Efeito de argila organofílica e palha de milho nas propriedades de filmes compósitos de policaprolactona

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i13.33808

Palavras-chave:

PCL; Argila organofílica; Palha de milho; Compósitos; Permeabilidade.

Resumo

A indústria de embalagens necessita de materiais capazes de oferecer barreiras à entrada de microrganismos, com capacidade de proteger e manter as características do conteúdo. O uso de cargas pode melhorar essas propriedades de barreira ao material polimérico. Este trabalho investiga o efeito da incorporação de diferentes cargas (argila organofílica e palha de milho) nas características reológicas, térmicas, mecânicas e de permeabilidade da policaprolactona (PCL) processada em misturador interno de laboratório. Os resultados da reometria de torque sugerem que a degradação da matriz polimérica durante o processamento não aumentou, nem a estabilidade térmica da matriz. Os filmes compósitos apresentaram maior resistência à tração, maior rigidez e menor alongamento. A incorporação das cargas na matriz PCL reduziu a permeabilidade aos gases oxigênio e dióxido de carbono dos filmes produzidos. A adição de até 1% de argila organofílica C20A ou palha de milho ao PCL resulta em um material que combina a manutenção ou melhoria das propriedades aliada à menor permeabilidade ao oxigênio e ao dióxido de carbono, o que confirma o potencial de uso desses sistemas na indústria de embalagens.

Referências

Almeida, T. G., Costa, A. R. M., Wellen, R. M. R., Canedo, E. L., & Carvalho, L. H. (2017). PHB/Bentonite Compounds. Effect of Clay Modification and Thermal Aging on Properties. Materials Research-Ibero-american Journal of Materials. 20, 1503 – 1510.

Amini, M. A., & Morrow, D. R. (1979). Leakage and permeation: theory and practical applications. Package Development & Systems. 9, 3, 20-27.

Avérous, L., & Pollet, E. (2012). Biodegradable polymers. In: (Ed.). Environmental silicate nano-biocomposites: Springer, 13-39.

Bardi, M. A. G., Munhoz, M. M. L., Auras, R. A., & Machado, L. D. B. (2014). Assessment of UV exposure and aerobic biodegradation of poly(butylene adipate-co-terephthalate)/starch blend films coated with radiation-curable print inks containing degradation-promoting additives. Industrial Crops and Products, 60, 326-334.

Bettio, P. P. S. B., & Pessan, L. A. (2012). Preparação e caracterização reológica de nanocompósitos de poli(cloreto de vinila): plastisol com nano-argila. Polímeros, 22, 332-338.

Camargo, P. H. C., Satyanarayana, K. G., & Wypych, F. (2009). Nanocomposites: synthesis, structure, properties and new application opportunities. Materials Research. 12, 1, 1-39.

Canedo, E. L. Processamento de Polímeros no Misturador Interno de Laboratório. 2ª Edição. (2017). PPGCEMat-UFCG: Campina Grande, PB. [http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.23644.64647].

Fakhouri, F., Fontes, L., Innocentini-Mei, L., & Collares-Queiroz, F. (2009). Effect of Fatty Acid Addition on the Properties of Biopolymer Films Based on Lipophilic Maize Starch and Gelatin. Starch ‐ Stärke. 61. 528 - 536.

Falcão, G. A., Vitorino, M. B., Almeida, T. G., Bardi, M. A., Carvalho, L. H., & Canedo, E. L. (2017). PBAT/organoclay composite films: preparation and properties. Polymer Bulletin, 74, 4423-4436.

Falcão, G. A. M., Almeida, T. G., Bardi, M. A. G., Carvalho, L. H., & Canedo, E. L. (2019). PBAT/organoclay composite films. Part 2: Effect of UV aging on permeability, mechanical properties and biodegradation. Polymer Bulletin, 76, 291-301.

Guimarães, J. L., Wypych, F., Saul, C. K., Ramos, L. P., & Satyanarayana, K. G. (2010). Studies of the processing and characterization of corn starch and its composites with banana and sugarcane fibers from Brazil. Carbohydrate Polymers, 80, 130–138.

Lin W. J., & Lu, C.H. (2001). Characterization and permeation of microporous poly(ε-caprolactone) films. Journal of Membrane Science. 198, 109-118.

Luna, C. B. B., Santos Filho, E. A., Siqueira, D. D., Souza, D. D., Wellen, R. M. R., & Araújo, E. M. (2022). Jatobá wood flour: An alternative for the production of ecological and sustainable PCL biocomposites. Journal of Composite Materials, 1, 002199832211239.

Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Ferreira, E. S. B., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R.; (2021). Effect of injection parameters on the thermal, mechanical and thermomechanical properties of polycaprolactone (PCL). Journal of Elastomers ans Plastics, 1, 009524432110153.

Matta, A. K., Rao, R., Suman, K. N. S., & Rambabu, V. (2014). Preparation and Characterization of Biodegradable PLA/PCL Polymeric Blends. Procedia Materials Science. 6. 1266-1270.

Mohanty, A. K., Misra, M., & Drzal, L. T. (2005). Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. Boca Raton FL: CRC Press. ISBN 0203508203.

Nicácio, P. H. M., Severo, A. M. C., Barros, A. B. S., Albuquerque, A. K. C.,Wellen, R. M. R., & Koschek, K. (2022). Approaches on the Complex Crystallization in PLA/Babassu Based on Modulated Differential Scanning Calorimetry Analyses. Journal of Polymer Environment 30, 3840–3851.

Perez, C., Alvarez, V., & Vazquez, A. (2008). Creep behaviour of layered silicate/starch–polycaprolactone blends nanocomposites. Materials Science and Engineering: A, 480, 1, 259-265.

Reul, L. T. A., Pereira, C. A. B., Sousa, F. M., Santos, R. M., Carvalho, L. H., & Canedo, E. L. (2018). Polycaprolactone/babassu compounds: rheological, thermal, and morphological characteristics. Polymer Composites, 40, S1, E540-E549.

Van Krevelen, D. W., & Te Nijenhuis, K. (2009) Properties of polymers, 4th edn., Amsterdam, Elsevier.

Santos, T. T., Almeida, T. G., Morais, D. D. S., Magalhães, F. D., Guedes, R. M., Canedo, E. L., & Carvalho, L. H. (2019). Effect of filler type on properties of PBAT/organoclay nanocomposites. Polymer Bulletin. 77, 901-917.

Silva, J. M., Sousa, F. M., Almeida, T. G., Bardi, M. A. G., & Carvalho, L. H. (2022). Rheological, thermal and mechanical characterization of PBAT/PCL/Stearates blends. Research, Society and Development, [S. l.], 11, 3, e47811326630.

Sousa, F. M., Cavalcanti, F. B., Marinho, V. A. D., Morais, D. D. S., Almeida, T. G., & Carvalho, L. H. (2021). Effect of composition on permeability, mechanical properties and biodegradation of PBAT/PCL blends films. Polymer Bulletin, 79, 5327–5338. 2021.

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Publicado

28/09/2022

Como Citar

FALCÃO, G. A. M. .; ALMEIDA, T. G. de .; SOUSA, F. M. de .; COSTA JÚNIOR, L. P. .; CARVALHO, L. H. de .; VINHAS, G. M. .; ALMEIDA, Y. M. B. de . Efeito de argila organofílica e palha de milho nas propriedades de filmes compósitos de policaprolactona. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 13, p. e85111333808, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i13.33808. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/33808. Acesso em: 23 nov. 2024.

Edição

Seção

Engenharias