Plastificantes para PLA basados en aceites

HERNÁNDEZ, EMANUEL ; D'AMICO, DAVID A.; L. B. MANFREDI; CYRAS, VIVIANA P.; MARCOVICH, NORMA; M. A. MOSIEWICKI

Buenos Aires

Jornada; IV jornadas de jóvenes biocientíficos; 2022

Los plastificantes son, en general, líquidos de alto punto de ebullición con pesos moleculares medios de entre 300 y 600 g/mol, con cadenas de carbono lineales o cíclicas. Se utilizan en gran medida (15-30% en peso) en polímeros termoplásticos para modificar propiedades físicas, tales como su flexibilidad, elasticidad y fluidez en estado fundido. Los aceites vegetales modificados químicamente pueden usarse para plastificar polímeros biodegradables termoplásticos, como el PLA y el PHB, porque tienen grupos funcionales similares y masas molares en el orden de los que se usan comercialmente. Se obtuvieron dos potenciales plastificantes, uno de ellos derivado del ácido ricinoleico (AR) y el otro a partir del aceite de girasol de fritura (AGF, desecho industrial) de papas de la filial marplatense de la empresa “Pepsico”. El primer precursor (ARMA), se obtuvo en dos pasos de reacción: maleanización de los grupos –OH del AR seguida de metacrilatación de los ácidos carboxílicos con glicidil metacrilato1. Por otro lado, el AGF se modificó simplemente por transesterificación con metanol en presencia de un catalizador alcalino para generar un metil éster de origen vegetal (MEAGF). La caracterización analítica mostró que después de las modificaciones químicas los C=C de la cadena alifática se mantienen inalterados y el índice de acidez es prácticamente nulo en ambos casos (conversiones casi completas). A partir del índice de saponificación se estimaron los pesos moleculares: 265 g/mol el MEAGF y 677 g/mol el ARMA. Estos valores, sumados a los grupos químicos afines incorporados, hacen prever buena compatibilidad química con polímeros biodegradables.En ensayos preliminares, el MEAGF se incorporó al PLA en contenidos de 5, 10 y 15 % en peso usando una mezcladora tipo Hake (190°C, 5 minutos, 50 rpm). Las mezclas fueron termoformadas mediante moldeo por compresión (190°C, 4 minutos, 70 kgf), resultando en películas altamente translúcidas sin migración macroscópica del plastificante