Research on Biomedical Engineering
https://rbejournal.org/article/5889fb735d01231a018b462d
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Thermal, morphologic and mechanical characterization of poly (L-lactic acid) / poly (hydroxybutyrate-co hydroxyvalerate) blends

Thermal, morphologic and mechanical characterization of poly (L-lactic acid) / poly (hydroxybutyrate-co hydroxyvalerate) blends

Ferreira, Betina Mara Pereira; Zavaglia, Cecilia Amelia de Carvalho; Duek, Eliana Aparecida de Rezende

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Resumo

O desenvolvimento de polímeros bioabsorvíveis pode ser conside rado como um avanço no desenvolvimento de materiais biomédicos. Materiais bioabsorvíveis apresentam numerosas aplicações na me dicina. A proposta deste trabalho foi estudar blendas de Poli(L ácido láctico) e Poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) PLLA/ PHBV em diferentes composições (100/0, 60/40, 50/50, 40/60, e 0/ 100), obtidas através da fusão dos polímeros em uma mini injetora Mini Max Molder, obtendo pinos de 31x90 mm. As blendas foram caracterizadas através das análises de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e ensaios mecânicos. As análises de DSC e DMA mostraram que as blendas de PLLA/PHBV apresenta ram duas temperaturas de transição vítrea, cristalização e fusão distintas, respectivas aos polímeros puros, indicando a imisci bilidade das blendas em todas as composições. Através do SEM foi possível observar que tanto os polímeros puros como as blendas apresentaram uma morfologia densa, sendo que nas blendas verifi cou-se a presença de duas fases, confirmando os dados de DSC e DMA. Os testes de ensaio mecânico de flexão mostraram que o PLLA impõe maior resistência mecânica e flexibilidade ao sistema. Devi do à sua boa compatibilização térmica e mecânica, as blendas de PLLA/PHBV, mostraram ser uma boa alternativa para aplicação na área ortopédica.

Palavras-chave

Biomaterial, Blenda, Polímero bioabsorvível, Poli(L-ácido láctico), Poli(hidroxibutirato-co hidroxivalerato).

Abstract

The development of bioabsorbable polymers can be consid ered one of the major advances in biomedical material research. Bioabsorbable materials have numerous applications in medi cine. The purpose of this work was to study the Poly(L-lactic acid) and Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) PLLA/PHBV blends in different compositions (100/0, 60/ 40, 50/50, 40/60, and 0/100), obtained by melting in a mini injector Mini Max Molder making samples with 3.1 mm di ameter and 90 mm length. The blends were characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Dynamical Mechani cal Analysis (DMA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Mechanical Tests. DSC and DMA data showed that the PLLA/PHBV blends presented two distinct glass transition temperatures, crystallization temperatures and melting tem perature, respectively, for the pure polymers, indicating that the blends are immiscible in all compositions. It was possible to observe, by SEM analysis, that the pure polymers and the blends presented dense morphology. The blends showed phase separation, confirming the DSC and DMA data. The flexural mechanical tests indicated that PLLA improves me chanical stress and flexibility in the system. Due to their good thermal and mechanical compatibility, the PLLA/PHBV blends, have proven to be an interesting alternative for the orthopedic area.

Keywords

Biomaterial, Bioabsorbable poly mer, Blend, Poly(L-lactic acid), Poly(hydroxybutyrate-co hydroxyvalerate).
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