Obtención y caracterización de nanocompuestos basados en mezclas de polímeros biodegradables y arcillas orgánicamente modificadas

L. D. JUNCIEL; A. BIANCHI; G. ECHEVERRIA; G. PUNTE

La Plata

Congreso; 3ras Jornadas de Investigación y Transferencia de la Facultad de Ingeniería, UNLP; 2015

Facultad de Ingeniería

OBTENCION Y CARACTERIZACIÓN DE MEZCLAS DE POLÍMEROSBIODEGRADABLES NANOREFORZADOSLuis D. Junciela.,b,Ana E. Bianchia,b,*, Juan P. Correa-Aguirrec,d,Adrian Botanac.d, Patricia Eisenbergc,d, Gustavo A.Echeverríaa,b, Rosa M. Torres-Sancheze y Graciela Puntea a IFLP (CCT-La Plata.) Dep. Física. Fac. Ciencias Exactas,UNLP. 115 y 49,  (1900) La Plata. Argentina.b Fac. de Ingeniería, UNLP. LaPlata. 1 y 47, (1900) La Plata, Argentinac INTI Plásticos, Av. Gral. Paz 5445 (1650), San Martín, BA, Argentina; d 3iA, UNSAM, Belgrano 3563 (1650), San Martín, Argentina e CETMIC(CCT-La Plata). CaminoCentenario y 506, (1897), M.B. Gonnet, BA, Argentina*bianchi@fisica.unlp.edu.arDentro de las investigaciones que se vienen  realizando en los últimos años en el área depolímeros biodegradables, aquéllas que se encuentran en una fase de desarrollomás avanzada son las asociadas a polímeros producidos mediante microorganismoscomo el polihidroxibutirato (PHB). En estudios anteriores [1] se hadeterminado que cuando se lo refuerza con minerales naturales nanoestructuradosen pequeñas cantidades (<5% en peso) se obtiene un nanocompuesto (NC) conmejor resistencia a la tracción y al fuego. Sin embargo este polímero biodegradable (PB) presentaalgunos inconvenientes que limitan el rango de aplicaciones en las cualespodrían ser utilizados como alta fragilidad y rigidez, alto costo de produccióny baja estabilidad térmica. Una de las estrategias utilizadas para ampliar suuso consiste en el mezclado con otros polímeros biodegradables que presentenmayor flexibilidad y elongación como la policaprolactona (PCL), PB sintéticoque tiene un punto de fusión bajo y es dúctil a temperatura ambiente. Enestudios previos  se han analizadomezclas de ambos polímeros determinándose que son inmiscibles [2] y que lainclusión de la organoarcilla comercial Cloisite 30B® (CB30) enpelículas de mezclas PHB/PCL (50/50)  modifica la morfología de la mezcla, mejora laresistencia a la tracción y disminuye la permeabilidad del oxígeno [3]. En estetrabajo hemos encarado la obtención y estudio de películas obtenidas a partirde la misma mezcla de polímeros nanoreforzados a partir de la inclusión deotras 2 arcillas comerciales, Cloisite15A® (C15A) y Cloisite93A®(C93A). Las películas se caracterizaron mediante dispersión de rayos X debajo ángulo (SAXS) y alto ángulo (WAXS). Dado el interés en la obtención depolímeros biodegradables para el almacenamiento de energía, también seestudiaron sus propiedades dieléctricas en función de la frecuencia (f) en el rango 1mHz - 1MHz. El análisisde los resultados, SAXS y WAXS, indicó modificación del espaciado basal de lasarcillas en todos los NC, apreciándose distintos grados de dispersión. Losprimeros resultados obtenidos mediante la técnica de espectroscopia deimpedancia, muestran, para todas las muestras estudiadas, que la constantedieléctrica (e?) para f >1kHz alcanza valores similares (e?@ 4). Por otro lado, a bajasfrecuencias (f < 100 Hz) puedeobservarse una gran dispersión en las constantes dieléctricas. Las películasNC/C15A y NC/C30B son las que alcanzan los mayores valores. En todas laspelículas la pérdida dieléctrica es e??= 0.1 para f =106 Hz, mientras que a bajas frecuencias las NC/C15Ay NC/C30B presentan la mayor pérdida dieléctrica. [1] A. Botana etal. Appl. Clay Science 47, 263-270(2010).[2] Qiu, Z; Yang,W; Ikehara, T; Nishi, T. Polymer, 46.11817 (2005).[3] A. Botana etal. EuropeanPolymer Congress 2011. XII Congress of the Specialized Group of Polymers,Junio 26 - Julio 1 de 2011, Granada, España.