Desarrollo de nuevas formulaciones de látex de caucho natural libres de n-nitrosaminas, hipoalergénicas y ecológicas, y su caracterización por RMN de campo bajo

Resumen

Los artículos de látex de caucho natural están extensamente presentes en nuestra sociedad, ya que se cifran en más de 40.000 los artículos que lo contienen, incluyendo más de 400 dispositivos biomédicos. Este éxito se debe a que es un material idóneo para fabricar artículos de paredes muy delgadas con excelentes propiedades barrera y elásticas. Estas propiedades barrera proporcionan una protección muy eficaz contra virus y bacterias que, unidas a la durabilidad, costo y confort, han hecho de los artículos de látex de caucho natural un material fundamental en biomedicina y otros productos biosanitarios. Sin embargo, a pesar de la utilización masiva de estos productos y su indudable beneficio para la sociedad, no están exentos de ocasionar problemas derivados de su uso. En este trabajo se plantean nuevos desarrollos que permiten prestar una atención especial a la resolución de los problemas que presentan estos materiales. El látex de caucho natural, es una dispersión polimérica coloidal estable. Durante el proceso de vulcanización, sufre un entrecruzamiento de las macromoléculas que forman las partículas de la dispersión, formando una red elastomérica individual en cada partícula. Se obtiene así, el látex prevulcanizado, un material idóneo para fabricar artículos de paredes muy delgadas, tales como guantes, preservativos o globos, que serían muy difíciles de moldear a partir de caucho seco. En este proceso, que determina las propiedades finales del material, suele utilizarse una combinación de azufre y acelerantes que, además de producir la reacción de vulcanización, son responsables de la formación de Nnitrosaminas carcinogénicas, reacciones alérgicas e irritativas de la piel, mal olor, sabor y color de los artículos finales producidos a partir de látex de caucho natural. Este trabajo presenta una alternativa al uso de acelerantes convencionales, sustituyendo éstos por hidroperóxidos orgánicos, incapaces de formar Nnitrosaminas, ni de provocar alergias tipo IV, no agresivos con el medio ambiente y que dan lugar a una mejora de las propiedades organolépticas del producto final. Como contraprestación, este tipo de prevulcanización provoca el empeoramiento de las propiedades mecánicas de los artículos producidos por esta vía. Para conseguir propiedades mecánicas competitivas, se ha recurrido por primera vez en ciencia y tecnología del látex a los coagentes, sustancias utilizadas para mejorar diversos aspectos en las vulcanizaciones de caucho seco cuando se utilizan peróxidos. Asimismo, para estudiar estructuralmente estos materiales es necesario obtener información muy local de una matriz compleja en estado sólido. En este sentido la resonancia magnética nuclear (RMN) de estado sólido es una de las técnicas experimentales más versátiles y poderosas. En este trabajo se han aplicado por primera vez la espectroscopia de RMN de campo bajo para el estudio estructural de látex de caucho natural. De esta forma ha sido posible correlacionar vulcanización, estructura y propiedades, siendo esta la clave para la obtención de nuevos materiales con propiedades a medida. De esta forma se puede concluir que las formulaciones desarrolladas en esta tesis doctoral, junto con el estudio estructura propiedades del látex de caucho natural, suponen un importante avance no solo tecnológico, sino también científico en un campo, que a pesar de su indudable importancia socioeconómica, no posee suficiente investigación debido a su gran complejidad. Los nuevos desarrollos mostrados en este trabajo pueden ser explotados industrialmente para producir artículos de látex fabricados por inmersión para uso biomédico o biosanitario, puesto que las propiedades obtenidas pueden competir con los utilizados actualmente en la producción de este tipo de artículos, pero además son hipoalergénicos, libres de nitrosaminas, olores y sabor, propiedades de las que carecen los artículos actualmente en el mercado. Además, son formulaciones respetuosas con el medio ambiente.