Efeito do óleo de coco e da nanoargila no processamento e nas propriedades de amido termoplástico

Autor: Milfont, Carlos Henrique Rodrigues
Přispěvatelé: Reinaldo, Juciklécia da Silva, Matsui, Katia Nicolau, Souza Filho, Men de Sá Moreira de, Ito, Edson Noriyuki
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFRN
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das condições de processamento, da incorporação de óleo de coco (OC) e argila montmorilonita organofílica (OMMT) nas propriedades físicas, químicas e mecânicas do amido termoplástico (TPS) a base de mandioca. O uso do amido como fonte para obtenção de um material termoplástico apresenta vantagens como ser abundante na natureza, biodegradável, de baixo custo, podendo ser de diversas fontes e ser processado por técnicas convencionais de processamento de polímeros. Entretanto, sua alta susceptibilidade a umidade e suas baixas propriedades mecânicas são pontos limitantes de sua utilização em diversas aplicações. O desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos aditivados com óleos vegetais tem se mostrado uma ótima alternativa para obtenção de materiais à base de amido com melhores propriedades. Os materiais foram misturados em uma extrusora dupla rosca e, em seguida, processados em uma extrusora rosca simples com matriz de fita plana. As misturas de TPS, OC e OMMT produziram materiais facilmente processáveis e com bom aspecto visual. Os resultados das medidas de índice de fluidez (MFI) mostraram que o OC e a OMMT promoveram a redução da fluidez dos materiais. As análises de colorimetria mostraram uma alteração na coloração dos materiais com a variação das concentrações de OC e da OMMT. Os resultados de difração de raios X indicaram a ocorrência da esfoliação da argila e a formação de nanocompósitos poliméricos de TPS. O ensaio de absorção de água mostrou que a adição simultânea de OC e a OMMT no TPS reduziu o caráter hidrofílico dos nanocompósitos poliméricos. Os resultados de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) apresentaram as bandas características da estrutura do TPS, do OC e da OMMT. O comportamento mecânico sob tração e dureza Shore D mostrou um indício de melhoras nessas propriedades com a adição de OC e de OMMT. Os resultados do ensaio de biodegradação mostraram que o OC reduziu o processo de biodegradabilidade, enquanto a OMMT acelerou o processo. Os nanocompósitos poliméricos obtidos com TPS/OMMT e OC indicaram a potencialidade para aplicações de novos produtos ecologicamente corretos desenvolvidos em grande escala. This work aimed to evaluate the effect of processing conditions, incorporation of coconut oil (OC) and organophilic montmorillonite clay (OMMT) on the physical, chemical and mechanical properties of thermoplastic starch (TPS) based on cassava. The use of starch as a source to obtain a thermoplastic material has advantages such as being abundant in nature, biodegradable, low cost, being able to be from different sources and being processed by conventional polymer processing techniques. However, its high susceptibility to moisture and its low mechanical properties are limiting points for its use in several applications. The development of polymeric nanocomposites with vegetable oil additives has been shown to be an excellent alternative for obtaining starch-based materials with better properties. The materials were mixed in a twin-screw extruder and then processed in a single-screw extruder with a flat ribbon die. At blends of TPS, OC and OMMT produced easily processable materials with a good visual appearance. The results of the melt flow index (MFI) measurements showed that the OC and the OMMT promoted a reduction in the fluidity of the materials. Colorimetric analysis showed a change in the color of materials with varying concentrations of OC and OMMT. The X-ray diffraction results indicated the occurrence of clay exfoliation and the formation of polymeric TPS nanocomposites. The water absorption test showed that the simultaneous addition of OC and OMMT in TPS reduced the hydrophilic character of polymeric nanocomposites. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) results showed the characteristic bands of the TPS, OC and OMMT structures. The mechanical behavior under tensile and Shore D hardness showed an indication of improvement in these properties with the addition of OC and OMMT. The results of the biodegradation test showed that the OC reduced the biodegradability process, while OMMT accelerated the process. The polymeric nanocomposites obtained with TPS/OMMT and OC indicated the potential for applications of new ecologically correct products developed on a large scale.
Databáze: OpenAIRE
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