PCL | Policaprolactona - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

La Policaprolactona (PCL) es otro polímero biodegradable, de origen fósil. La PCL es un polímero de la familia de los poliésteres alifáticos, cuya unidad monomérica es la ε-caprolactona (ε-CL, monómero cíclico de fórmula química C6H10O2. La policaprolactona (PCL) es un plástico biodegradable elaborado a partir de derivados del petróleo. Se compone de una secuencia de unidades de metileno, entre los que se forman grupos éster. A través de esta estructura muy simple, una rotación ligeramente limitada de los segmentos individuales de la cadena es posible, lo que lleva a un punto de transición vítrea muy bajo (-60°C). Se trata de un polímero semicristalino con punto de fusión de 58-60ºC.

Peso molecular alto

Costo relativamente bajo

Múltiples aplicaciones

Compatible con muchos materiales

Bio-asimilable

Hidrofóbico

Buena adherencia a un gran variedad de sustratos

Fácilmente pigmentado y coloreado

Transpirable

Resistente a la grasa

Resistente a la humedad

La PCL se usa usualmente en mezclas con almidón tales como el PLA, en el que la policaprolactona mejora su resistencia a la humedad, aumenta la resistencia en estado fundido y ayuda a plastificar el almidón.

LLeva un punto de transición vítrea muy bajo (-60°C). Se trata de un polímero semi-cristalino con punto de fusión de 58-60ºC, baja viscosidad. Es un polímero semicristalino e hidrófobo que, además de ser biodegradable, posee numerosas características, entre las que se pueden mencionar su buen poder dispersante para pigmentos, su buena procesabilidad, y su excepcional capacidad para formar mezclas miscibles o parcialmente miscibles con una amplia variedad de polímeros.

La policaprolactona (PCL) ofrece biocompatibilidad, biodegrabilidad, estabilidad estructural y propiedades mecánicas, pero tienebaja bioactividad y energía superficial debido a su alta hidrofobicidad. A temperatura ambiente, la policaprolactona de cadena corta es amorfa y correspondientemente blanda y gomosa. Debido a la estructura uniforme, sin embargo, se cristaliza fácilmente, lo que resulta en el refuerzo del material. La policaprolactona cristalina se asemeja al polietileno en la estructura cristalina. La PCL es altamente miscible y se combina bien con otros plásticos, así como con la lignina y almidón. Además, se adhiere bien a un gran número de superficies. Su obtención es más simple que otros biopolímeros, funde fácilmente y no es tóxico.

Las policaprolactonas imparten buena resistencia al agua, aceites, a los disolventes y al cloro en el poliuretano producido.

La policaprolactona (PCL) es un poliéster alifático semicristalino sintético biocompatible y bio-asimilable, con una temperatura de fusión de aproximadamente 60 °C , ests temperaturas son bastante bajos en comparación con otros polímeros con propiedades similares, por lo tanto, la facilidad de procesamiento de PCL es muy alto.

Los dos métodos principales para producir policaprolactona: la policondensación de un ácido hidroxicarboxílico (ácido 6-hidroxihexanoico) y la polimerización de apertura de anillo (ROP) de una lactona: ε-caprolactona (ε-CL), que se lee como Epsilon- Caprolactona, utilizando un catalizador como el octanato de estaño. Es preferible el (ROP) ya que no se elimina ninguna molécula pequeña o no se forma ningún producto secundario. Esto reduce la cantidad de reactores que se utilizarán en aplicaciones industriales. El monómero debe secarse y el catalizador más utilizado a escala industrial (ROP) es el octoato de estaño (u octanoato estannoso). La temperatura requerida es de hasta 175°C. La agitación se aplica continuamente durante la polimerización y una corriente de gas inerte se lava constantemente. El tiempo de reacción es establecido por el investigador.. El producto vendrá en estado fundido. Puede ser extruido o peletizado después de la manera que desee.   

Encuentra aplicaciones en adhesivos, agentes compatibilizantes y películas así como en medicina. Los uso más común de policaprolactona como aditivo es en la fabricación de poliuretanos especiales. Las policaprolactonas imparten buena resistencia al agua, aceites, a los disolventes y al cloro en el poliuretano producido. Encuentra aplicaciones en adhesivos, agentes compatibilizantes y películas así como en medicina. El PCL a menudo es utilizado como aditivo para otros polímeros. Y al tener un bajo punto de fusión, es utilizado como un plástico capaz de ser moldeado a mano, útil para la fabricación de prototipos, reparación de piezas plásticas y confección de artesanías. También ha recibido una gran atención para su uso como un biomaterial para implantes en el cuerpo humano.