PHB was characterized after different industrial processes by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Melt Flow Index (MFI), Complex Dielectric Relaxation (CDR) and Size Exclusion Chromatography (SEC). Some properties of PHB were investigated before and after processing, in order to understand how temperature and other extrusion or injection conditions affect the polymer degradation. All the processed samples showed an increasing in the melt flow index, a decreasing of the dynamic crystallization temperature, and a reduction in the molar mass, suggesting some degradation. The molar mass reduction after processing, predicted when only thermal degradation is considered, was calculated in function of the kinetic parameters, such as constant thermal degradation and residence time during the industrial processing. It was found that the real molar mass reduction was higher than the theoretical value, indicating an important contribution of the shearing of polymeric chains during processing in the PHB degradation.
In this work, the effect of TiO 2 addition over morphological and ultraviolet (UV) blocking properties of poly(lactic acid) (PLA) and poly(E-caprolactone) (PCL) blends was investigated. The micrographs showed a partially co-continuous structure in the PLA/PCL blend with 42/58 (wt %/wt %) and the TiO 2 nanoparticles addition leads to a structural phase inversion, i.e., continuous PCL and partially continuous PLA with a dispersed portion. TiO 2 nanoparticles were observed to be preferably localized at the interface of the two phases due to kinetic effects (large difference between the melting temperatures) and nanoparticle geometry (low aspect ratios). An adhesion improvement between the phases and morphological stability were observed with the addition of TiO 2 nanoparticles. This behavior indicates that the nanoparticles can act as compatibilizers due to their localization at the interface between the two phases. The UV light absorption and transmission percolation threshold occurred with 1.5% TiO 2 in the 42PLA/ 52PCL blend.
The ever increasing accumulation of plastic waste in the environment has motivated research on polymers that degrade rapidly after being discarded as possible substitutes for conventional inert plastics. Biodegradable polymers can be an alternative, since they have non-toxic residual products and low environmental permanence. Poly (hydroxybutyrate) is a biodegradable polymer with a strong potential for industrial purposes, but its thermal instability and fragility limit its applications. Thus, an alternative to improve the processability and properties of poly (hydroxybutyrate) is to mix it with another polymer, not necessarily a biodegradable one. In this work, different mixtures of poly(hydroxybutyrate) or PHB and polypropylene or PP were extruded and injected. After processing, the blends were studied and their miscibility, mechanical properties and degradability in different soils were analyzed. The main results indicated that the PHB/PP blends had better mechanical properties than pure PHB, as well as improved immiscibility and higher degradation in alkaline soil. The poly-hydroxybutyrate/ polypropylene blends showed a tendency for lower crystallinity and stiffness of the polymer matrix, proportional to the amount of polypropylene in the blends, rendering them less stiff and fragile. The degradation tests showed that both pure PHB and blends with 90% PHB and 10% PP were degraded, with loss of their mechanical properties and weight.
Resumo:Foram estudadas as propriedades térmicas e mecânicas de compósitos de polipropileno, virgem e reciclado, reforçados com 30% em massa de fibras residuais de sisal, assim como o perfil de processamento e a morfologia da matriz polimérica. Para tanto, foram determinadas a resistência à tração, o módulo de Young, alongamento na ruptura, e energia de impacto. As amostras também foram caracterizadas por MEV, DMTA e TG. Para ambos os compósitos de polipropileno, virgem e reciclado, com a adição das fibras, o alongamento na ruptura mostrou uma queda significativa, enquanto que a resistência à tração não sofreu grandes variações. Houve um aumento significativo nos valores de tração na ruptura e de energia de impacto com a adição das fibras de sisal na matriz de polipropileno. As análises térmicas mostraram ligações secundárias, como as ligações polares, entre as fibras e a matriz, concordando com o comportamento mecânico dos compósitos. Constatou-se que a temperatura de transição vítrea não variou após a adição da fibra. Palavras-chave: Sub-produto do sisal, extrusão, compatibilidade, propriedades mecânicas, propriedades térmicas. Virgin and Recycled Polypropylene Composites Reinforced with Sisal By-ProductAbstract: The mechanical and thermal properties of virgin and recycled polypropylene composites reinforced with 30% by mass of residual sisal fibers were studied, in addition to an analysis of the extrusion process and morphology of the polymeric matrix. Tensile strength, Young's modulus, elongation at break, and impact energy were determined. The samples were also characterized by SEM, DMTA and TG analyses. Elongation at break of the composites presented a significant decrease, while the tensile strength was not affected significantly by addition of sisal fibers. A significant increase was observed in the tension of rupture and in the impact energy of the composite reinforced with sisal fiber. The thermal analyses indicated secondary interactions, such as polar interactions, between the fibers and the matrix, consistent with the mechanical behavior of the composites. The glass transition temperature has not changed after fiber addition. Keywords: Sisal by-product, extrusion, compatibility, mechanical properties, thermal properties. IntroduçãoO polietileno de baixa e alta densidade e polipropileno representam 45% da produção de plástico no mundo [1] . Particularmente, o polipropileno (PP) virgem é amplamente explorado, mas o aumento do custo das resinas plásticas, pressionado pelas constantes flutuações do preço do petróleo no mercado internacional, tem estimulado as pesquisas em reciclagem deste polímero. Normalmente, o preço do plástico reciclado é 40% mais baixo do que o da resina virgem [2] . Fernandes e Domingues analisaram-se as propriedades mecânicas de misturas de PP virgem e reciclado, em três porcentagens diferentes, por meio de ensaios de tração axial e de impacto Charpy. Esses pesquisadores concluiram que porcentagens de reciclado acima de 30% causam deterioração das propriedades mecânicas do produt...
