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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Compatibilização de blendas de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido termoplástico
Title Alternative: Compatibilization of poly(butylene adipate-co-terephthalate) and thermoplastic starch blends
Author: Loureiro, Hugo Campos, 1990-
Advisor: Gonçalves, Maria do Carmo, 1957-
Abstract: Resumo: Blendas de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT) e amido termoplástico (TPS) apresentam potencial aplicação na área de embalagens. TPS é obtido por meio de processamento termomecânico do amido granular na presença de plastificantes, é sensível à umidade e apresenta baixa estabilidade mecânica. Blendas de PBAT e TPS são imiscíveis e incompatíveis, devido ao caráter hidrofóbico do PBAT e hidrofílico do TPS. Para a obtenção de materiais com propriedades mecânicas desejáveis é necessária a compatibilização das blendas. O objetivo deste trabalho é a preparação de blendas de amido termoplástico e poli(adipato-co-tereftalato de butileno) por processamento térmico em microextrusora. Ácido cítrico e tetrabutóxido de titânio (TBT) foram utilizados, separadamente ou em conjunto, para promover a compatibilização entre as fases. Diferenças na concentração de TBT e nas condições de extrusão, como tempo de processamento e velocidade de rotação das roscas, foram avaliadas. A morfologia dos materiais foi analisada por microscopia eletrônica de varredura, que permitiu investigar os efeitos dos aditivos e das condições de processamento na dispersão do TPS e na adesão interfacial. Os materiais foram caracterizados também por espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, ensaios dinâmico-mecânico e de tração. A partir da análise da morfologia dos materiais, verificou-se que as blendas processadas com ácido cítrico apresentaram maior interação entre as fases em relação às demais. O aumento do tempo de processamento e da velocidade de rotação das roscas também contribuíram para a melhoria na dispersão do TPS e, consequentemente, das propriedades mecânicas dos materiais. Além disso, o uso conjunto de TBT e ácido cítrico promoveu reações de esterificação e transesterificação entre as cadeias de PBAT e amido, resultando em blendas com alta adesão entre as fases. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que a combinação de ácido cítrico e TBT permite a compatibilização de blendas PBAT e TPS

Abstract: Blends of poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) and thermoplastic starch (TPS) have potential applications in packaging., Granular starch is thermomechanically processed in the presence of plasticizers to obtain a TPS material. TPS is sensitive to moisture and has low mechanical stability. PBAT and TPS blends are immiscible and incompatible, due to the hydrophobic and hydrophilic natures of PBAT and TPS, respectively. Thus, blend compatibilization is necessary to obtain materials with desirable mechanical properties,. The objective of this work is the preparation of thermoplastic starch and poly(butylene adipate co-terephthalate) blends by thermal processing, using a microextruder. Citric acid and titanium tetrabutoxide (TBT), a transesterification catalyst, were used, either separately or together, to promote phase compatibilization. TBT concentration and extrusion condition effects, such as processing time and screw rotation speed, were evaluated. Material morphology was analyzed by scanning electron microscopy, which showed the compatibilizer and processing condition effects on TPS dispersion and interfacial adhesion. The materials were also characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, dynamical-mechanical analysis and tensile testing. From the morphological point of view, the blends processed with citric acid presented a better interaction between the phases in relation to the others. In addition, the increase in the processing time and screw rotation speed also contributed to the improvement in TPS dispersion and material mechanical properties, where a significant increase of the elongation and stress at break were observed in the blends processed under a higher shear rate. Furthermore, the combined use of TBT and citric acid promoted esterification and transesterification reactions between the starch and PBAT chains, resulting in higher adhesion between the phases. The results obtained in this work showed that the combination of citric acid and TBT allows the PBAT and TPS blend compatibilization
Subject: Blendas poliméricas
Soluções poliméricas
Plásticos biodegradáveis
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: LOUREIRO, Hugo Campos. Compatibilização de blendas de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido termoplástico. 2019. 1 recurso online (119 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/334296. Acesso em: 19 mar. 2020.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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