Blendas biodegradáveis de poli (butileno succinato-co-adipato) e poli (ε-caprolactona) processadas por extrusão reativa

• Autor(a) principal: Nicolino, Marcos Vinícius Batista
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-07042021-111538/
• topic: Blenda polimérica; Compatibilização; Compatibilization; Extrusão reativa; Poli (butileno succinato-co-adipato) (PBSA); Poli (caprolactona) (PCL); Poly (butylene succinate-co-adipate) (PBSA); Poly (caprolactone) (PCL); Polymer blend; Reactive extrusion

A utilização em massa dos materiais poliméricos aliada a má gestão dos seus resíduos têm causado impacto ambiental inestimável à humanidade. Assim, busca-se maneiras de minimizar este impacto. Dentre elas, o desenvolvimento de polímeros biodegradáveis se mostra como uma alternativa viável. Entretanto, esses polímeros geralmente apresentam propriedades inferiores comparados aos polímeros convencionais. Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma blenda entre o poli (butileno succinato-co-adipato) (PBSA) e a poli (ε-caprolactona) (PCL), a partir de extrusão reativa, visando formação de morfologia coesa e estável, com consequente melhoria de propriedades mecânicas. Fixou-se a concentração da blenda PBSA/PCL em 60/40 (%/% em massa), a qual foi processada em extrusora duplarrosca, empregando concentrações do agente catalisador titanato tetrabutila (TiOBu)4 (TBT) de 0%, 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa sobre a massa dos polímeros. Os materiais extrudados foram submetidos a moldagem por injeção para obtenção de corpos de prova e posterior caracterização. A espectroscopia de infravermelho revelou que as cadeias poliméricas tiveram modificações indicativas de geração de copolímeros. Medidas de índice de fluidez apresentaram indícios de aumento de viscosidade do fundido para maiores concentrações de TBT. Os ensaios de tração mostraram que maiores concentrações de TBT geraram blendas com melhor desempenho sob escoamento em tensão e deformação. A análise térmica dinâmico-mecânica apontou maior módulo de armazenamento da blenda contendo 0,5 % em massa de TBT (T05), em relação à blenda sem TBT, a temperatura ambiente. Os resultados de calorimetria exploratória diferencial mostraram aumento da temperatura de cristalização das blendas, comparadas aos polímeros puros, bem como menor cristalinidade total para blenda T05. A microscopia óptica de luz polarizada caracterizou morfologia mais dispersa para as blendas com maiores concentrações de TBT, e a microscopia eletrônica de varredura identificou microestruturas fibrilares interligando as fases de PBSA e PCL para blenda T05. O ensaio de biodegradação demonstrou que a presença do TBT aumenta a taxa de perda de massa da blenda. A aplicação de TBT na extrusão reativa de blendas PBSA/PCL se mostrou como uma opção viável para compatibilização do sistema.