Influence of Solvent and Substrate on Hydrophobicity of PLA Films

Abstract

El estudio de las propiedades superficiales de los materiales es clave para determinar si el material será adecuado para fines médicos. Una de estas propiedades es la hidrofobicidad, que es importante al evaluar su comportamiento frente a la adhesión bacteriana. En este trabajo hemos estudiado la influencia del disolvente (cloroformo, acetona y tetrahidrofurano) y el sustrato (vidrio, PTFE, silicona y Ti6Al4V) sobre el cual se deposita ácido poliláctico en solución para fabricar películas mediante fundición con solvente. Así, se ha descubierto que no existen diferencias significativas en la hidrofobicidad y la tensión superficial entre los disolventes evaluados, pero existen diferencias significativas respecto a los sustratos: las películas de PLA vaciadas sobre silicona son hidrofóbicas, mientras que las vaciadas sobre el resto de sustratos son hidrófilo. Esto se relaciona con el hecho de que la silicona interactúa con el polímero modificando su disposición espacial, exponiendo sus grupos metilo hacia la interfaz con el aire. De esta manera, se ha demostrado que, a la hora de fabricar películas de PLA, es importante elegir la superficie adecuada donde depositarlos, dependiendo de su función deseada.

The study of the surface properties of materials is key in determining whether the material will be suitable for medical purposes. One of these properties is hydrophobicity, which is important when assessing its behavior against bacterial adhesion. In this work, we have studied the influence of the solvent (chloroform, acetone, and tetrahydrofuran) and the substrate (glass, PTFE, silicone, and Ti6Al4V) on which polylactic acid is deposited in solution to manufacture films by solvent-casting. Thus, it has been found that there are no significant differences in hydrophobicity and surface tension among the solvents evaluated, but there are significant differences with respect to the substrates: PLA films casted on silicone are hydrophobic, while those casted on the rest of the substrates are hydrophilic. This is related to the fact that the silicone interacts with the polymer modifying its spatial arrangement, exposing its methyl groups towards the interface with the air. In this way, it has been shown that, when manufacturing PLA films, it is important to choose the right surface on which to deposit them, depending on their desired function.