Efeito da Irradiação Gama nas Propriedades Mecânicas e Térmicas de Redes DGEBA/Amina Cicloalifática com Potencial para Aplicações Médicas
Effect of Gamma Irradiation on Mechanical and Thermal Properties of DGEBA/Cycloaliphatic Amine Networks with Potential for Medical Applications
Neves, Juliana C.; Silva, Glaura G.
http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2014.006
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.23, n6, p.814-822, 2013
Resumo
Este trabalho apresenta uma caracterização de sistemas epoxídicos a base do éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA), curado com dois co-monômeros do tipo amina cicloalifática - piperidina (Pip) e 4,4’-diamino-3,3’- dimetildiciclohexilmetano (3DCM) - antes e após a aplicação de irradiação com raios gama. Variações nas propriedades mecânicas e térmicas foram investigadas através de medidas do módulo elástico, da temperatura de transição vítrea e do perfil de degradação dos materiais. Foi possível observar que uma dose de irradiação de 50 kGy provoca variações sutis em propriedades como rigidez e estabilidade, que são relevantes do ponto de vista fundamental. Este trabalho permite afirmar que as variações de propriedades observadas não implicam em impacto negativo na utilização destes sistemas como biomaterial na área médica, considerando a etapa de esterilização por radiação de que são objeto.
Palavras-chave
Polímeros epoxídicos, raios gama, degradação, reticulação
Abstract
Two epoxy polymers based on diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA), cured with piperidine (Pip) and 4,4’-diamino-3,3’-dimethyldicyclohexylmethane (3DCM), were characterized before and after treatment with γ irradiation. The changes in the mechanical and thermal properties were studied by elastic modulus, glass transition temperature and degradation temperature measurements. A dose of 50 kGy of irradiation caused subtle variations in properties such as rigidity and stability, which are relevant from the fundamental point of view. The variations do not imply on negative impact when considering the stage of sterilization during the use of these systems as a biomaterial in the medical area.
Keywords
Epoxy polymers, gamma rays, degradation, crosslinking
References
1. Fernandes, I. L. B.; De Souza, D. C.; Coelho, S. L.; Chen, L. C. & Guillo, L. A.- Toxicol. in Vitro, 27, p.198 (2013).
2. Panta, H. R.; Prabodh R.; Parka, C. H.; Tijing, L. D.; Jeong, Y. J. & Kima, C. S. - Colloids Surf., B Biointerfaces, 102, p.152 (2013).
3. Sionkowska, A. - Prog. Polym. Sci., 36, p.1254 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.05.003
4. Augustsson, C. - “NM Epoxy Hadbook”, 3rd ed., Nils Malmgreen AB, (2004).
5. May, C. A. - “Epoxy Resins. Chemistry and Technology”, 2nd ed, Marcel Dekker (1988).
6. Hsu, S. H.; Rung-Shu Chen, R. S.; Chang, Y. L.; Min-Huey Chen, M. H.; Kuo-Chung Cheng, K. C. & Su, W. F. - Acta Biomater., 8, p.4151 (2012). PMid:22842038. http://dx.doi. org/10.1016/j.actbio.2012.07.030
7. Kim, T. G.; Lee, Y. H.; Bhattari, G.; Lee, N. H.; Kwang- Won Lee, K. W.; Ho-Keun Yi, H. & K.; Yu, M. K. - Arch. Oral Biol. (2012). In press.
8. Huang, F. M. Ming-Yung Choub, M. Y. & Chang, Y. C. – Biomaterials, 24, p.1869 (2003). http://dx.doi. org/10.1016/S0142-9612(02)00584-7
9. Van Wachem, P. B.; Brouwer, L. A.; Zeeman, R.; Dijkstra, P. J.; Feijen, J.; Hendriks, M.; Cahalan, P. T.; Marja J. A. & Van Luyn, M. J. – J. Biomed. Mater. Res., 53, p.19 (2000). http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097- 4636(2000)53:1<18::AID-JBM3>3.0.CO;2-J
10. González Garcia, F.; Leyva, M. E.; De Queiroz, A. A. A. & Higa, O. Z. - J. Appl. Polym. Sci., 112, p.1215 (2009).
11. Castro, V. C.; Celestino, J.; De Queiroz A. A. A.; & González Garcia, F. - Rev. Bras. Fis. Med., 4, p.79 (2010).
12. Soliman, Y. S.; Beshir, B. B.; Abdel-Fattah, A. A. & Abdel-Rehim, F. - Appl. Radiat. Isotopes, 71, p.21 (2013). PMid:23079487. http://dx.doi.org/10.1016/j. apradiso.2012.09.016
13. Singh, D. & Singh, R. - Radiat. Phys. Chem., 81, p.1781 (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j. radphyschem.2012.06.010
14. Kowalski, J. B. & Morrissey, R. F. - “Sterilization of implants”, in: Biomaterials Science. An Introduction to Materials in Medicine, p.415, Ratner B.D., Hoffman A.S., Schoen, F.J.; Lemons, J.E. (eds), Academic Press, San Diego 1996.
