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Processamento reativo e caracterização de blendas de PBAT com amido termoplástico reforçado com whiskers de celulose (nTPS)

Processo: 12/12237-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Alessandra de Almeida Lucas
Beneficiário:Drieli Litsue Kondo
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Biodegradação   Nanocompósitos   Termoplásticos

Resumo

Em estudo recente desenvolvido pelo grupo, nanocompósitos de amido termoplástico (TPS) contendo 3, 4 e 5 % em peso de nanowhiskers de celulose (NWC) foram processados. As melhores propriedades mecânicas foram obtidas utilizando-se 4 % em peso de NWC, valor logo acima do limite de percolação teórico previsto para o sistema (3,6 % de NWC). Posteriormente, nanocompósitos de TPS com NWC (nTPS) contendo 1, 2, 4, 6 e 10 % em peso de NWC no TPS foram misturados com poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT), na proporção fixa de 70/30 em peso de PBAT/nTPS. Novamente, os melhores resultados foram obtidos quando o nanocompósito de TPS continha 4% de NWC. Os resultados mostraram-se promissores e o produto e o processo estão sendo patenteados. Como nenhum agente compatibilizante foi utilizado nas misturas PBAT/nTPS, o material não apresentou uma interface forte e estável, típica de blendas poliméricas não compatibilizadas, devido à grande diferença hidrofílica/hidrofóbica do sistema. Este projeto é então proposto para estudar o processamento reativo da mistura PBAT/nTPS com anidrido maleico (AM). Estudos iniciais de processamento reativo realizados em reômetro de torque encontra-se em andamento pela aluna de IC Drieli Kondo, candidata à bolsa, que já vem se dedicando ao projeto há cerca de 6 meses. Os filmes serão posteriormente confeccionados em extrusora monorosca acoplada a uma matriz plana. As propriedades mecânicas (resistência à tração, elongação na ruptura e módulo elástico), térmicas (estabilidade, temperaturas de transição vítrea, de cristalização e de fusão) e de barreira (permeabilidade ao vapor de água) serão avaliadas. A morfologia dos sistemas será investigada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As propriedades reológicas serão estudadas por reometria com placas paralelas (para baixas taxas de cisalhamento) e por reometria capilar (para altas taxas de cisalhamento). As evidências sobre a ocorrência de reações químicas serão analisadas por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Este estudo integra o Projeto CAPES/Rede Nanobiotec-Brasil nº 13 intitulado "Consolidação da Área de Desenvolvimento de Processos Nanobiotecnológicos dos Programas de Pós-Graduação em Química Aplicada, Engenharia Química e Ciência de Alimentos da Bahia". Este projeto integra 4 universidades: UFSCAr, UFBA, UFMG e USP, sob Coordenação Geral da Profa. Rosario Bretas e Coordenação Local da Profa. Alessandra Lucas no DEMa/UFSCar. Vale ressaltar que o Programa Nanobiotec não contempla bolsas de IC no Brasil. (AU)