Biomateriais Poliméricos

Polímeros Biocompatíveis

Polímeros Biocompatíveis

Polímeros Biocompatíveis

Polímeros Biocompatíveis

Questões no implante de polímeros Pureza do polímero? Catalisador, solventes (remanescentes da síntese) Plastificadores Solventes (produção) Agentes esterilizantes Propriedades químicas, físicas e mecânicas necessárias para o atendimento aos requisitos da aplicação Desenvolvimento interdisciplinar Fator tempo (biodegradabilidade) Podem-se produzir polímeros sem oscilação das propriedades desejáveis Variações na superfície (oxidação, contaminação) Mudanças na cristalinidade (domínio estrutural) Desenvolvimento de estresse

Questões no implante de polímeros •Esterilização Resíduos Degradação pode liberar substancias tóxicas •Biocompatibilidade Pode variar com o tempo (oxidação) •Desenho mecânico apropriado? Combinação de materiais Função • Processo de implante (quando requerido)

Definições Oligômero: Grau de polimerização: Funcionabilidade: Moléculas com n<10 (menos de dez monômeros) Grau de polimerização: GP= numero de monômeros residuais por cadeia Funcionabilidade: Numero de ligações por monômero Um monômero deve possuir no mínimo duas ligações Homopolímeros (um único monômero) A-A-A-A-A-A-A-A- Copolímeros (dois ou mais monômeros) Maior diversidade de propriedades

Copolímeros Alternado Brocado Enxertado, Ex: ABS Aleatório, Ex: estireno-butadieno (borracha de pneu), acrilonitrila-butadieno (mangueira para gasolina) Alternado Brocado Enxertado, Ex: ABS

A estrutura das macromoléculas Linear, Ramificada (branched), Ligações cruzadas (cross-linked), Em rede (3D - network)

Classificação dos Polímeros • Quanto a Estrutura Arquitetura da cadeia linear ou ramificada, duas ou três dimensões • Quanto ao estado físico Semicristalino ou randomicamente desordenado Vitreo ou elastomérico (Glassy or rubbery) Varia com; temperatura, peso molecular e estrutura química • Quanto ao comportamento térmico Termoplástico Macio e fluido sob aplicação de calor e pressão Termofixo Não responde ao calor ou pressão (queima ou quebra)

Classificação dos Polímeros Quanto a estrutura química Composição elementar Grupos químicos presentes Rota de síntese Quanto ao uso final Plásticos, borrachas, fibras, adesivos, tintas, tubos, etc.

Estrutura e propriedades dos polímeros O que faz um polímero diferente? Moléculas de grande tamanho e estrutura em forma de cadeias resultam em fortes interações Atração é Química e Física O que determina a magnitude das interações Ligações secundarias intermoleculares Cadeias longas muito empacotadas (polietileno CH2-CH2) Dipolo-dipolo, Pontes de Hidrogênio, Íons

Estrutura e propriedades Ligações secundarias intermoleculares

Estrutura e propriedades Peso molecular Entre series homologas propriedades atribuídas às forças intermoleculares, aumentam com o peso molecular: Aumento da resistência mecânica, ponto de fusão e viscosidade Eventos randômicos na formação das cadeias poliméricas produzem uma mistura de comprimentos de cadeia Tamanho de cadeia Existe uma distribuição de tamanhos de cadeia Para polímeros usados como biomateriais é necessário determinar toda a curva de distribuição: Prevalecendo na distribuição as cadeias grandes, há influencia na biocompatibilidade e solubilidade do polímero Cadeias pequenas, podem causar a lixiviação do polímero

Peso molecular X Propriedades

Polietileno C = % de Cristalinidade e M = massa molecular

Fim Ate a próxima aula