Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282012005000040
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Desenvolvimento de Filmes de Nananocompósitos Polipropileno/Argila Organofílica para Embalagens

Development of Polypropylene/Organoclay Nanocomposite Films for Packaging

Araújo, Arthur R. A.; Mesquita, Wandemberg B. de; Canedo, Eduardo L.; Raposo, Claudia M. O.; Andrade, Daniela de L. A. C. S.; Carvalho, Laura H.; Silva, Suédina M. de L.

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Resumo

Neste trabalho foram preparados filmes de nanocompósitos de polipropileno (PP) contendo 1% em massa de bentonita modificada organicamente com tecnologia nacional (APO). Polipropileno enxertado com anidrido maleico (PP-g-AM) e copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) foram utilizados como agentes compatibilizantes. Os nanocompósitos foram preparados através da intercalação no estado fundido em extrusora de filme plano. A influência do tipo e do teor de compatibilizante e do tipo de polipropileno, na morfologia, propriedades mecânicas e de barreira ao vapor d’água dos referidos filmes foi investigada. Os dados de difração de raio X evidenciam que apesar da morfologia dos nanocompósitos ter sido afetada pelo tipo de compatibilizante, esta praticamente não variou com o teor de compatibilizante utilizado. As morfologias e as propriedades de barreira ao vapor d’água dos nanocompósitos preparados com os polipropilenos PP H401 e PP H07D-00 são semelhantes. Entretanto, aqueles preparados com PP H07D-00 apresentaram melhores propriedades mecânicas, excetuando a resistência da termossoldagem à tração, do que os preparados com a matriz polimérica PP H401, e a transparência dos nanocompósitos preparados com PP H07D-00 foi idêntica à da matriz polimérica sem argila. Os resultados indicam que os filmes de nanocompósitos PP H07D-00 compatibilizados com 15% de PP-g-AM e contendo 1% de argila organofílica APO podem ser promissores para aplicação em embalagens.

Palavras-chave

Filmes de nanocompósitos, argila organofílica, polipropileno, compatibilizante

Abstract

This work deals with polypropylene (PP) nanocomposite films containing 1 wt. (%) bentonite clay organically modified with national technology (APO). Maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) and ethylene vinyl alcohol (EVOH) were used as compatibilizing agents. Nanocomposites were prepared by melt intercalation in a flat film extruder. An investigation was made of the influence from the type and content of compatibilizer and type of polypropylene on the morphology, mechanical properties and barrier properties to water vapor of these films. X-ray diffraction data show that while the nanocomposite morphology was affected by the type of compatibilizer, it was relatively insensitive to its content. The morphologies and barrier properties to water vapor of the nanocomposites prepared with the two polypropylenes (PP H401 and PP H07D-00) were similar. However, except for the heat sealing properties, those prepared with PP H07D-00 showed better mechanical properties. The transparency of P715AMAPO nanocomposite was similar to that of the P715AM matrix. The results indicated that PP H07D-00 nanocomposite films compatibilized with 15% PP-g-AM and containing 1% APO organoclay may be promising for packaging applications.

Keywords

Nanocomposite films, organoclay, polypropylene, compatibilizer

References

1. Moore, G. - “Nanotecnologia em Embalagens”, Editora Blucher, São Paulo (2010).

2. Chaudhry, Q.; Scotter, M.; Blackburn, J.; Ross, B.; Boxall, A.; Castle, L.; Aitken, R. & Waltkins, R. - Addit. Contam.: Part A, 25, p.241 (2008). http://dx.doi.org/10.1080/02652030701744538

3. Bradley, E. L.; Castle, L. & Chaudhry, Q. - Trends Food Sci. Tech., 22, p.604 (2011). PMid:21299575. http://dx.doi.org/10.1016/j. tifs.2011.01.002

4. Kawasumi, M.; Haseagawa, N.; Kato, M.; Usuki, A. & Okada, A. - Macromolecules, 30, p.6333 (1997). http://dx.doi.org/10.1021/ ma961786h

5. Manias, E.; Touny, A.; Wu, L.; Strawhecker, K.; Lu, B., & Chung, T. C. - Chem. Mater., 13, p.3516 (2001). http://dx.doi.org/10.1021/ cm0110627

6. Ray, S. S. & Okamoto, M. - Prog. Polym. Sci., 28, p.1539 (2003).

7. García-López, D.; Picazo, O.; Merino, J. C.; Pastor, J. M. – Eur. Polym. J. 39, p.945 (2003).

8. Tidjani, A.; Wald, O.; Pohl, M.; Hentschel, M. P. & Schartel, B. - Polym. Degrad. Stab., 82, p.133 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/ S0141-3910(03)00174-5

9. Xu, W.; Liang, G.; Zhai, H.; Tang, S.; Hang, G. & Pan, E. – Eur. Polym. J., 39, p.1467 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0014- 3057(03)00015-6

10. Utracki, L. A. – “Clay-Containing Polymeric Nanocomposites”, Rapra Technology Limited, United Kingdom (2004).

11. Lertwilmolnun, W. & Vergnes, B. - Polymer, 46, p.3462 (2005). http:// dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.02.018

12. Ramos Filho, F. G.; Mélo, T. J. A.; Rabello, M. S. & Silva, S. M. L. S. - Polym. Degrad. Stab., 89, p.383 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymdegradstab.2004.12.011

13. López-Quintanilla, M. L.; Sánchez-Valdés, S.; Ramos de Valle, L. F. & Miranda, R. G. - Polym. Bull., 57, p.385 (2006).

