Estudos da plastificação de amido com derivados do glicerol

• Autor(a) principal: Lopes, Ana Leonor Cardoso Vilela
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/7727
• topic: Engenharia química; Amido; Produtos naturais - Degradação; Materiais biocompatíveis; Gliceróis

Este trabalho teve como objetivo a preparação e estudo de materiais biodegradáveis baseados em amido termoplástico, testando como plastificantes derivados do glicerol nomeadamente, poligliceróis e acilgliceróis. Quer o amido quer o glicerol e derivados são produtos de origem renovável, biodegradáveis, abundantes, biocompatíveis, e de relativo baixo custo. Para o estudo e caracterização destes materiais foram preparados amostras de TPS por duas metodologias, designadamente, solvent casting e melting mixing. A caraterização foi efetuada por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), análise por difração de raios-X (XDR), análise termogravimétrica (TGA), ensaios mecânicos de tração, determinação de ângulos de contacto com a água e testes de absorção de água. O trabalho realizado foi dividido em duas partes. Na primeira parte foi avaliado o uso dos poligliceróis como plastificantes. Os poligliceróis utilizados foram o diglicerol, o triglicerol e o tetraglicerol em proporção de 30% de massa seca. Para comparação com estes foi utilizado o glicerol como referência. Foram ainda ensaiadas diversas misturas binárias destes em proporção equivalente (15% de cada). O diglicerol plastificou o amido enquanto o triglicerol e tetraglicerol revelaram-se plastificantes ineficientes. Nos ensaios de tração registou-se que o diglicerol promoveu uma flexibilidade pouco melhor (a deformação máxima dos filmes de TPS aumentou 0,13 % e das amostras de TPS 5,9 %) enquanto a tensão máxima e o módulo de Young não demonstraram uma tendência constante face à amostra referência. O diglicerol favoreceu também uma estabilidade térmica também pouco mais elevada (temperatura máxima de decomposição térmica do amido aumentou até 8,3 °C) que a amostra referência. As amostras de TPS com a mistura de plastificantes diglicerol e glicerol (15% de cada) demonstraram valores para os parâmetros mecânicos e para a estabilidade térmica entre os obtidos para os TPS’s sem mistura. A natureza hidrofílica destes materiais foi avaliada e confirmada pela medição de ângulos de contacto com água: (o TPS plastificado com 30% de diglicerol apresentou um angulo de 57,1º, aproximado ao da amostra com 30% glicerol de 55,6º). Este facto foi confirmado neste trabalho pelos resultados dos ensaios de tração não coincidirem com o realmente observado, o TPS obtido com o diglicerol foi mais rígido e menos flexível. A higroscopicidade destes materiais torna-os muito sensíveis à água o que pode provocar alterações nas suas propriedades que podem inviabilizar a sua utilização. Assim, a segunda parte, teve como objetivo a redução do caracter hidrofílico destes materiais. Para tal foi testada a plastificação do amido com derivados acilados do glicerol (a monoacetina, a diacetina e a α- monopalmitina). Os materiais foram preparados e caracterizados usando as abordagens acima descritas. Na generalidade estes materiais não demonstraram alterações significativas das propriedades (propriedades mecânicas, ângulos de contacto com a água e percentagem absorção de água),face às das amostras referência, visto serem valores próximos e na mesma ordem de grandeza.