Estabilização radiolítica do Poli(metacrilato de metila) industrial

Abstract

O poli(metacrilato de metila), PMMA, Acrigel, de fabricação nacional, é utilizado na confecção de artefatos médico-farmacêuticos esterilizáveis por radiação ionizante na dose de 25 kGy. Quando exposto à radiação gama, o PMMA sofre cisões na cadeia principal acarretando degradação molecular e conseqüente redução nas suas propriedades físicas. Portanto, a estabilização radiolítica do PMMA torna-se fundamental para viabilização deste polímero na fabricação de produtos radioesterilizáveis. Neste estudo foi testada a eficiência de um aditivo, comercialmente utilizado na estabilização foto e termo-oxidativa de polímeros, para estabilização radiolítica do PMMA. O aditivo é do tipo HALS (Hindered Amine Light Stabilizer) que tem como ação básica a captura de radicais e, mesmo não tendo aplicação para proteção radiolítica, demonstrou uma boa radioproteção ao PMMA. A avaliação das cisões na cadeia principal induzida pela radiação foi realizada usando o método viscosimétrico. O aditivo incorporado ao sistema polimérico na concentração de 0,3% da massa total confere uma proteção molecular de aproximadamente 61%. Isto implica na redução do valor G (cisões/100eV) de 2,6 para 1,0, determinado no intervalo de dose de 10 a 60 kGy, intervalo este que inclui a dose de esterilização. Além disso, a temperatura de transição vítrea, Tg, do PMMA não aditivado, afetada significativamente pela radiação não se modifica quando o PMMA aditivado é irradiado. Análises termogravimétricas (TGA) mostraram que o aditivo promove estabilidade térmica ao sistema aumentando a sua temperatura de decomposição, quando comparada no ponto de perda de 50% da massa. As análises espectroscópicas no infravermelho (FT-IR) e de Ressonância Magnética Nuclear, RMN (1H ), mostraram que a presença do aditivo no sistema não modifica a estrutura do PMMA. Ainda foi possível observar que o aditivo minimiza as perdas de propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento na ruptura) e óticas (índice de amarelamento, índice de refração) causadas pela interação da radiação com a matriz polimérica. Os ensaios óticos e mecânicos mostraram que o aditivo perde a sua eficiência quando o PMMA é submetido a doses maiores que 60 kGy