Blendas de amido termoplástico e poliéster : estudo da influência de compatibilizantes e agentes de reforço
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Resumo: A produção de materiais biodegradáveis tem sido o foco de inúmeras pesquisas atualmente Como forma de superar as limitações do amido termoplástico, propõe-se a produção de blendas deste com polímeros de melhor desempenho Nesse sentido, blendas de amido/poli (adipato co-tereftalato de butileno) (PBAT) adicionadas dos ácidos cítrico, málico ou tartárico em concentrações de ,375; ,75 e 1,5 g1g-1, foram produzidas por extrusão reativa em uma única etapa A inclusão dos ácidos orgânicos aumentou a resistência à tração e reduziu a permeabilidade ao vapor de água dos filmes, em função de sua atuação como compatibilizantes O ácido tartárico (TA) mostrou resultados promissores e representa uma alternativa ainda não abordada por outros autores Com isso, sua influência nas blendas foi investigada por meio de um planejamento de misturas Diferentes e concomitantes papéis foram observados para o TA, desde a compatibilização das blendas, com a redução da tensão interfacial e obtenção de materiais mais homogêneos, até a hidrólise parcial das cadeias de amido, causando enfraquecimento dos materiais quando utilizado em elevadas proporções (> 15 g1g-1) Análises de infravermelho (FT-IR) e ressonância magnética nuclear (13C CPMAS NMR) apontaram para a ocorrência de reações de esterificação / transesterificação promovidas pelo ácido tartárico, sendo esse seu principal mecanismo de ação como compatibilizante, o que é refletido nas demais propriedades dos materiais De acordo com a técnica da Desejabilidade, a formulação mais desejada, isto é, a que produziu filmes mais resistentes, continha proporção intermediária de ácido tartárico (8 g1g-1) Sacolas plásticas biodegradáveis produzidas utilizando-se a proporção otimizada entre os componentes (amido, PBAT, glicerol e TA) foram aprovadas em todos os ensaios constantes na norma ABNT NBR 14937:21, o que indica que este material é adequado para o uso comercial Em uma segunda etapa, com o objetivo de avaliar o efeito reforçador da nanoargila sepiolita, blendas de amido/PBAT, contendo 1, 3 e 5 g1g-1 deste nanosilicato, foram produzidas utilizando-se duas proporções entre as fases poliméricas (5:5 e 8:2 amido termoplástico (TPS)/PBAT, respectivamente) A análise das imagens de microscopia eletrônica de varredura e dos espectros de difração de raios-x evidenciaram que a sepiolita apresentou-se bem dispersa e não alterou a morfologia e o perfil cristalino das blendas, mas aumentou significativamente o torque registrado durante o processamento dos materiais, como consequência da redução da mobilidade molecular Ainda, foi observado um efeito reforçador significativo (aumento do módulo de Young e resistência à tração), principalmente para as formulações contendo 8:2 TPS/PBAT, uma vez que a sepiolita parece estar concentrada na fase de TPS, devido a sua maior compatibilidade molecular Por fim, a inclusão de 5 g1g-1 de sepiolita na matriz com proporção 5:5 TPS/PBAT levou a um aumento de 25°C na temperatura de transição vítrea (Tg) relativa à fase de amido, sem alteração na Tg do PBAT, reforçando a ideia da provável localização da nanoargila na blenda Ainda, a análise dos dados referentes ao registro do ganho de água dos nano-biocompósitos com o tempo, em geral, mostraram menor velocidade de absorção de água e menor quantidade de água absorvida com a inclusão de sepiolita nas blendas Dessa forma, a sepiolita mostrou-se uma alternativa interessante e promissora como agente de reforço em materiais a base de amido
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Palavras-chave
Alimentos, Embalagens, Filmes biodegradáveis, Processo de extrusão, Plásticos nas embalagens, Packaging, Extrusion process, Plastics in packaging, Thermoplastics, Amylum, Organic acids, Biodegradable films, Food