Estudo da incorporação do grafeno na matriz de PBAT para produção de filmes nanocompósitos biodegradáveis para embalagens alimentícias

Abstract

A incorporação do grafeno (G) em matrizes poliméricas biodegradáveis tem atraído a atenção de pesquisadores ao redor do mundo na busca de melhorias nas propriedades destes polímeros, empregando percentuais muito baixos quando comparados à outras cargas em escala nanométrica, devido à sua elevada área superficial e excelentes propriedades. No presente estudo, nanocompósitos biodegradáveis de PBAT/G com diferentes teores de nanocarga (0,01; 0,03 e 0,05 % m/m) foram preparados por extrusão e caracterizados por técnicas convencionais como FTIR, TGA, XRD, FEG-SEM, ensaio mecânico sob tração, medida de ângulo de contato, atividade antimicrobiana e também pela técnica não convencional TDNMR. Por TGA foi visto uma redução sutil na estabilidade térmica do PBAT. XRD apontou que o G atua na parte cristalina da matriz, promovendo uma redução no grau de cristalinidade dos filmes nanocompósitos. A incorporação do G proporcionou também uma melhoria nas propriedades mecânicas gerais do PBAT, indicando uma interação satisfatória do G na matriz do PBAT, o que tabém foi indicado por FTIR. Adicionalmente, sistemas PBAT/G contendo 0,03 % m/m de nanocarga apresentaram uma maior homogeneidade a nível molecular e nenhuma alteração importante na mobilidade molecular foi detectada por TD-NMR. A análise de ângulo de contato mostrou que a superfície dos nanocompósitos tornaram-se mais hidrofílicas e a na análise antimicrobiana, não foi observada inibição para a bactéria E. coli e S. Aureus. Em suma, os filmes nanocompósitos preparados apresentaram propriedades gerais satisfatórias e potenciais para serem empregados em embalagens de alimentícias.