MEZCLAS DE BIOPOLÍMEROS PLA/PHB PARA APLICACIONES EN ENVASES SOSTENIBLES: ANÁLISIS MECÁNICO, TÉRMICO Y ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE DEGRADACIÓN TÉRMICA

D'AMICO, DAVID A.; MALBOS, LUCIANA B.; SEOANE, IRENE T.; MANFREDI, LILIANA B.; CYRAS, VIVIANA P.; IGLESIAS MONTES, MAGDALENA LUZ

Mar del Plata

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

La utilización de polímeros biodegradables de origen natural para la elaboración de materiales de envasado, es una de las formas de contribuir a la reducción del impacto ambiental. Los polímeros poli(ácido láctico) (PLA) y poli(3-hidroxibutirato) (PHB) y sus mezclas, son ejemplos destacados en la búsqueda de soluciones sostenibles en el campo de los envases y embalajes [1]. En el presente estudio, se desarrollaron materiales mediante la formulación de mezclas de PLA/PHB en una proporción de 70:30. Además, se incorporó tributirin (TB) como agente plastificante, en un 15% en peso de muestra final. El objetivo del trabajo se centra en el mejoramiento del rendimiento de los materiales ecológicos en términos de propiedades mecánicas, térmicas y en el estudio de la cinética de degradación térmica de los mismos, con el propósito de evaluar su aptitud como envases. Las películas se caracterizaron térmicamente mediante DSC. La mezcla PLA/PHB presentó parámetros térmicos similares a los polímeros puros, lo que indicaría inmiscibilidad entre ellos. Sin embargo, la mezcla PLA/PHB_15TB mostró reducción en las temperaturas de transición vítrea (Tg), cristalización (Tc) y fusión (Tm), probablemente debido a la mayor movilidad de las cadenas. En cuanto al comportamiento mecánico, la mezcla sin plastificar fue frágil al igual que los polímeros puros, con valores similares de módulo elástico (E) y resistencia máxima (σmax) que PLA y PHB, respectivamente (Figura 1). La incorporación de TB mejoró la ductilidad del material, disminuyendo E y σmax y aumentando la elongación a rotura. Esta tendencia coincide con la disminución de Tg en la mezcla plastificada. Se estudió la cinética de degradación térmica mediante TGA a diferentes velocidades de calentamiento (5, 15, 30 y 50°C/min) utilizando los métodos isoconversionales de KAS y Vyazovkin en condiciones no isotérmicas Las curvas termogravimétricas mostraron degradación en dos etapas en las mezclas de polímeros. La Figura 2 muestra la variación de la energía de activación aparente (Eα) con el grado de conversión (α) según el método de Vyazovkin. Las mezclas PLA/PHB y PLA/PHB_15TB presentaron Eα más altas que los polímeros puros, indicando una mejora en la estabilidad térmica. En conclusión, estos resultados resaltan el potencial de estas mezclas poliméricas para aplicaciones en envases.