14. Lopez-Quintanilla, M. L.; Sánchez-Valdés, S.; Ramos de Valle, L. F. & Medellin-Rodriguez, F. J. - J. Appl. Polym. Sci., 100, p.4748 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/app.23262

15. Kim, D. H.; Fasulo, P. D.; William, R. R. & Donald, R. P. - Polymer., 48, p.5308 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2007.07.011

16. Rohlmann, C. O.; Horst, M. F.; Quinzani, L. M. & Failla, M. D. - Eur. Polym. J., 44, p.2749 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j. eurpolymj.2008.07.006

17. Pascual J.; Fages, E.; Fenollar, O.; García, D. & Balart, R. - Polym. Bull., 62, p.367 (2009). http://dx.doi.org/10.1007/s00289-008-0018-7

18. Silva, S. M. L.; Araujo, P. E. R.; Ferreira, K. R. M.; Canedo, E. L.; Carvalho, L. H. & Raposo,C. M. O. - Polym. Eng. Sci., 49, p.1696 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/pen.21399

19. Xie, S.; Harkin-Jones, E.; Shen, Y; Hornsby, P.; McAfee, M.; McNally, T.; Patel, R.; Benkreira, H. & Coates, P. – Mater. Lett., 64, p.185 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2009.10.042

20. Morelli, F. C. & Ruvolo Filho, A. - Polímeros, 20, p.121 (2010).

21. Abreu, D. A. P.; Losada, P. P.; Ângulo, I. & Cruz, J.M. - Europ. Polym. J., 43, p.2229 (2007).

22. Manikantan, M. R. & Varadharaju, N. – Packag. Technol. Sci., 24 (2011). http://dx.doi.org/10.1002/pts.925

23. Sirousazar, M.; Yari, M.; Achachlouei, B. F.; Arsalani, J. & Mansoori, Y. - Polymers, 27 (2007).

24. Cui, L.; Hunter, D. L.; Yoon, P. J. & Paul, D. R. – Polymer, 49, p.3762 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.06.028

25. Abu-Zurayk, R.; Harkin-Jones, E.; McNally, T.; Menary, G.; Martin, P. & Armstrong, C. Compos. Sci. Technol., 69, p.1644 (2009). http:// dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2009.03.014

26. Dal Castel, C.; Bianchi, O.; Oviedo, M. A. S.; Liberman, S.A.; Mauler, R. S. & Oliveira, R. V. B. - Mater. Sci. Eng. C, 29, p.602 (2009). http:// dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2009.03.006

27. Lai, S.-M.; Chen, W.-C.& Zhu, X. S. – Compos. part A, 40, p.754. (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2009.03.006

28. Santos, K. S.; Liberman, S. A.; Oviedo, M. A. S. & Mauler, R. S. – Compos. part A, 40, p.1199 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. compositesa.2009.05.009

29. Hedayati, A. & Arefazar, A. – Polym. Test., 28, p.128 (2009). http:// dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.10.007

30. Chinellato, A. C.; Vidotti, S. E.; Hub, G.-H. & Pessan, L. A. – Compos. Sci. Technol., 70, p.458 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. compscitech.2009.11.020

31. Rousseaux, D. D. J.; Sallem-Idrissi, N.; Baudouin, A.; Devaux, J.; Godard, P.; Marchand-Brynaert, J. & Sclavons, M. - Polymer, 52, p.443 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2010.11.027

32. Rhodes, J.; Smith, C. & Stec, A. A. – Polym. Degrad. Stab., 96, p.277 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2010.07.002

33. Leite, I. F.; Soares, A. P. S.; Carvalho, L. H.; Malta, O. M. L.; Raposo, C. M. O. & Silva, S. M. L. - J. Thermal. Anal. Calorim., 100, p.563 (2010). http://dx.doi.org/10.1007/s10973-009-0265-3

34. Araujo, P. E. R.; Araújo, S. S.; Raposo, C. M. O.; Silva, S. M. L. – “Poly(ethylene terephthalate)/PET/layered silicate nanocomposites: effect of bentonite purification on morphology/ behaviour relationship”, in: Proceedings of the 23º Polymer Processing. Society Annual Meeting, p.1, Salvador - BA, jun (2007).

35. Alexandre, M. & Dubois, P. – Mater. Sci. Eng., 28, p.1 (2000). http:// dx.doi.org/10.1016/S0927-796X(00)00012-7

36. Pavlidou, S. & Papaspyrides, C.D. – Prog. Polym. Sci., 33, p.1119 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.008

37. Sarantópoulos, C. I. G. L; iliveira, L. M.; Padula, M.; Coltro, L.; Alves, R. M. V.; Garcia, E.C. – “Embalagens Plásticas Flexíveis. Principais Polímeros e Avaliação de Propriedades”, CETEA/ITAL, Campinas (2002).

38. Dumont, M.-J.; Reyna-Valencia, A.; Edmond, J.-P & Bousmina M. - J. Appl. Polym. Sci., 103, p.618 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/ app.25253

39. Gianelli, W.; Ferrara, G.; Camino, G.; Pellegatti, G.; Rosenthal, J. & Trombini, R.C. – Polymer, 46, p.7037 (2005). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymer.2005.05.149
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