Duplex coatings of cerium and epoxy modified with polypyrrole and silver nanoparticles formed onto AZ91D Mg alloy

Abstract

RESUMEN Debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y características mecánicas similares a las del hueso humano, las aleaciones de Mg constituyen una alternativa prometedora como materiales para la fabricación de implantes temporales. Sin embargo, su alta velocidad de degradación en ambiente fisiológico es un impedimento para estas aplicaciones. Con la finalidad de incrementar la resistencia a la corrosión de la aleación de Mg AZ91D en ambiente fisiológico simulado, se generaron recubrimientos dobles de cerio y epoxi modificados. Como primer paso se sintetizó químicamente polipirrol (PPy) modificado con nanopartículas de plata a partir de pirrol (Py), AgNO3 y Ce(SO4)2. Se sintetizaron dos tamaños de nanopartículas variando la concentración de AgNO3 empleada para la síntesis de los polvos. Se verificó que los compuestos tienen propiedades bactericidas contra la bacteria Gram negativa Escherichia cole (E. cori). A partir de estos resultados, se formó un recubrimiento doble sobre la aleación y éste fue modificado con los polvos sintetizados. El recubrimiento consistió en una primera película base cerio y una segunda película epoxi, a la cual se le adicionó un 1% p/p de los compuestos bactericidas. Análisis electroquímicos como polarizaciones anódicas, curvas de polarización de Tafo, variación del potencial de circuito abierto (PCA) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) verificaron que los recubrimientos modificados fueron capaces de proteger al sustrato contra la corrosión en solución fisiológica simulada. A su vez, la adición del compuesto de PPy y plata confiere propiedades antibacteriales al recubrimiento, las cuales fueron evaluadas mediante la técnica de Kirby-Bauer contra la bacteria E. coli.