Blendas de Poli(E-Caprolactona) com amido termoplástico ceroso (TPSwax) reforçadas com nanocristais de celulose de ráquis da Macaúba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Manoel, Anderson Felix
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123235
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Gerson Luiz Mantovani
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spelling Blendas de Poli(E-Caprolactona) com amido termoplástico ceroso (TPSwax) reforçadas com nanocristais de celulose de ráquis da MacaúbaAMIDO CEROSO TERMOPLÁSTICONANOCRISTAIS DE CELULOSE DE MACAÚBABLENDAS POLIMÉRICASNANOCOMPÓSITOS POLIMÉRICOSPOLI(E-CAPROLACTONA)THERMOPLASTIC WAXY STARCHMACAUBA CELLULOSE NANOCRYSTALSPOLYMERIC BLENDSPOLYMERIC NANOCOMPOSITESPOLY(E-CAPROLACTONE)PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientador: Prof. Dr. Gerson Luiz MantovaniTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2018.O desenvolvimento de novos bionanocompositos polimericos contendo nanocristais de celulose (CNCs) vem despertando atencao de pesquisadores e do mercado, principalmente em relacao a custo vs propriedade. Dentre os diversos polimeros biodegradaveis que vem sendo estudados como matriz desses bionanocompositos, podemos destacar o amido ceroso termoplastico (TPS) e a poli(¿Ã-caprolactona) (PCL). A adicao de TPS em polimeros como o PCL tem sido utilizada para a minimizacao de custos e aumento da biodegradabilidade do produto final. Por sua vez, a utilizacao de CNCs proporciona a melhoria das propriedades, principalmente mecanicas do TPS, alem de poder aumentar a compatibilidade da mistura do TPS com o PCL. Os CNCs ainda possuem um custo elevado de obtencao, sendo uma das solucoes para esse problema a extracao de CNCs a partir de co-produtos vegetais. A macauba, uma especie nativa do Pantanal brasileiro, possui um grande potencial para extracao de CNCs a partir de seus coprodutos gerados da utilizacao do seu fruto. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver bionanocompositos de TPS do amido ceroso e PCL a partir da incorporacao de CNCs de coprodutos (raquis) da macauba, visando propriedades mecanicas superiores e propriedades termicas semelhantes ou superiores a blendas de TPS com amido regular e PCL e tambem a melhoria da processabilidade dessas blendas em relacao ao TPS obtido do amido regular. Primeiramente, estudou-se a blenda de TPS e PCL fazendo uma varredura de composicoes de TPS e PCL em 10% (m/m). A partir dos resultados obtidos, foi selecionada a composicao de TPS/PCL 70/30 (m/m) devido a reducao quase pela metade do custo. Foi obtido bionanocompositos com 3,25; 6,5 e 13% em massa de CNCs em relacao a massa de amido incorporados na fase de TPS nas blendas de TPS/PCL 70/30. A resistencia mecanica dos bionanocompositos em todas as composicoes aumentou 3 vezes, o modulo elastico aumentou 7 vezes. O nanocomposito contendo 3,25% de CNCs apresentou um aumento na estabilidade termica em torno de 20 ¿C, podendo estar relacionado a interacao dos componentes como observado no regime oscilatorio e nas morfologias de MEV-FEG. Conclui-se que os CNCs (L = 130 nm e D = 25 nm) obtidos dos residuos de macauba melhoraram as propriedades termicas e mecanicas da blenda TPS/PCL 70/30, tornando viavel a adicao de 70% em massa de TPS favorecendo uma reducao de custos do produto final.The development of new polymeric bionanocomposites with incorporation of cellulose nanocrystals (CNCs) has been attracting researchers and market attention. Some examples of biodegradable polymers being studied are thermoplastic waxy starch (TPS) and poly(å-caprolactone) (PCL). The addition of TPS in polymers such as PCL has been used to make the final product cheaper and increase of biodegradability. The incorporation of CNCs in the TPS provides the improvement on the final properties of the TPS, thus being able to make it more feasible to mix with the PCL. Macauba, a species native to the Brazilian Pantanal, has great potential for extracting CNCs from its by-products generated from the use of its fruit. The objective of this work was to develop bionanocomposites with superior properties from the incorporation of CNCs from macauba coproduct in TPS phase for TPS/PCL blends. First, the TPS and PCL blend was studied by varying the TPS and PCL composition. From the results, the composition of TPS/PCL 70/30 (w/w) in relation to half cost was chosen. Nanocomposites were obtained with 3.25; 6.5 and 13% by mass of CNCs in relation to the starch mass incorporated in the TPS phase in the blends of TPS/PCL 70/30. The mechanical strength of the nanocomposites in all compositions increased three times, the elastic modulus increased almost seven times for TPS / PCL 70/30 blend. The nanocomposite containing 3.25% of CNCs showed an increase in thermal stability around 20 °C, and it may be related to the interaction of the components as observed in the oscillatory regime and the FEG-SEM morphologies. Therefore, the CNCs (L = 130 nm e D = 25 nm) obtained from the macauba coproduct improved the thermal and mechanical properties of the TPS/PCL 70/30 blend, making cheaper the final nanocomposites compositions.Mantovani, Gerson LuizBibbo, Ana Carolina CorrêaRosa, Derval dos SantosGalvani, FábioFerreira, Mathilde Julienne Gisele ChampeauManoel, Anderson Felix2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf115 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123235http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123235&midiaext=80281http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123235&midiaext=80282Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=123235porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-09-15T13:50:19Zoai:BDTD:123235Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-09-15T13:50:19Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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