alifáticos aromáticos (AAC) biodegradáveis, tais como: Ecoflex ® -poli(butilenoadiapato-tereftalato). Estes polímeros apresentam excelentes aplicações no setor de embalagens e filmes, devido a sua alta resistência à umidade, à gordura, à mudança de temperatura e propriedade de barreira a gases. Eles também são aplicáveis na medicina, no desenvolvimento de próteses, suturas, implantes e liberação controlada de drogas [2][3][4] . Por definição da ASTM, os polímeros biodegradáveis são aqueles que apresentam quebra de ligações químicas em suas cadeias poliméricas IntroduçãoNos últimos 50 anos os polímeros provenientes do petróleo têm sido muito utilizados e este sucesso se deve a sua versatilidade, propriedades mecânicas e custo relativamente baixo. Mas, o petróleo é uma matéria-prima exaurível e poluidora da natureza e desde a década de 80 houve uma grande conscientização em relação ao meio ambiente e uma ampla busca por materiais que apresentassem durabilidade durante o uso e degradabilidade após o descarte [1] . Com o intuito de minimizar problemas ambientais e atender às exigências do mercado, muito se têm investido numa nova classe de polímeros, os biodegradáveis, onde se destacam: Resumo: Os polímeros derivados do petróleo são amplamente utilizados devido à sua versatilidade, propriedades mecâ-nicas e custo relativamente baixo, mas causam impacto ambiental como conseqüência da grande quantidade de resíduos lançados ao meio ambiente. Os problemas gerados pelo descarte de plásticos de origem petroquímica impulsionam o desenvolvimento, produção e aplicação de polímeros biodegradáveis. Entretanto, estes polímeros apresentam custo elevado e propriedades nem sempre satisfatórias. Portanto, neste trabalho fez-se um estudo do composto polimérico formado por poli(hidroxibutirato-co-valerato) -PHBV (Biocycle ® ), poli(butilenoadipato-tereftalato) -Ecoflex ® e amido de mandioca. Este composto polimérico foi avaliado quanto ao índice de fluidez (MFI), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), ensaios mecânicos de tração e de impacto, e ensaio de biodegradação. Os resultados obtidos nas diversas técnicas indicaram: que o amido de mandioca atua como uma carga inerte; que existe uma baixa adesão matriz/carga no composto polimérico e que a adição de amido aumenta a taxa de biodegradação do composto, em relação aos polímeros puros. No estudo realizado foi possível obter um material para aplicação no curto prazo, com um custo viável, propriedades físico-mecânicas adequadas e excelente taxa de biodegradação. Influência da Adição de Amido de Mandioca na Palavras-chave: Polímeros biodegradáveis, biodegradação, PHBV, Biocycle® , Ecoflex ® , amido de mandioca. Influence of Cassava Starch Incorporation on the Biodegradability of the PolymericBlend PHBV/Ecoflex ® Abstract: Plastic materials produced from petrochemicals are widely used due to their versatility, mechanical properties and low cost, but they cause environmental impact as a consequence of the accumulation of great amount of these conventional synthetic polymers. The probl...
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