Carbopol 980

Postado por: Êxodo Cientifica - 4 anos

Materiais como suspensões coloidais, emulsões, espumas, géis e materiais granulares apenas fluem irreversivelmente quando um limite de tensão de cisalhamento finito (chamado de tensão de escoamento)é excedido.

Carbopol® é  uma marca comercial de propriedade da Lubrizol Corporation (Wickliffe, OH, EUA).

Carbopol® é uma família de polímeros comerciais frequentemente empregados na indústria de cosméticos, farmacêutica, tintas e alimentos como um agente de espessamento, suspensão, dispersão e estabilização.

Em ambientes de pesquisa as soluções são frequentemente empregados em experimentos de visualização de fluxo, pois são géis transparentes de fácil e rápido preparo.

Existem mais de 10 graus de polímeros de Carbopol, que podem ser subdivididos em várias categorias com base em sua estrutura física e composição química, densidade de reticulação, polimerização solvente, tipo de reticulação, carga elétrica da rede e aparência física.

Carbopol é um polímero de ácido poliacrílico de alto peso molecular, hidrofílico e reticulado. Este hidrogel físico apresenta uma rede de polímero tridimensional que é dilatada pela água, e apresenta reversibilidade temporária e emaranhados entre cadeias que são mais resistentes quando comparados aos hidrogeis químicos.

O Carbopol NF 980, é citado na Farmacopeia Americana (USP) em monografia. Na USP é chamado de Carbomer Homopolymer Type C (antigo Carbomer 940) (USP / NF).  

Carbopol NF 980 é um homopolímero sintético, ácido poliacrílico reticulado com alil sacarose ou alil pentaeritritol, que é polimerizado em um sistema de co-solvente. É fornecido

como um pó branco e seco de partículas primárias com média de 0,2 µm de diâmetro. É um polímero polieletrólito aniônico fraco que deve ser neutralizado para atingir uma alta viscosidade. Cada partícula (ou estrutura da trama de rede) é uma mistura de cadeias poliméricas lineares fortemente enoveladas, que são solúveis em solventes. A viscosidade das soluções de Carbopol  980 não é função do tamanho de suas partículas de pó. É bem conhecido que este polímero forma uma dispersão coloidal quando hidratado em água em pH e temperatura adequadas. Frequentemente, uma dispersão aquosa de Carbopol é neutralizada com uma base comum, como

hidróxido de sódio (NaOH), convertendo o polímero ácido em um sal. Quando neutralizado, o polímero apresenta a capacidade de absorver e reter água. Cadeias de polímero interconectadas por ligações cruzadas começam a hidratar e desenovelar parcialmente devido à repulsão eletrostática para formar aglomerados irreversíveis. A natureza do limite de elasticidade desejada é devido à presença de cadeias ramificadas de poliacrilato de alto peso molecular que formam “enredamentos” inter-cadeias que impedem o fluxo em baixas tensões de cisalhamento (tensão de escoamento). Durante a hidratação as cadeias podem aumentar em até 10 vezes seu diâmetro original, e o processo de ionização leva a uma ligação cruzada das moléculas inchadas, formando uma rede de microgel com ligações mais fortes

A dispersão de Carbopol apresenta comportamento diferente dependendo do solvente. Em geral, a água é usado como solvente. No entanto, co-solventes e sistemas anidros também têm sido usados. Etanol e isopropanol podem ser espessados adicionando polímeros de Carbopol. Neste caso, é crucial usar o apropriado neutralizador, que varia dependendo do teor de álcool. Além disso, trabalhos anteriores já demonstraram a possibilidade de formular sistemas Carbopol usando diferentes solventes hidrofílicos, como polietilenoglicol (PEG) 400, glicerol, silicone e tetraglicol sem neutralização.

Referências:

Gutowski, I.A.; Lee, D.; de Bruyn, J.R. Scaling and mesostructure of Carbopol dispersions. Rheol. Acta 2012, 51, 441–450

Putz, A.; Burghelea, T. The solid-fluid transition in a yield stress shear thinning physical gel. Rheol. Acta 2009, 48, 673–689.

Taylor, N.W.; Bagley, E.B. Dispersions or Solutions? A Mechanism for Certain Thickening Agents. J. Appl. Polym. Sci. 1974, 18, 2747–2761

Chu, J.S.; Yu, D.M.; Amidon, G.L.; Weiner, N.D.; Goldberg, A.H. Viscoelastic Properties of Polyacrylic Acid Gels in Mixed Solvents. Pharm. Res. 1992, 9, 1659–1663.