Síntese, caracterização e polimerização de bis(metacrilamida)s

• Main Author: Lima, Ginia Brito de
• Other Authors: Petzhold, Cesar Liberato
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2011
• Subjects: Metacrilamida; Calorimetria; Polimerização
• Online Access: http://hdl.handle.net/10183/32695

O objetivo deste estudo foi a síntese, caracterização e investigação do comportamento cinético das reações de foto e termoiniciação dos monômeros 4,4’-difenilmetano-bis(metacrilamida) (BisFenil), N,N’- hexametileno-bis(metacrilamida) (BisHexa), N,N’-decametileno-bis(metacrilamida) (BisDeca) e N,N’-dodecametileno-bis(metacrilamida) (BisDodeca) para aplicação em adesivos odontológicos. Os ésteres metacrilatos utilizados normalmente na formulação de adesivos dentinários, Bisfenol A-glicidil metacrilato (BisGMA), 1,6 hexanodiol dimetacrilato (BisHMA), 1,12 dodecanodiol dimetacrilato (BisDMA) e 2-hidroxietilmetacrilato (HEMA) foram utilizados como controle nas análises. A síntese das bis(metacrilamida)s foi realizada através da reação de substituição nucleofílica do cloreto de metacriloíla com diferentes diaminas. Os monômeros foram purificados por recristalização em acetonitrila e/ou hexano e caracterizados por infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear (RMN-1H). As energias de ativação (Ea) da polimerização térmica das bis(metacrilamida)s e bis(metacrilato)s foram determinadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Devido à semelhança química do monômero BisFenil, com o bismetacrilato BisGMA, amplamente empregado em Odontologia, foram preparados copolímeros de BisFenil com 2-hidroxietilacrilamida (HEAM) nas concentrações de 0, 5, 7 e 8% em massa, correspondendo aos grupos experimentais G1, G2, G3, e G4 respectivamente. Como grupo controle (GC) foi utilizado BisGMA/HEMA (67/33). Os grupos foram submetidos às análises de DSC acoplado com um Acessório fotocalorimétrico (PCA), resistência à flexão, Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e Análise Termogravimétrica (TGA). As demais bis(metacrilamida)s foram investigadas por DMA e TGA com HEAM na concentração de 8%. As amidas, na grande maioria, apresentaram maior Ea que os seus respectivos ésteres (BisHMA=23,66x103kJ.mol-1, BisHexa=18,62x103kJ.mol-1, BisDMA= 39,21x103kJ.mol-1 e BisDodeca=33,61x103kJ.mol-1). A dependência da densidade de reticulação foi evidenciada no comportamento viscoelástico e na perda de massa dos grupos experimentais. Os valores do módulo de elasticidade foi analisado via ANOVA uma via e teste complementar de Tukey (p<0,05) e os valores de resistência à flexão via análise de Kruskal-Wallis com método complementar de Dunn (p<0,05). As bis(metacrilamida)s apresentam maior grau de conversão que os ésteres e propriedades mecânicas semelhantes, porém se fazem necessárias outras investigações para sua efetiva aplicação na Odontologia. === The aim of this study was the synthesis, characterization and investigation of kinetic behavior of photo- and thermal polymerization of 4,4-diphenylmethane-bis(methacrylamide) (BisFenil), N,N’,hexamethylene-bis(methacrylamide) (BisHexa), N,N’-decamethylene-bis(methacrylamide) (BisDeca) and N,N’-dodecamethylene-bis(methacrylamide) (BisDodeca). Methacrylates esters commonly used in the formulation of dentin adhesives, Bisphenol-A-Glycidyl-methacrylate (BisGMA), 1,6-hexanediol-bis(methacrylate) (BisHMA), 1,12-dodecanediol-bis(methacrylate) (BisDMA) and 2-Hydroxiethylmethacrylate were used as control in the analysis. The synthesis of bis(methacrylamide) was carried out by nucleophilic substitution reaction of methacryloyl chloride with different diamines. The monomers were purified by recrystallization in acetonitrile or hexane and characterized by infrared (IR) and nuclear magnetic resonance (1H NMR). The activation energies (Ea) of thermal polymerization of bis(methacrylamide)s and methacrylates were determined by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The monomer BisFenil was dissolved in 2-hydroxiethylacrylamide (HEAM) at concentrations of 0, 5, 7 and 8% wt%, respectively. As control group (GC) was used BisGMA/HEMA (2:1). The groups were submitted to DSC analysis coupled with a Photocalorimetry Accessory (PCA), resistance to bending, dynamic mechanical analysis (DMA) and thermogravimetric analysis (TGA). Other bis(methacrylamide)s were investigated by DMA and TGA in HEAM at the concentration of 8 wt%. Amides, in most cases, showed higher Ea than esters (BisHMA=23,658x103kJ.mol-1, BisHexa=18,578x103kJ.mol-1, BisDMA= 39,212x103kJ.mol-1 e BisDodeca=33,609x103kJ.mol-1). The occurence of the crosslinking was evident in the viscoelatic behavior and mass loss of the experimental groups. The values of the modulus of elasticity was analyzed by one-way ANOVA and Tukeys test (p<0,005), and the values of flexural strength by Krukal-Wallis analysis with complementary method of Dunn (p<0,05). The bis(methacrylamide)s show higher degree of conversion than esters, and similar mechanical properties, however further investigation is necessary for their effective application in dentistry.