Polimerização de metacrilato de metila em presença de CO2 supercrítico para incorporação in situ de óleo de copaíba

Abstract

A polimerização do metacrilato de metila (MMA) na presença de dióxido de carbono supercrítico (scCO2) foi estudada como alternativa para incorporar o óleo de copaíba (Copaiba ssp.) em partículas de polimetacrilato de metila (PMMA). A utilização de scCO2 para a obtenção de micropartículas com simultânea incorporação de bioativos oferece uma perspectiva promissora, para reduzir o número de etapas do processo, permitir melhor controle da distribuição de tamanhos, além de eliminar o solvente residual. Neste trabalho, as partículas de PMMA foram produzidas através da polimerização por dispersão em scCO2 na presença de poli (dimetil siloxano) vinil terminal (PDMS-V), como agente surfactante, e peróxido de benzoíla (BPO), como iniciador. Para garantir uma fase única no início da polimerização, é preciso que o monômero, o iniciador e o surfactante sejam completamente miscíveis em CO2, formando um sistema homogêneo. Por isso, foi feito um estudo prévio de equilíbrio de fases do sistema em estudo. Dados inéditos de equilíbrio de fases a alta pressão para o sistema binário CO2 + MMA e para o ternário CO2 + MMA + PDMS-V foram medidos utilizando o método estático sintético em uma célula de equilíbrio de aço inoxidável com volume variável. A partir desses dados, adotou-se a faixa de pressão de 160 a 180 bar, a 80 ºC, e as reações foram realizadas por quatro horas. Diferentes concentrações de surfactante em relação ao monômero e do monômero em relação ao volume total foram testadas, para se observarem os respectivos efeitos na distribuição de tamanhos e morfologia das partículas de PMMA. Os resultados indicam que partículas esféricas de PMMA contendo até 5% m/m de óleo de copaíba, 10% m/m de PDMS-V, 2% m/m de BPO em relação ao monômero e 10% m/m de MMA podem ser preparadas. Observou-se ainda que a presença de óleo de copaíba afetou a polimerização, pois os diâmetros médios das partículas contendo o óleo de copaíba variaram de 151,8 a 257,1 μm, ou seja, maiores que o diâmetro médio das partículas obtidas com 10% m/m de PDMS-V (28,6 μm a 34,1 μm) e 10% m/m de MMA (42,5 μm a 48,4 μm).