Nanocompósitos biodegradáveis de PHBV/nanotubos de carbono: estudo da influência da adição de tributirina como plastificante

• Processo: 19/15957-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ana Paula Lemes
• Beneficiário: Nathan Kevin Carvalho
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biodegradação Nanocompósitos Nanotubos de carbono Plastificantes Tributirina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biodegradação | nanocompósito | nanotubos de carbono | Plastificante | Poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) | Nanocompósitos biodegradáveis

Resumo

O desenvolvimento de materiais poliméricos biodegradáveis tem sido impulsionado pelos problemas ambientais decorrentes do descarte inadequado em ambiente de materiais poliméricos que apresentam um longo tempo de degradação. A substituição desses polímeros por polímeros biodegradáveis é dificultada por fatores econômicos, já que esses últimos apresentam custos maiores se comparados aos polímeros convencionais, mas também pelas propriedades ainda não adequadas dos polímeros biodegradáveis para certas aplicações. Nesse sentido, a introdução de aditivos em polímeros biodegradáveis, como o poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV), consiste em uma das possíveis maneiras de modular suas propriedades de acordo com a aplicação desejada, e assim ampliar a sua utilização. Por esse motivo, o presente projeto pretende desenvolver um nanocompósito polimérico de PHBV com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT), afim de obter boas propriedades de condução elétrica, adicionando em sua formulação como plastificante, a tributirina, afim de obter maior deformação plástica no material final. Amostras de PHBV com diferentes concentrações de plastificante: 5, 10 e 15 % (m/m), serão produzidas em um homogeneizador termocinético, seguida de moldagem em prensa com pressão e temperatura. Essas amostras serão caracterizadas por calorimetria diferencial exploratória (DSC), ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV), afim de verificar qual a concentração adequada para continuidade do estudo. Nanocompósitos de PHBV/MWCNT serão produzidos com 0,5; 1,0; 1,5; 2,0% (m/m) com e sem a adição de plastificante, seguindo o mesmo processamento da etapa anterior, e serão caracterizados por DSC, MEV, ensaios de tração e ensaios de condutividade, para avaliar o efeito da adição desses dois aditivos no material final de forma isolada e em conjunto e assim verificar qual formulação é a mais indicada para obter um material de maior elongação com boa condutividade elétrica.

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)

DE FREITAS, AMANDA DE SOUSA MARTINEZ; DA SILVA, ANA PAULA BERNARDO; MONTAGNA, LARISSA STIEVEN; NOGUEIRA, IURY ARAUJO; CARVALHO, NATHAN KEVIN; DE FARIA, VITOR SIQUEIRA; DOS SANTOS, NATALI BOMFIM; LEMES, ANA PAULA. Thermoplastic starch nanocomposites: sources, production and applications - a review. JOURNAL OF BIOMATERIALS SCIENCE-POLYMER EDITION, DEC 2021. (19/15976-0, 19/15888-3, 19/15957-5)

CARVALHO, NATHAN K.; SILVA, ANA P. B.; LEMES, ANA P.. Effects of tributyrin as plasticizer in poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) on processability, mechanical, and thermal properties. Journal of Applied Polymer Science, v. 140, n. 32, p. 9-pg., 2023-05-31. (19/15957-5, 19/15976-0)