Obtenção e caracterização de nanocompósitos à base de polihidroxialcanoato/atapulgita

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Liliane Cardoso Alcantara
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3508
Resumo: Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) PHBV is a biodegradable polyester produced by various microorganisms, which has been studied as an option for the production of disposable items in place of polymers derived from petroleum, thus contributing to the preservation of the environment. However, this thermoplastic has some disadvantages that limit its use in industrial scale applications: the relative difficulty of processing, low elongation at break, high degree of crystallinity and high cost of production relative to conventional polymers. An alternative to improve the properties of PHBV is the incorporation of small amounts of clay to the polymer, producing polymer /clay composites. The attapulgite is a typical fibrous clay. It has a surface area around 125 to 210 m2 /g and a cation exchange capacity from 20 to 30 milliequivalents per 100g of clay. The objective of this work was the production and characterization of biodegradable composites of poly (3-hydroxybutyrate-co- 3-hydroxyvalerate) - PHBV reinforced with natural attapulgite (AT) or attapulgite modified with hexadecylmethylammonium chloride (ATM) in different compositions ( 1, 3 and 5%). The composites were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The best results were obtained with incorporation of ATM levels greater than 3% (w /w). In these cases, it was observed reduction of the degree of crystallinity and decreasing of melting and glass transition temperatures as compared to PHBV films. However, the presence of attapulgite decreased the thermal stability of PHBV.
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However, this thermoplastic has some disadvantages that limit its use in industrial scale applications: the relative difficulty of processing, low elongation at break, high degree of crystallinity and high cost of production relative to conventional polymers. An alternative to improve the properties of PHBV is the incorporation of small amounts of clay to the polymer, producing polymer /clay composites. The attapulgite is a typical fibrous clay. It has a surface area around 125 to 210 m2 /g and a cation exchange capacity from 20 to 30 milliequivalents per 100g of clay. The objective of this work was the production and characterization of biodegradable composites of poly (3-hydroxybutyrate-co- 3-hydroxyvalerate) - PHBV reinforced with natural attapulgite (AT) or attapulgite modified with hexadecylmethylammonium chloride (ATM) in different compositions ( 1, 3 and 5%). The composites were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The best results were obtained with incorporation of ATM levels greater than 3% (w /w). In these cases, it was observed reduction of the degree of crystallinity and decreasing of melting and glass transition temperatures as compared to PHBV films. However, the presence of attapulgite decreased the thermal stability of PHBV.O poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) - PHBV é um poliéster biodegradável, produzido por diversos microorganismos que vem sendo estudado como uma opção para a produção de artigos descartáveis em substituição a polímeros derivados de petróleo, contribuindo, assim, para a preservação do meio ambiente. No entanto, este termoplástico apresenta algumas desvantagens que limitam seu uso no desenvolvimento de aplicações industriais: relativa dificuldade de processamento, baixo alongamento na ruptura, alto grau de cristalinidade e custo elevado de produção em relação a polímeros convencionais. Uma alternativa para melhorar as propriedades do PHBV é a incorporação de pequenas quantidades de argilomineral ao polímero, produzindo compósitos polímero/argila. A atapulgita é um argilomineral tipicamente fibroso. Possui uma área superficial em torno de 125 a 210 m2/g e uma capacidade de troca catiônica de 20 a 30 miliequivalentes por 100g de argila. O objetivo deste trabalho foi a obtenção e caracterização de nanocompósitos biodegradáveis de poli (3- hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) - PHBV reforçados com atapulgita natural (AT) ou com atapulgita modificada com cloreto de hexadecil trimetil amônio (ATM), em diferentes composições (1, 3 e 5%). Os compósitos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Quando comparados com os filmes de PHBV, a incorporação de teores de ATM maiores do que 3% (p/p) propiciaram a redução do grau de cristalinidade, diminuição das temperaturas de fusão e de transição vítrea. A presença da atapulgita diminuiu a estabilidade térmica do PHBV. Foi observada uma diminuição na temperatura de cristalização e uma diminuição no grau de cristalinidade do polímero em função do acréscimo de argila à matriz do PHBV.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFSBRPolímeros biodegradáveisPHBVAtapulgitaCompósitosBiodegradable polymerPHBVAttapulgiteCompositesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAObtenção e caracterização de nanocompósitos à base de polihidroxialcanoato/atapulgitaEXTRACTION AND CHARACTERIZATION OF NANOCOMPOSITES BASED ON POLYHYDROXYALKANOATE / ATTAPULGITEinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSTEXTLILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.txtLILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.txtExtracted texttext/plain105273https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3508/2/LILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.txtbde5d3b9124ea195870f46a30b1e28efMD52THUMBNAILLILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.jpgLILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1268https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3508/3/LILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf.jpgd608d0dcd26f64c8d99bbd1c6d70c493MD53ORIGINALLILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdfapplication/pdf4483795https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3508/1/LILIANE_CARDOSO_ALCANTARA_SILVA.pdf599cdc4ff57419740f9ad6068192effcMD51riufs/35082017-11-27 21:30:03.287oai:ufs.br:riufs/3508Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2017-11-28T00:30:03Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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