Graphene nanoplatelets (GNP) were used as a filler for the preparation of antistatic and antimicrobial packaging based on biodegradable blends of poly(acid lactic)/poly(3‐hydroxybutyrate‐co‐3‐hydroxyvalerate) (PLA/PHBV) for the electronic components industry. These packages must have low electrical resistivity and mechanical resistance. The use of biodegradable polymers helps to reduce waste and the addition of GNP can also contribute to antimicrobial activity. In this work, the effect of the addition of GNP on the thermal, mechanical, electrical, electromagnetic properties, and antimicrobial activity of the PLA/PHVB blend was evaluated. PLA/PHBV (80/20) blends with the addition of 1, 3, and 5 wt% of GNP were prepared by melt mixing using extrusion and injection‐mold processes. The samples were characterized by mechanical tests (tensile test, and Shore D hardness), thermal (differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis), impedance spectroscopy, electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE), antimicrobial activity, and field emission gun scanning electron microscopy. In general, the addition of GNP contributes to the increase in elastic modulus and Shore D hardness. The percolation threshold was obtained with the addition of 3 or 5 wt% of GNP in the PLA/PHBV blend with a reduction of 3 orders of magnitude in the electrical resistivity, which can be applied to antistatic packaging. All the nanocomposites exhibited antimicrobial activity, and the addition of 5 wt% GNP inhibited 86% of the growth of Escherichia coli. The PLA/PHBV blend‐based GNP nanocomposite with the addition of 5 wt% of GNP presents the best balance of mechanical properties, with low electrical resistivity, greater total shielding effectiveness of EMI SE, and antimicrobial activity.
RESUMO A resina furfurílica (RF) é uma bioresina obtida a partir do álcool furfurílico (AF), extraído de fontes renováveis. Essa resina quando curada apresenta excelentes características, como elevada dureza, estabilidade química e boa resistência mecânica, que viabilizam sua utilização em diferentes áreas, destacando-se os setores aeroespacial e de bioengenharia. No entanto, a sua utilização em larga escala ainda é limitada, devido ao difícil controle do seu processo de síntese, pois a reação de policondensação do AF é extremamente exotérmica. O presente trabalho visa contribuir com a área de síntese da RF, por meio do estudo de sua obtenção em meio ácido e em baixa temperatura (∼50 ºC), variando os tempos de reação (1, 2 e 3 h), visando um maior controle da exotermia do meio reacional. O sucesso das sínteses realizadas foi comprovado por análises de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, que evidenciaram a presença de cetonas e estruturas de acordo com Diels-Alder e de Dunlop e Peters. Medidas de viscosidade apresentaram baixos valores (230 a 470 mPa.s), os quais são concordantes com as baixas massas molares obtidas por cromatografia de permeação em gel ( M ¯ w: ∼800 g/mol). Esses resultados mostram que as condições de síntese utilizadas desfavoreceram cineticamente o avanço da reação; porém, não promoveram picos exotérmicos. As análises termogravimétricas (TGA) das RFs curadas com ácido p-toluenosulfônico (2 e 3%, m/m) mostraram perdas de massa desde o início da análise, devido à presença de água e de frações de baixa massa molar na amostra. Esses resultados são concordantes com as imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, que mostraram um elevado volume de poros. Resultados relevantes foram observados nas análises de TGA sob atmosfera inerte, com valores elevados de carbono fixo (50–60%), indicando o potencial uso das RFs sintetizadas na área de materiais carbonosos.
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