APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE ACEITE DE GIRASOL COMO PLASTIFICANTE DEL POLI(ÁCIDO LÁCTICO): ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE CRISTALIZACIÓN ISOTÉRMICA

IGLESIAS MONTES, MAGDALENA LUZ; D'AMICO, DAVID A.; HERNÁNDEZ, EMANUEL; MOSIEWICKI, M.A.; MARCOVICH, N.E.; CYRAS, VIVIANA P.; MANFREDI, LILIANA B.

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros, I Congreso Argentino de Materiales Compuestos 2023; 2023

El uso de polímeros biodegradables provenientes de la biomasa y la reutilización de recursos naturales promueven la sostenibilidad y reducen el impacto ambiental. El poli(ácido láctico) (PLA) es un ejemplo destacado que ofrece múltiples aplicaciones amigables con el medio ambiente. En este trabajo, se exploró el uso de aceites vegetales modificados químicamente para ser utilizados como plastificantes para el PLA [1]. Se sintetizó un metil éster de origen vegetal (MEU) a partir de la transesterificación con metanol de descartes de aceite de girasol usado. Se elaboraron películas altamente translúcidas de PLA plastificadas con diferentes concentraciones de MEU (0, 5, 10 y 15% en peso) y se investigó la cinética de cristalización isotérmica de las mezclas a diferentes temperaturas (Tc): 92.5, 95, 97.5, 100, 102.5 °C. Se utilizaron modelos como Avrami, Hoffman y Weeks, Lauritzen-Hoffman e isoconversionales para describir y predecir la velocidad de crecimiento de los cristales poliméricos.Mediante la ecuación de Hoffman y Weeks se pudieron determinar las temperaturas de fusión termodinámica (Tm), las cuales disminuyeron con el aumento del contenido de MEU, confirmando su poder plastificante. El modelo macroscópico de Avrami reveló un coeficiente n mayor a 2.5, indicando nucleación y crecimiento tridimensional. El modelo matemático de Lauritzen-Hoffman es ampliamente utilizado para entender el crecimiento de cristales poliméricos. Según este modelo, la nucleación secundaria es la etapa controlante en el crecimiento de las lamelas cristalinas del polímero, y el espesor de estas lamelas se determina por la adición longitudinal del núcleo secundario. En este estudio, se identificó un comportamiento característico del régimen III, donde la alta velocidad de nucleación a bajas Tc limita el crecimiento lateral de los segmentos añadidos al sustrato. Finalmente, el análisis isoconversional reveló que las energías de activación efectivas (Ea) se mantuvieron constantes con el grado de conversión (α), especialmente para α > 0.2. La adición de MEU disminuyó significativamente las energías de activación respecto a la del PLA puro, lo que sugiere una mayor facilidad de cristalización en las películas de PLA plastificadas.