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Modificação do amido termoplástico por extrusão reativa (REX): compatibilização reativa e modificação química via despolimerização/polimerização

Processo: 07/08394-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2008 - 30 de setembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Antonio José Felix de Carvalho
Beneficiário:Antonio José Felix de Carvalho
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):11/23328-6 - Síntese e caracterização de polímeros de fontes renováveis baseados em monômeros furânicos, BP.DR
10/20155-0 - Blendas de amido termoplástico modificado por extrusão reativa, BP.DR
Assunto(s):Amido  Blendas  Polímeros (materiais)  Materiais termoplásticos  Processos de transformação de polímeros  Extrusão de polímeros 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_415_289_289.pdf

Resumo

O presente projeto propõe o uso da técnica de extrusão reativa (REX) para a obtenção de novos materiais a partir do amido termoplástico (TPS). É proposto o uso de uma extrusora de rosca simples com perfil de rosca especialmente desenhado para a realização de reações durante o processamento. São dois os objetivos principais; i) estudo da compatibilização reativa do amido com outros polímeros, tais como o ácido polilático (PLA), polihidroxialcanoatos (PHB e PHBV) e poliésteres alifáticos (Ecoflex®), empregando como agentes compatibilizantes diisocianatos, poliisocianatos bloqueados e/ou ácidos orgânicos e ii) modificar o amido no estado fundido (TPS) por meio de extrusão reativa (REX) envolvendo a sua despolimerização seguida de reações com diisocianatos ou poliisocianatos e com glicerol (repolimerização). O objetivo final é a obtenção de novos materiais com características distintas do TPS convencional, em especial como maior permanência do plastificante, maior compatibilidade com outros polímeros, maior resistência à água e menor tendência à cristalização. O proponente já tem experiência com reações de despolimerização do amido termoplástico1, 2. O glicerol poderá atuar como monômero na repolimerização ou então poderá ser enxertado à cadeia do amido funcionando como um plastificante interno. Os isocianatos bloqueados são uretanas formadas pela condensação de di- ou poliisocianatos com compostos como o por exemplo o n-butanol e o fenol. Durante o processamento ocorre a quebra da ligação uretana com a formação do isocianato que pode reagir com o amido ou o glicerol. O processo pode ser projetado de forma que o desbloqueio, que ocorre tipicamente em temperaturas superiores a 150oC, somente ocorra após a remoção da água presente no material em uma zona de degasagem. Os subprodutos do desbloqueio podem ser recuperados em uma zona final de degasagem durante a REX. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALESSANDRA LUZIA DA RÓZ; PRICILA VEIGA-SANTOS; ADRIANE MEDEIROS FERREIRA; THAÍS CRISTINA RIBEIRO ANTUNES; FABIO DE LIMA LEITE; FABIO MINORU YAMAJI; ANTONIO JOSÉ FELIX DE CARVALHO. Water Susceptibility and Mechanical Properties of Thermoplastic Starch-Pectin Blends Reactively Extruded with Edible Citric Acid. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 19, n. 1, p. 138-142, Fev. 2016. Citações Web of Science: 5.
ALESSANDRA LUZIA DA RÓZ; PRICILA VEIGA-SANTOS; ADRIANE MEDEIROS FERREIRA; THAÍS CRISTINA RIBEIRO ANTUNES; FABIO DE LIMA LEITE; FABIO MINORU YAMAJI; ANTONIO JOSÉ FELIX DE CARVALHO. Water Susceptibility and Mechanical Properties of Thermoplastic Starch–Pectin Blends Reactively Extruded with Edible Citric Acid. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 19, n. 1, p. 138-142, Fev. 2016.
TROVATTI, ELIANE; FELIX CARVALHO, ANTONIO JOSE; GANDINI, ALESSANDRO. A new approach to blending starch with natural rubber. Polymer International, v. 64, n. 5, SI, p. 605-610, MAY 2015. Citações Web of Science: 11.

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

COMPOSIÇÃO DE ADESIVO APLICADO POR FUSÃO, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DO MESMO E ARTIGO ADESIVO PI1005124-4 - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) ; Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) . Antonio José Felix de Carvalho - 10 de novembro de 2010

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