15. Özdemir, T. & Usanmaz, A. - Radiat. Phys. Chem., 77, p.299 (2008).
16. Satti, A. J.; Andreucetti, N. A.; Quijada, R. & Valle, E. M. - Radiat. Phys. Chem., 81, p.1874 (2012). http://dx.doi. org/10.1016/j.radphyschem.2012.07.007
17. Krupa, I. & Luyt, A. S. - Polym. Degrad. Stabil., 71, p.361 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(00)00186-5
18. Viorel Fugaru, V.; Bubueanu, G. & Tuta, C. - Radiat. Phys. Chem. (2012). In press.
19. Alessi, S.; Parlato, A.; Dispenza, C.; De Maria, M. & Spadaro, G. - Radiat. Phys. Chem., 76, p.1347 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.radphyschem.2007.02.029
20. Nho, Y. C.; Kang, P. H. & Park, J. S. - Radiat. Phys. Chem., 71, p.241 (2004).
21. Vignoud, L.; David, L.; Sixou, B.; Vigier, G & Stevenson, I. - Nuclear Inst. Meth. Phys. Res. B., 185, p.336 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0168-583X(01)00758-3
22. Vignoud, L.; David, L.; Sixou, B. & Vigier, G. – Polymer, 42, p.4657 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0032- 3861(00)00791-6
23. Benard, F.; Campistron, I.; Laguerre, A. & Laval, F. - Polym. Degrad. Stabil., 91, p.2110 (2006). http:// dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2006.01.022
24. Devanne, T.; Brya, A.; Audouinb, L. & Verdub, J. – Polymer, 46, p.229 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymer.2004.07.039
25. Benard, F.; Buzaré, J. Y.; Campistron, I.; Lagurre, A. & Laval, F. - Polym. Degrad. Stabil., 92, p.785 (2007). http:// dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2007.02.005
26. Mendes, M. W. D.; Neves, J. C.; Bressiani A. H.; Bressiani, J. C. & González Garcia, F. - Rev. Iber. Polim., 14, p.1 (2013).
27. González Garcia, F.; Da Silva, P. M.; Soares, B. G. & Rieumont, J. - Polym. Test, 26, p.95 (2007). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymertesting.2006.09.001
28. American Society for Testing and Materials - “ASTM D 1652: Standard test methods for epoxy content of epoxy resins”, ASTM (1997).
29. González Garcia, F.; Miguez, E. & Soares B. G. - Polímeros, 15, p.261 (2005). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282005000400010
30. Atri, R. R.; Ravichandran, K. S. & Jha, S. K. - Mat. Sci. Eng. A, 271, p.150 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/ S0921-5093(99)00198-7
31. Tognana, S.; Salgueiro, W.; Somoza, A. & Marzocca, A. - Mat. Sci. Eng. A, 527, p.4619 (2010). http://dx.doi. org/10.1016/j.msea.2010.04.083
32. American Society for Testing and Materials - “ASTM E1876: Standard test method for dynamic Young’s modulus, shear modulus and Poisson’s ratio by impulse excitation of vibrations”, ASTM (1997).
33. González Garcia, F.; Soares, B. G.; Pita, V. J. R. R.; Sánchez, R. & Rieumont, J. - J. Appl. Polym. Sci., 106, p.2047 (2007).
34. Cuadrado, T. R.; Almaraz, A. & Williams, R. J. J. - “Curing of Epoxy Resins with Piperidine”, in: Crosslinked Epoxies, p.170, B. Sedláček, J. Kahovec (eds.), De Gruyter, Berlin (1987).
35. Galego, N.; Vázquez, A. & Williams, R. J. J. – Polymer, 35, p.857 (1994). http://dx.doi.org/10.1016/0032- 3861(94)90886-9
36. González Garcia, F.; Leyva, M. E. & De Queiroz, A. A. A. - Polímeros, 21, p.253 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282011005000057
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email