Biopolymer-clay nanocomposites: cassava starch and synthetic clay cast films
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| Data de Publicação: | 2014 |
| Outros Autores: | , , , , , , |
| Tipo de documento: | Artigo |
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| Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFESP |
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| Texto Completo: | http://dx.doi.org/10.5935/0103-5053.20130300 http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/8231 |
Resumo: | Polymer-clay nanocomposites (PCN) based on cassava starch, synthetic hectorite clay and inverted sugar cane syrup (plasticizer) were prepared by solvent-assisted (casting) process producing transparent and homogeneous films. Small amounts of clay (5-15 wt.%) resulted mainly in exfoliated nanocomposites while large amounts (30 wt.%) promote the intercalated nanocomposites formation. FT-Raman bands sensitive to hydrogen bonding in starch granules are progressively shifted to lower wavenumbers as the clay content is raised. Nanocomposites show a similar thermal behavior up to 320 ºC while the biomolecule decomposition at about 500 ºC is dependent on the clay content. CO2 release at about 300 ºC (non-oxidative decomposition of polymeric chains) decreases if compared to the gas delivery at ca. 500 ºC, as the clay content is increased. Films with clay content higher than 10 wt.% show no substantial benefit for either elongation or resistance properties. |
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Biopolymer-clay nanocomposites: cassava starch and synthetic clay cast filmsnanocompositesclaysstarchcassavalayered silicateslaponitePolymer-clay nanocomposites (PCN) based on cassava starch, synthetic hectorite clay and inverted sugar cane syrup (plasticizer) were prepared by solvent-assisted (casting) process producing transparent and homogeneous films. Small amounts of clay (5-15 wt.%) resulted mainly in exfoliated nanocomposites while large amounts (30 wt.%) promote the intercalated nanocomposites formation. FT-Raman bands sensitive to hydrogen bonding in starch granules are progressively shifted to lower wavenumbers as the clay content is raised. Nanocomposites show a similar thermal behavior up to 320 ºC while the biomolecule decomposition at about 500 ºC is dependent on the clay content. CO2 release at about 300 ºC (non-oxidative decomposition of polymeric chains) decreases if compared to the gas delivery at ca. 500 ºC, as the clay content is increased. Films with clay content higher than 10 wt.% show no substantial benefit for either elongation or resistance properties.Nanocompósitos à base de amido de mandioca, argila sintética hectorita e açúcar invertido (plastificante) foram preparados por processo em meio aquoso (casting) produzindo filmes transparentes e homogêneos. Pequenas quantidades de argila (5-15% em massa) produzem principalmente nanocompósitos esfoliados, enquanto grandes quantidades (30% em massa) promovem a formação de nanocompósitos intercalados. Os espectros FT-Raman mostram que bandas sensíveis à ligação de hidrogênio em grânulos de amido são progressivamente deslocadas para frequências menores quando o teor de argila é aumentado. Os nanocompósitos mostram um comportamento térmico semelhante até 320 ºC, enquanto a decomposição da biomolécula em cerca de 500 ºC é dependente do teor de argila. A liberação de CO2 em aproximadamente 300 ºC (decomposição não oxidativa das cadeias poliméricas) diminui se comparada com o desprendimento desse gás em 500 ºC quando a quantidade de argila é aumentada. Filmes com teor de argila maior que 10% não mostram melhora substancial nas propriedades de alongamento ou resistência.Universidade de São Paulo Instituto de Química Departamento de Química FundamentalUniversidade Federal de Viçosa Instituto de Ciências Exatas e TecnológicasUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas Departamento de Ciências Exatas e da TerraUniversidade Federal de Juiz de Fora Departamento de Química Núcleo de Espectroscopia e Estrutura MolecularInstituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares Centro de Química e Meio AmbienteUNIFESP, Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas Depto. de Ciências Exatas e da TerraSciELOConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)C2NANO - Center for Nanocience and Nanotechnology/MCTNAP-NN (Nucleo de Apoio a Pesquisa em Nanossistemas e Nanotecnologia) from Universidade de Sao PauloFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)2011/50318-1Sociedade Brasileira de QuímicaUniversidade de São Paulo (USP)Universidade Federal de Viçosa Instituto de Ciências Exatas e TecnológicasUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Universidade Federal de Juiz de Fora Departamento de Química Núcleo de Espectroscopia e Estrutura MolecularInstituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares Centro de Química e Meio AmbientePerotti, Gustavo FrigiTronto, JairoBizeto, Marcos Augusto [UNIFESP]Izumi, Celly Mieko ShinoharaTemperini, Marcia Laudelina ArrudaLugão, Ademar BenévoloParra, Duclerc FernandesConstantino, Vera Regina Leopoldo2015-06-14T13:46:56Z2015-06-14T13:46:56Z2014-02-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion320-330application/pdfhttp://dx.doi.org/10.5935/0103-5053.20130300Journal of the Brazilian Chemical Society. Sociedade Brasileira de Química, v. 25, n. 2, p. 320-330, 2014.10.5935/0103-5053.20130300S0103-50532014000200015.pdf0103-50531678-4790S0103-50532014000200015http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/8231WOS:000331790700015ark:/48912/0013000016kj5engJournal of the Brazilian Chemical Societyinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-04T12:13:03Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/8231Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-12-11T20:59:58.148858Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false |
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