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

L. D. JUNCIEL; A. BIANCHI; J. P. CORREA-AGUIRRE; A, BOTANA; P. EISENBERG; G. ECHEVERRIA; ROSA M. TORRES SANCHEZ; G. PUNTE

La Plata

Congreso; Terceras Jornadas de Investigación y Transferencia; 2015

Facultad de Ingeniría, UNLP

OBTENCION Y CARACTERIZACIÓN DE MEZCLAS DE POLÍMEROS BIODEGRADABLES 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 Punteaa IFLP (CCT-La Plata.) Dep. Física. Fac. Ciencias Exactas, UNLP. 115 y 49, (1900) La Plata. Argentina.b Fac. de Ingeniería, UNLP. La Plata. 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, Argentinae CETMIC (CCT-La Plata). Camino Centenario 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 de polímeros biodegradables, aquéllas que se encuentran en una fase de desarrollo más avanzada son las asociadas a polímeros producidos mediante microorganismos como el polihidroxibutirato (PHB). En estudios anteriores [1] se ha determinado que cuando se lo refuerza con minerales naturales nanoestructurados en pequeñas cantidades (<5% en peso) se obtiene un nanocompuesto (NC) con mejor resistencia a la tracción y al fuego. Sin embargo este polímero biodegradable (PB) presenta algunos inconvenientes que limitan el rango de aplicaciones en las cuales podrían ser utilizados como alta fragilidad y rigidez, alto costo de producción y baja estabilidad térmica. Una de las estrategias utilizadas para ampliar su uso consiste en el mezclado con otros polímeros biodegradables que presenten mayor flexibilidad y elongación como la policaprolactona (PCL), PB sintético que tiene un punto de fusión bajo y es dúctil a temperatura ambiente. En estudios previos se han analizado mezclas de ambos polímeros determinándose que son inmiscibles [2] y que la inclusión de la organoarcilla comercial Cloisite 30B® (CB30) en películas de mezclas PHB/PCL (50/50) modifica la morfología de la mezcla, mejora la resistencia a la tracción y disminuye la permeabilidad del oxígeno [3]. En este trabajo hemos encarado la obtención y estudio de películas obtenidas a partir de la misma mezcla de polímeros nanoreforzados a partir de la inclusión de otras 2 arcillas comerciales, Cloisite15A® (C15A) y Cloisite93A® (C93A). Las películas se caracterizaron mediante dispersión de rayos X de bajo ángulo (SAXS) y alto ángulo (WAXS). Dado el interés en la obtención de polímeros biodegradables para el almacenamiento de energía, también se estudiaron sus propiedades dieléctricas en función de la frecuencia (f) en el rango 1mHz - 1MHz. El análisis de los resultados, SAXS y WAXS, indicó modificación del espaciado basal de las arcillas en todos los NC, apreciándose distintos grados de dispersión. Los primeros resultados obtenidos mediante la técnica de espectroscopia de impedancia, muestran, para todas las muestras estudiadas, que la constante dieléctrica (?) para f >1kHz alcanza valores similares (? 4). Por otro lado, a bajas frecuencias (f < 100 Hz) puede observarse una gran dispersión en las constantes dieléctricas. Las películas NC/C15A y NC/C30B son las que alcanzan los mayores valores. En todas las películas la pérdida dieléctrica es ??= 0.1 para f =106 Hz, mientras que a bajas frecuencias las NC/C15A y NC/C30B presentan la mayor pérdida dieléctrica.[1] A. Botana et al. Appl. Clay Science 47, 263-270 (2010).[2] Qiu, Z; Yang, W; Ikehara, T; Nishi, T. Polymer, 46. 11817 (2005).[3] A. Botana et al. European Polymer Congress 2011. XII Congress of the Specialized Group of Polymers, Junio 26 - Julio 1 de 2011, Granada, España.