el proceso de síntesis del poliuretano, es posible diseñarlo seleccionando diferentes bloques y ajustando la proporción entre los bloques rígidos y los blandos. De este modo, se pueden obtener poliuretanos con diferentes estructuras químicas (como lineales, ramificados o reticulados), propiedades mecánicas (rígidas o flexibles) y propiedades térmicas, para satisfacer las diversas necesidades de aplicación.