Estudo Reológico do poli (ácido L-láctico)
IX Salão de
Iniciação Científica
PUCRS
Emanuelli L. Cabral1, Vanusca D. Jahno2, Camila D. Franzoi1, Paula L. C. Kersche1, Renata F.
Rocha1, Ivo Vedana1, Rosane Ligabue1, Sandra Einloft1 (orientador)
1
Faculdade de Química, PUCRS, 2Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde, PUCRS
Resumo
O poli (ácido L-láctico) é considerado um biomaterial que, através de um implante,
restaura algum órgão ou tecido do corpo, possuindo versatilidade de processamento e
modelagem. Sendo que as propriedades de fluxo da matéria são dados reológicos importantes
para o processamento de materiais poliméricos. Este trabalho apresenta um estudo das
propriedades reológicas do poli (ácido L-láctico) variando-se a taxa de cisalhamento nos
intervalos de 0-300 s-1 e de 2.000-10.000 s-1. O polímero PLLA mostrou um comportamento
Newtoniano em ambas as condições. Foi feito também um estudo do comportamento
viscosimétrico do PLLA em solução utilizando-se viscosímetro capilar Ubbelohde Tipo 1C.
Introdução
O poli (ácido L-láctico) (PLLA) pode ser considerado um biomaterial, tornando-se
uma alternativa viável para o restabelecimento das funções, através de um implante, quando a
estrutura biológica de um órgão ou tecido não pode ser reparado [Barbanti, 2005]. Sendo que
o ácido L-láctico, gerado pela degradação do poli (ácido L-láctico) é incorporado ao ciclo do
ácido carboxílico e eliminado pelos pulmões como dióxido de carbono e água [Ray, 1981].
O comportamento de fluxo e as propriedades do material, em questão, têm grande
influência no processamento e na produção do mesmo. Informações relativas ao processo de
moldagem de materiais poliméricos, como, por exemplo, na injeção, são dados importantes,
sendo obtidos através de um estudo reológico. [Schramm, 2006]. O comportamento
viscosimétrico obtido por este estudo depende de alguns fatores, tais como: temperatura,
pressão, taxa de cisalhamento, tempo e composição do material.
IX Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 2008
O objetivo deste trabalho é obter características reológicas do poli (ácido L-láctico)
através da reologia e da viscosimetria.
Metodologia
Foi realizada a síntese do pré-polímero poli (ácido L-láctico) através da reação de
policondensação de 1L de ácido L-láctico 85% em um reator equipado com condensador e
termopar sob pressão atmosférica. A partir do pré-polímero, foi realizada a síntese do
polímero PLLA utilizando cloreto de estanho como catalisador (0,02%) e pentaeritritol (3%)
como extensor de cadeia.
O polímero obtido foi caracterizados por meio de um reômetro Haake RotoVisco 1
equipado com sensor Placa-Cone C20/0.5° na temperatura de 120 ºC.
A viscosidade intrínseca foi obtida por meio do Viscosímetro capilar Ubbelohde Tipo
1C na temperatura de 25°C com soluções de PLLA em CCl3 (0,1 – 0,5 g/L).
Resultados e Discussão
Os gráficos abaixo mostram o comportamento da viscosidade (, mPa.s) (em vermelho)
e da tensão de cisalhamento (, Pa) (em azul) em função da variação da taxa de cisalhamento

(  , s-1).
PLLA SnCl2 pent 3 120°C ida e volta 30s 2
‚ = f (Á)
ƒ = f (Á)
PLLA SnCl2 pent 3 ida 5 dias depois 7
‚ = f (Á)
ƒ = f (Á)
100000
1200
6000
1000
5000
10000
400
1000
200
100
ƒ [mPas]
600
‚ [Pa]
4000
ƒ [mPas]
‚ [Pa]
800
0
1000
3000
2000
10
1000
0
60
120
180
Á [1/s]
(a)
240
100
300
0
2000
3000
4000
5000
6000
Á [1/s]
7000
8000
9000
1
10000
(b)
Figura 1 Comportamento reológico do polímero PLLA com taxa de cisalhamento de 0 a 300s-1 (a) e
comportamento reológico do polímero PLLA com taxa de cisalhamento de 2.000 a 10.000s-1 (b)
Os gráficos da figura 1 mostram um leve decréscimo da viscosidade enquanto a tensão
de cisalhamento cresce com o aumento da taxa de cisalhamento. O aumento proporcional da
tensão em função da taxa de cisalhamento é um comportamento típico de fluido Newtoniano
IX Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 2008

=.  , onde a  é constante, ou seja, independente da taxa de cisalhamento. Logo, quando
processado, a vazão do polímero dependerá da pressão e da geometria do duto.
0,08
y = 0,0853x + 0,0294
2
R = 0,8532
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Figura 2 Gráfico da viscosidade reduzida em função da concentração de soluções do polímero PLLA
O gráfico da figura 2 foi obtido por meio do viscosímetro capilar Ubbelohde Tipo 1C,
observando-se um valor de 0,0294 Pa.s de viscosidade intrínseca do polímero PLLA.
Conclusão
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o polímero PLLA possui o mesmo
comportamento reológico tanto para valores baixos de taxa de cisalhamento (0 a 300s-1),
como para valores altos (2.000 a 10.000s-1). E sua viscosidade intrínseca estimada é 0,0294
Pa.s.
Referências
BARBANTI, S. H. et al, Polímeros bioreabsorvíveis na engenharia de tecidos. Polímeros: Ciência e
Tecnologia. Vol. 1, N°15 (2005), pp. 13-21.
RAY, J. A. et al, A polydioxanone (PDS), a novel monofilament synthetic absorbable suture. Surgery,
Gynecology & Obstetrics. Vol. 153 (1981), pp. 497-507.
SCHRAMM, G., A Practical Approach to Rheology and Rheometry. Gebrueder HAAKE GmbH, Karlsruhe,
Federal Republic of Germany. 2006.
IX Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 2008