Adhesivos a partir de látex híbridos acrilico-caseina

JOSÉ JERKOVICH; LUDMILA RONCO; ANA AGUZIN; ROQUE MINARI; JULIETA TRUCONE; LUIS GUGLIOTTA

Santiago de Chile

Encuentro; Primer Encuentro Virtual de Jóvenes Investigadores/as ? Asociación de Universidades Grupo Montevideo; 2020

Asociación Grupo Monte Video (AUGM)

En la actualidad, existe un creciente interés por desarrollar estrategias de producción y nuevos materiales empleando sustancias naturales provenientes de la biomasa y, con ello, el reemplazo total o parcial de monómeros provenientes de la petroquímica que hagan a los procesos y productos más amigables con el medioambiente. En este sentido, las proteínas provenientes de la agroindustria poseen un extraordinario potencial para la síntesis de nuevos materiales, ya que presentan una elevada capacidad para la formación de películas cubritivas y adhesivas, por lo cual han sido ampliamente utilizadas en adhesivos naturales para el etiquetado de envases y alimentos, como recubrimiento en el acabado de papel, cueros y maderas, y emulsionantes.En particular, los adhesivos deben satisfacer especificaciones especiales como mantener los sustratos adheridos durante su vida útil, aun cuando el producto es sometido a condiciones variables, como cambios de temperatura y humedad, pero favorecer su despegue durante el reciclado de los materiales. Actualmente, estas demandas son cubiertas por dos familias de adhesivos formulados: i) a base de dispersiones acrílicas (látex) sintéticas; y ii) a partir de proteínas o almidones. Los adhesivos formulados con biomateriales otorgan buena adhesión y capacidad de remoción y son altamente biodegradables, mientras que presentan baja resistencia a la humedad y a la inmersión en agua, siendo un problema para la calidad percibida del producto. Por otro lado, los adhesivos sintéticos tienen una excelente adhesividad y resistencia a los cambios en las condiciones de almacenamiento, pero no son biodegradables y suelen exhibir baja capacidad de remoción durante el proceso de reciclado, requiriéndose del empleo de solventes orgánicos para su solubilidad.En este contexto, el objetivo de este trabajo es desarrollar un proceso capaz de producir látex híbridos con adecuado grado de compatibilización y sinergia entre los materiales (proteína y polímero sintético) que permita obtener un adhesivo con óptimas propiedades de adhesión y remoción, sustituyendo parcialmente el empleo de monómeros derivados de fuentes petroquímicas, aumentando el grado de biodegradabilidad del adhesivo, y haciendo al conjunto (proceso y producto) más sustentable, amigable con el medio ambiente y apto para su uso en el envasado de alimentos.Por consiguiente, se investigó la síntesis de látex híbridos acrílico/ caseína (proteína derivada de la industria láctea) mediante una estrategia de bajo impacto ambiental, como es la polimerización en emulsión, evitando el uso de emulsificantes, ya que la caseína permite estabilizar la fase polimérica en la dispersión. Se evaluó el empleo de diferentes concentraciones de proteína, el uso de caseína nativa o modificada químicamente para controlar el grado de injerto (unión química) caseína-acrílico, y el empleo de un agente de transferencia de cadena para controlar la microestructura del polímero acrílico. Además, se caracterizó la microestructura molecular detallada de las nanopartículas, determinando los grados de injerto entre los materiales involucrados, que dan información del nivel de compatibilidad de los polímeros, y los látex híbridos en su aplicación como adhesivos, analizando el comportamiento reológico, el tiempo de despegue y la lavabilidad del film adhesivo que permiten determinar la facilidad para su remoción en medio alcalino.