Compuestos Almidón Termoplástico/Nanocristales Almidón de maíz Waxy

N. GARCÍA; A.DUFRESNE; M. I. ARANGUREN; S. GOYANES

Tandil

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica

Entre los polímeros biodegradables formados a partir de recursos renovables, se encuentra el almidón como uno de los materiales más prometedores hoy en día. Es un biopolímero versátil con inmenso potencial, bajo precio, no dependiente de fuentes fósiles y con disponibilidad abundante. Las más importantes fuentes comerciales de almidón provienen del maíz, arroz, papas y mandiocas entre otros. El almidón ha recibido una gran atención durante estas tres últimas décadas al ser utilizado como polímero biodegradable o bien utilizado como refuerzo dentro de otros polímeros. Una forma de desarrollar nuevos y económicos materiales biodegradables es mezclar el almidón desestructurado con polímeros sintéticos o naturales.1 Otra alternativa es reforzar el almidón termoplástico ( mezcla de almidón y agua o un plastificante no acuoso como el glicerol) con fibrillas celulósicas o minerales.2 Bajo este contexto el trabajo presentado consiste en el desarrollo de materiales compuestos de matriz almidón utilizando como refuerzo nanocristales de almidón de maíz tipo “Waxy” Como matriz se ha empleado almidón de mandioca y almidón “Waxy”. La diferencia entre ambos radica en la fracción de amilopectina (estructura semicristalina) de un 28 %en el caso del de mandioca y 99% en el Waxy Los nanocristales fueron obtenidos por hidrólisis ácida de gránulos de almidón Waxy. En este trabajo se estudió la influencia del agregado de un 2.5% de nanocristales en los dos tipos de matrices de base almidón. La composición inicial del material matriz ( previo a la conformación del film) es la siguiente 5% almidón (mandioca/waxy),2.5 %glicerol y 92.5% H2O. Tanto los materiales matrices como los compuestos fueron caracterizados por: DMA, DSC, RX, TGA e FTIR. DMA y DSC fueron realizados desde –120°C hasta 60 °C . La frecuencia empleada en el caso del DMA fue de 1 Hz. La velocidad de calentamiento en el caso del DSC fue de 10°C/min. Los FTIR, RX fueron realizados a temperatura ambiente mientras que la pérdida de peso de la cual se infirió el contenido de humedad se determino midiendo desde temperatura ambiente hasta 200°C. Los resultados mecánicos asi como la fracción cristalina son muy dependientes del tipo de almidon mientras que los FTIR no muestran diferencias sigificativas. El agregado de nanocristales modifica fuertemente los resultados mecánicos dinámicos, en el caso del compuesto de matriz almidón Waxy se observa un importante desplazamiento de la temperatura de transición (obtenida del máximo del pico de tangente de perdida) asociada a la fase rica en glicerol hacia temperaturas mayores, mientras que este desplazamiento es mucho menos notorio en el caso de la matriz almidón de mandioca. Además se observó en ambos compuestos que el agregado de nanocristales disminuye la intensidad y ensancha el pico asociado a dicha relajación Además el agregado de nanocristales incrementan considerablemente los modulos de almacenamiento. Este incremento es mas notorio en la zona del “plateau” goma que en la zona vítrea. Los resultados hacen inferir que el agregado de nanocristales es favorable en ambos tipos de almidón, ya que se logran importantes mejoras en las propiedades mecánicas de los films. Esto sería debido a la presencia de fuertes interacciones nanocristales–matriz y probablemente la fuerte interface formada entre ambas.