Grafting maleic anhydride onto polycaprolactone: influence of processing

Morais, Dayanne Diniz Souza; Siqueira, Danilo Diniz; Luna, Carlos Bruno Barreto; Araújo, Edcleide Maria; Bezerra, Elieber Barros; Wellen, Renate Maria Ramos

doi:10.1088/2053-1591/ab050d

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“…The grafting ratio refers to the monomers that could be bonded with the covalent bond onto the polymer [ 72 ]. Thus, X c of PCL-g-MA is presumed to be influenced by the addition of MA, which should reduce the degree of crystallinity because MA interacted with plain PCL and inhibited the crystal growth [ 73 ]. Figure 5 b suggests that T m , ΔH m and X c decreased with an increasing MA amount of addition so that more MA were grafted on principal PCL chains [ 2 ].…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Thermal Stability of Polycaprolactone Grafted Densely with Maleic Anhydride Analysed Using the Coats–Redfern Equation

Thangunpai

et al. 2022

Polymers

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The plastic waste problem has recently attracted unprecedented attention globally. To reduce the adverse eff ects on environments, biodegradable polymers have been studied to solve the problems. Poly(ε-caprolactone) (PCL) is one of the common biodegradable plastics used on its own or blended with natural polymers because of its excellent properties after blending. However, PCL and natural polymers are difficult to blend due to the polymers’ properties. Grafted polymerization of maleic anhydride and dibenzoyl peroxide (DBPO) with PCL is one of the improvements used for blending immiscible polymers. In this study, we first focused on the effects of three factors (stirring time, maleic anhydride (MA) amount and benzoyl peroxide amount) on the grafting ratio with a maximum value of 4.16% when applying 3.000 g MA and 1.120 g DBPO to 3.375 g PCL with a stirring time of 18 h. After that, the grafting condition was studied based on the kinetic thermal decomposition and activation energy by the Coats–Redfern method. The optimal fitting model was confirmed by the determination coefficient of nearly 1 to explain the contracting volume mechanism of synthesized PCL-g-MA. Consequently, grafted MA hydrophilically augmented PCL as the reduced contact angle of water suggests, facilitating the creation of a plastic–biomaterial composite.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Thermal Stability of Polycaprolactone Grafted Densely with Maleic Anhydride Analysed Using the Coats–Redfern Equation

Thangunpai

et al. 2022

Polymers

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“…Esses novos materiais verdes receberam interesses significativos nos últimos anos, devido a nova legislação que incentiva tecnologias de manufaturas sustentáveis (Silva et al, 2021;Tarrés e Ardanuy, 2020). Nesse contexto, os biocompósitos com matriz polimérica de biopolietileno (BioPE), policaprolactona (PCL) e poli(acido lático) (PLA) estão sendo bastante explorados, utilizando as fibras naturais como cargas de reforço (Achla e Jacob, 2018;Immonem et al, 2019;Siqueira et al, 2019;Bazan et al, 2020a;Morais et al, 2019).…”

Section: Introductionunclassified

Produção de biocompósitos de biopolietileno/farinha de madeira compatibilizados com PE-g-MA. Avaliação do teor de anidrido maleico nas propriedades mecânicas e termomecânicas

Silva

Luna

et al. 2021

RSD

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A produção de materiais ecológicos está sendo incentivada, visando minimizar os impactos ambientais e promover uma maior sustentabilidade. Portanto, esse trabalho, teve como objetivo desenvolver biocompósitos de biopolietileno (BioPE)/farinha de madeira (FM), utilizando como compatibilizante o polietileno enxertado com anidrido maleico (PE-g-MA). Os biocompósitos foram preparados em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e moldados por injeção. As propriedades de resistência ao impacto Izod, resistência à tração, Dureza Shore D, Temperatura de Deflexão Térmica (HDT) e absorção de água foram investigadas. A resistência ao impacto aumentou quando o biocompósito BioPE/FM foi compatibilizado com PE-g-MA. Esse acréscimo foi mais expressivo para 10% de PE-g-MA com alto grau de enxertia de anidrido maleico, indicando um maior nível de interação entre as fases. Os biocompósitos BioPE/FM/PE-g-MA apresentaram propriedades de módulo elástico, resistência à tração, dureza Shore D e HDT aprimoradas, em comparação ao biocompósito não compatibilizado. Um aspecto importante foi a redução da absorção de água para os biocompósitos compatibilizados com PE-g-MA, sugerindo um maior efeito barreira para a difusão de umidade. Do ponto de vista do grau de enxertia de anidrido maleico no PE-g-MA, em geral, a resistência ao impacto foi a propriedade mais sensível. Os resultados indicam que a farinha de madeira é um resíduo com potencial para ser reaproveitado no desenvolvimento de biocompósitos.

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“…Esses compatibilizantes apresentam partes polares e partes apolares na sua estrutura química, e são utilizados para promover a formação de ligações químicas entre a superfície da fibra natural e a matriz polimérica (Poletto, 2017a). O agente compatibilizante mais utilizado em compósitos poliméricos com fibras naturais consiste em polímero modificado com anidrido maleico (Poletto, 2018;Morais et al, 2019).…”

Section: Introductionunclassified

Compostos de biopolietileno/línter de algodão compatibilizados com PE-g-MA

Salviano

Luna

Siqueira

et al. 2021

RSD

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Atualmente, os polímeros vêm sendo reforçados com fibras naturais, visando a geração de uma classe de novos materiais menos agressivos ao meio ambiente. Portanto, este trabalho teve como objetivo desenvolver compostos de biopolietileno (BioPE)/línter de algodão, compatibilizados com o polietileno enxertado com anidrido maleico (PE-g-MA). Os compostos foram preparados, inicialmente, em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e, posteriormente, os grânulos extrudados foram moldados por injeção. As propriedades mecânicas (impacto e tração), temperatura de deflexão térmica (HDT), temperatura de amolecimento Vicat (TAV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ângulo de contato e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram avaliadas. Observou-se um aumento discreto no módulo elástico, na resistência à tração, na HDT e na TAV dos compostos, em relação ao BioPE puro. Todavia, houve perdas na resistência ao impacto. A presença do PE-g-MA e do línter aumentou o grau de cristalinidade dos compostos, em comparação ao BioPE. Os compostos compatibilizados apresentaram partículas de línter conectadas com a matriz de BioPE, indicando possíveis interações entre o anidrido maleico e os grupos hidroxilas do línter. Resultados aprimorados foram alcançados quando se utilizou PE-g-MA com maior grau de enxertia, sugerindo que a funcionalização impacta nas propriedades mecânicas e térmicas dos compostos.

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Grafting maleic anhydride onto polycaprolactone: influence of processing

Cited by 17 publications

References 22 publications

Thermal Stability of Polycaprolactone Grafted Densely with Maleic Anhydride Analysed Using the Coats–Redfern Equation

Thermal Stability of Polycaprolactone Grafted Densely with Maleic Anhydride Analysed Using the Coats–Redfern Equation

Produção de biocompósitos de biopolietileno/farinha de madeira compatibilizados com PE-g-MA. Avaliação do teor de anidrido maleico nas propriedades mecânicas e termomecânicas

Compostos de biopolietileno/línter de algodão compatibilizados com PE-g-MA

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