DESARROLLO DE PELÍCULAS BIODEGRADABLES A PARTIR DE ALMIDÓN TERMOPLÁSTICO Y ZEOLITAS MODIFICADAS MEDIANTE EL PROCESO DE EXTRUSIÓN.

EDGAR DIAZ-DIAZ; PAULA GONZÁLEZ SELIGRA; ESTEBAN LOGRANDE ; LUCIA FAMÁ; LAURA RIBBA; SILVIA GOYANES

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros- I Congreso Argentino de Materiales Compuestos-SAP COMAT 2023; 2023

INTEMA

Las zeolitas son un tipo de mineral microporoso con una estructura tridimensional única. En particular, pueden utilizarse como medios para encapsular activos dentro de un material compuesto, soportando altas temperaturas sin degradarse y protegiendo a los activos encapsulados en su interior. Dentro de las matrices poliméricas que pueden conformar materiales compuestos, las de almidón termoplástico (TPS) se consideran una alternativa prometedora debido a su origen renovable y su capacidad de rápida degradación en suelo. Sin embargo, una de las limitaciones importantes de estos materiales es que presentan pobre resistencia mecánica [1]. La incorporación de zeolitas en una matriz de TPS podría mejorar la resistencia mecánica, la rigidez y la estabilidad dimensional del material resultante, y al mismo tiempo, permitirá la incorporación de componentes activos que, al protegerlos durante el procesamiento, permanecerían en el material hasta su uso. Considerando la hidrofilicidad del TPS y la hidrofobicidad de este refuerzo, una estrategia para lograr buena compatibilidad entre ambos es la modificación química de la zeolita con ácido clorhídrico para aumentar su hidrofilicidad [2].En este trabajo se propone modificar con ácido clorhídrico, micropartículas de una zeolita de tipo clinoptilolita, de diámetro menor o igual a 74 μm. Para ello, las micropartículas se sumergieron en una solución HCl 1M (en una relación de 1 g zeolita/5 ml HCl) y se mantuvieron con agitación magnética y a temperatura ambiente durante 18 hs. El sistema resultante se filtró y se lavó con agua destilada hasta obtener pH = 4. Se desarrollaron, mediante el proceso de extrusión, compuestos de matriz TPS con zeolita modificada y sin modificar, con el objetivo de evaluar el efecto del agregado del refuerzo y de la eficacia de la síntesis en las propiedades mecánicas, susceptibilidad al agua y ángulo de contacto de los materiales obtenidos.En la tabla mostrada en la Figura 1 se puede observar que todos los parámetros relacionados con la susceptibilidad al agua poseen la misma tendencia: el compuesto conteniendo zeolita modificada (TPS-Z10H) resultó más afín al agua que aquel con la zeolita sin modificar (TPS-Z10). Esto sugiere que el tratamiento químico realizado aumenta la hidrofilicidad de la zeolita, y por lo tanto, la de las películas de almidón. Las propiedades de tensión uniaxial de los compuestos demostraron que el efecto de refuerzo de la carga modificada es mucho mayor al de la carga sin modificar, logrando incrementar el módulo de Young a casi el doble en el caso de TPS-Z10H respecto de TPS. Estos resultados demuestran el enorme potencial de la zeolita y de su modificación con HCl para la generación de materiales avanzados biodegradables.