Las microcápsulas y nanocápsulas son partículas compuestas que poseen una morfología del tipo core-shell, en la que la substancia activa encapsulada (core) puede ser líquida ó sólida, y el shell suele estar formado por un material polimérico de estructura lineal o parcialmente entrecruzado. El polímero que compone el shell puede copolimerizarse para modificar las características superficiales y dotarle de la funcionalidad adecuada.
En la actualidad se utilizan un amplio rango de substancias activas microencapsuladas tales como adhesivos, medicamentos, cosméticos, pesticidas, fertilizantes, fragancias y aceites esenciales, vitaminas y encimas, etc.
En el presente trabajo se trata de sintetizar materiales nanoestructurados que contengan como sustancia activa un material de cambio de fase (PCM), dicha sustancia actúa como termorreguladora en un intervalo de temperaturas en el entorno de su temperatura de fusión. Este material PCM es capaz de almacenar grandes cantidades de calor en forma de calor latente de cambio de fase, que liberará cuando aumente la temperatura del medio. Como materiales de cambio de fase se han utilizado parafinas de diferente temperatura de fusión, en el rango de la temperatura ambiente.
Las nanocapsulas pueden ser preparadas polimerizando un shell polimérico que rodee a la sustancia core. El tamaño de las gotas del material core+monómero, en la dispersión previa a la polimerización, se puede controlar a través de la formulación del sistema tensioactivo y de la forma de preparación de la mencionada dispersión. En este caso se ha utilizado un sistema complejo tensioactivo/co-tensioactivo y la miniemulsión se ha obtenido por el método de inversión de fase, obteniéndose un tamaño de gota nanométrico.
El shell polimérico es de poliestireno parcialmente entrecruzado con divinilbenceno. Al ser monómeros hidrófobos, dependiendo del tipo de dispersión inicial(emulsión, microemulsión, miniemulsión) los mecanismos cinéticos de nucleación y crecimiento de los lugares de polimerización implicados pueden ser diferentes. Durante el proceso de polimerización, dentro de las partículas ocurre una segregación de fase, en el sentido de que el polímero que se está formando es insoluble en el material PCM (core) y se separa como una segunda fase. Este proceso de segregación de fases, y la consiguiente generación de las nuevas interfases dentro de las partículas, son los principales factores que controlan la morfología del material nanoestructurado.
El control del proceso de segregación y formación de las nuevas interfases puede realizarse a través de la formulación del sistema tensioactivo y de la naturaleza del polímero shell. En este sentido se ha variado la naturaleza del shell copolimerizando el estireno en diferentes proporciones con monómeros funcionales como el metil metacrilato, el ácido acrílico ó el ácido maléico. Esta funcionalización superficial del shell polimérico puede facilitar la compatibilidad con otros materiales, en los que estas nanocápsulas podrían utilizarse como modificadores.
El control de la funcionalidad de la superficie se realizará con FTIR. Las características interfaciales a través de medidas de ángulos de contacto.
Para controlar la proporción de parafina encapsulada, y su capacidad para almacenar y liberar calor, se han realizado análisis DSC. También se ha utilizado el DSC para simular y poder analizar el comportamiento de estos materiales frente a su transformación y su posterior aplicación.
En la actualidad se utilizan un amplio rango de substancias activas microencapsuladas tales como adhesivos, medicamentos, cosméticos, pesticidas, fertilizantes, fragancias y aceites esenciales, vitaminas y encimas, etc.
En el presente trabajo se trata de sintetizar materiales nanoestructurados que contengan como sustancia activa un material de cambio de fase (PCM), dicha sustancia actúa como termorreguladora en un intervalo de temperaturas en el entorno de su temperatura de fusión. Este material PCM es capaz de almacenar grandes cantidades de calor en forma de calor latente de cambio de fase, que liberará cuando aumente la temperatura del medio. Como materiales de cambio de fase se han utilizado parafinas de diferente temperatura de fusión, en el rango de la temperatura ambiente.
Las nanocapsulas pueden ser preparadas polimerizando un shell polimérico que rodee a la sustancia core. El tamaño de las gotas del material core+monómero, en la dispersión previa a la polimerización, se puede controlar a través de la formulación del sistema tensioactivo y de la forma de preparación de la mencionada dispersión. En este caso se ha utilizado un sistema complejo tensioactivo/co-tensioactivo y la miniemulsión se ha obtenido por el método de inversión de fase, obteniéndose un tamaño de gota nanométrico.
El shell polimérico es de poliestireno parcialmente entrecruzado con divinilbenceno. Al ser monómeros hidrófobos, dependiendo del tipo de dispersión inicial(emulsión, microemulsión, miniemulsión) los mecanismos cinéticos de nucleación y crecimiento de los lugares de polimerización implicados pueden ser diferentes. Durante el proceso de polimerización, dentro de las partículas ocurre una segregación de fase, en el sentido de que el polímero que se está formando es insoluble en el material PCM (core) y se separa como una segunda fase. Este proceso de segregación de fases, y la consiguiente generación de las nuevas interfases dentro de las partículas, son los principales factores que controlan la morfología del material nanoestructurado.
El control del proceso de segregación y formación de las nuevas interfases puede realizarse a través de la formulación del sistema tensioactivo y de la naturaleza del polímero shell. En este sentido se ha variado la naturaleza del shell copolimerizando el estireno en diferentes proporciones con monómeros funcionales como el metil metacrilato, el ácido acrílico ó el ácido maléico. Esta funcionalización superficial del shell polimérico puede facilitar la compatibilidad con otros materiales, en los que estas nanocápsulas podrían utilizarse como modificadores.
El control de la funcionalidad de la superficie se realizará con FTIR. Las características interfaciales a través de medidas de ángulos de contacto.
Para controlar la proporción de parafina encapsulada, y su capacidad para almacenar y liberar calor, se han realizado análisis DSC. También se ha utilizado el DSC para simular y poder analizar el comportamiento de estos materiales frente a su transformación y su posterior aplicación.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario