Funcionalização de montmorilonita com líquidos iônicos e aplicacão em sistema polimerico PBAT/PLA

• Autor(a) principal: Dias, Renata Saviato
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28578
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Biopolímeros; Impacto ambiental; Minerais de argila; Biopolymers; Environmental impact statements; Clay minerals; Engenharia/Tecnologia/Gestão

O impacto ambiental causado pelos polímeros de fontes fósseis incentiva o desenvolvimento de novos materiais com características que mitiguem tais danos. Neste contexto, os biopolímeros destacam-se pelo avanço atual e seus estudos que objetivam o aprimoramento de suas propriedades como a incorporação de cargas como os silicatos. Neste trabalho, filmes compósitos foram obtidos pelo método de casting a partir da blenda biodegradável comercial Ecovio® C2224, composta por Poli(butileno adipato co-tereftalato) e Poli(ácido lático) (PBAT/PLA), e a argila montmorilonita (MMT) natural funcionalizada com líquidos iônicos imidazólios com três tipos de cadeias alquil: butil, octil e dodecil. Diferentes proporções (0, 2,5 e 5% m/m) entre as argilas funcionadas e a blenda Ecovio® foram obtidas em filmes e suas propriedades físico-químicas avaliados por termogravimetria (TGA), espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raio-X (DRX) e ensaios de tração mecânica. As análises de espectroscopia de infravermelho (FTIR) confirmou a funcionalização das argilas e a difração de raios-X (DRX) validou o aumento do espaço interplanar (d001) para todas as MMT funcionalizadas em relação à amostra tratada termicamente, contudo a expansão não foi proporcional ao número de carbonos da cadeia alquilimidazólio. Para os compósitos, as análises de DRX e FTIR sugerem a esfoliação total nos filmes contendo MMT calcinada e de cadeia butil e perfis de intercalação para octil e microcompósito para dodecil. Por TGA, avaliou-se que as argilas funcionalizadas atuaram como barreira térmica conforme o grau de interação entre matriz/silicato e a proporção de argila. Com exceção dos filmes obtidos com argila funcionalizada com dodecil, os filmes com proporção de 2,5% de MMT indicaram melhores resultados de tração e módulo de elasticidade em comparação à blenda pura. No conjunto das análises, avalia-se que MMT naturais carecem de processos de beneficiamento a fim de mitigar efeitos adversos de seus contaminantes. Apesar da baixa capacidade de troca catiônica e sua influência na intercalação dos LI, foi possível confirmar a funcionalização da MMT. O método de casting apresentou-se eficiente e as proporções de 2,5% e 5% inferiram mudanças relativas significativas, com destaque para os filmes com maior interação entre carga/matriz. Considera-se a possibilidade de que o aumento da cadeia carbônica incidiu na maior impermeabilização da MMT, reduzindo a interação carga/matriz. Por fim, conclui-se que a blenda PBAT/PLA (Ecovio) pode ter suas propriedades térmicas e mecânicas aprimoradas com uso de MMT naturais funcionalizadas com LI à base de alquil-imidazólio.