Compatibilizantes para materiais biodegradáveis de amido e poli (ácido lático) produzidos por extrusão e injeção termoplástica
Data
2021-06-14
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Universidade Estadual de Londrina
Resumo
Resumo: Nos últimos anos muitos estudos têm focado no desenvolvimento de materiais biodegradáveis que sejam capazes de substituir os plásticos provenientes de petróleo. Pesquisas envolvendo a aplicação de amido para produção de materiais biodegradáveis demonstrou ser interessante, devido ao seu baixo custo em relação aos polímeros biodegradáveis comerciais, como o poli (ácido lático) (PLA), e grande disponibilidade. No entanto materiais a base de amido não têm propriedades mecânicas e processabilidade adequadas para produção e uso em escala comercial, necessitando de misturas (blendas) com outros polímeros biodegradáveis para melhorar essas propriedades. Entretanto, estas blendas necessitam de compatibilizantes devido à imiscibilidade entre o amido e o polímero, que prejudica as propriedades mecânicas e processabilidade. A principal ação dos compatibilizantes é atuar na região interfacial de blendas poliméricas, reduzindo sua tensão e melhorando as propriedades do material. O objetivo do estudo foi estudar diferentes compatibilizantes (3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, ácido cítrico e anidrido maleico) sobre as propriedades funcionais de materiais biodegradáveis de amido e poli (ácido lático) (PLA) produzidas por injeção termoplástica. O ácido cítrico foi considerado o melhor compatibilizante para estes materiais, pois melhorou a processabilidade e os materiais apresentaram propriedades adequadas para aplicações onde são exigidas boa resistência mecânica e menor taxa de biodegradação. Além disso os materiais contendo ácido cítrico e anidrido maleico foram mais uniformes, do ponto de vista morfológico.
Abstract: In recent years, many studies have focused on developing biodegradable materials to replace petroleum-based plastics. Studies using starch to produce biodegradable materials have proved attractive due to its low cost in relation to comercial biodegradable polymers, such as poly (lactic acid) (PLA), and availability. However, starch-based materials do not have adequate mechanical properties and processability for production and use on a commercial scale, requiring mixtures (blends) with other biodegradable polymers to improve these properties. However, these blends need compatibilizers due to the immiscibility between the starch and the polymer, impairing the materials' mechanical properties and processability. The main action of the compatibilizers is to act in the interfacial region of polymeric blends, reducing their tension and improving the material's properties. The study aimed to study different compatibilizers (3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, citric acid, and maleic anhydride) on the functional properties of biodegradable starch and poly (lactic acid) (PLA) materials produced by thermoplastic injection. Citric acid was considered the best compatibilizer for these materials because it improved the processability, and the materials presented properties suitable for applications Where good mechanical resistance and lower biodegradation speed are required. In addition, the materials containing citric acid and maleic anhydride were more uniform from the morphological point of view.
Descrição
Palavras-chave
Anidrido maleico, Ácido cítrico, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, Propriedades mecânicas, Biodegradação