Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2013.078
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Preparação e Caracterização de Compósitos Poliméricos Baseados em Amido Termoplástico e Materiais de Alta Área Superficial: Zeólita ZSM-5 e Sílica Coloidal

Preparation and Characterization of Polymeric Composites Based on Thermoplastic Starch and High Surface Area Materials: ZSM-5 Zeolite and Colloidal Silica

Plotegher, Fabio; Ribeiro, Cauê

Downloads: 0
Views: 901

Resumo

Foram produzidas amostras de amido termoplástico (TPS) reforçadas com materiais de alta área superficial, com o intuito de verificar a variação nas propriedades do polímero, com especial enfoque na sua permeabilidade a vapor d’água. Foram utilizadas como carga a sílica coloidal (área superficial de 122,7 m2/g) e uma zeólita do tipo ZSM-5, produzida em laboratório (área superficial de 261,3 m2/g), em teores de 2 a 10% em massa. Os resultados demonstraram que a adição de ambos os materiais melhorou as propriedades mecânicas do TPS, embora nos maiores teores houve redução da qualidade das interfaces e dessas propriedades, principalmente para a ZSM-5. Em todos os casos a introdução da carga inorgânica reduziu a permeabilidade ao vapor d’água em até 20% quando comparada à permeabilidade do TPS, porém a melhor dispersão da sílica coloidal na matriz permitiu as maiores reduções, apesar da área superficial inferior.

Palavras-chave

Compósito, amido termoplástico, TPS, ZSM-5, zeólita, sílica coloidal.

Abstract

Compositions of thermoplastic starch (TPS) reinforced by high surface area materials were produced, intending to study the variation in polymer properties, focusing on the permeability to water vapor. Colloidal silica (surface area 122.7 m2/g) and a ZSM-5 zeolite (surface area 261.3 m2/g) were used, in loadings from 2 to 10% weight. The results demonstrated that the addition of both materials was favorable to the TPS mechanical properties, however in higher loadings the quality of polymer interfaces and these properties were negatively affected, especially for ZSM-5. In all the cases the inorganic particles reduced the permeability to water vapor in levels below 20% when compared to pure TPS, although the best dispersion of colloidal silica determined better reductions, despite its lower surface area.

Keywords

Composite, thermoplastic starch, TPS, ZSM-5, zeolite, colloidal silica

References

1. Amass, W.; Amass, A. & Tighe, B. - Polym. Int., 47, p.89 (1998). http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-0126(1998100)47:2<89::AIDPI86> 3.0.CO;2-F

2. Regiani, A. M.; Curvelo, A. A. S.; Gandini, A. & Pawlicka, A. - Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol., Sect. A., 353, p.181 (2000).

3. Osman, Z.; Ibrahim, Z. A. & Arof, A. K. - Carbohydr. Polym., 44, p.167 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(00)00236-8

4. Lorcks, J. - Polym. Degrad. Stab., 59, p.245 (1998).

5. Avérous, L. - J. Macromol. Sci., Polym. Rev., C24, p.231 (2004).

6. Corradini, E.; Carvalho, A. J. F.; Curvelo, A. A. S.; Agnelli, J. A. M. & Mattoso, L. H. C. - Mater. Res., 10, p.227 (2007).

7. Kojima, Y.; Usuki, A.; Kawsumi, M.; Okada, A.; Fukushima, Y.; Kurauchi, T. & Kamigaito, O. - J. Mater. Res., 8, p.1185 (1993). http:// dx.doi.org/10.1557/JMR.1993.1185

8. Lan, T. & Pinnavaia, T. J. - Chem. Mater., 6, p.2216 (1994). http:// dx.doi.org/10.1021/cm00048a006

9. Sozer, N. & Kokini, J. L. - Trends Biotechnol., 27, p.82 (2009). PMid:19135747. http://dx.doi.org/10.1016/j.tibtech.2008.10.010

10. Corradini, E.; Imam S. H ; Agnelli, J. A. M. & Mattosos L. H. C - J. Polym. Environ., 17, p.1 (2009). http://dx.doi.org/10.1007/s10924- 009-0115-1

11. Amalvy, J. I.; Percy, M. J.; Aarmes, S. P.; Leite, C. A. & Galembeck, F. – Langmuir., 21, p.1175 (2005). PMid:15697257. http://dx.doi. org/10.1021/la047535g

12. Le Corre, D.; Bras, J. & Dufresne, A. - Biomacromolecules., 11, p.1139 (2010). PMid:20405913. http://dx.doi.org/10.1021/bm901428y

13. Ning, W.; Xingxiang, Z.; Na, H. & Haihui, L. - J. Compos. Mater, 44, p.27 (2010). http://dx.doi.org/10.1177/0021998309345350

14. Van Grieken, R.; Sotelo, J. L.; Menéndez, J. M. & Melero, J. A. - Microporous Mesoporous Mater., 39, p.135 (2000). http://dx.doi. org/10.1016/S1387-1811(00)00190-6

15. Aguado, J.; Serrano, D. P.; Escola, J. M. & Rodriguez, J. M. - Microporous Mesoporous Mater., 75, p.41 (2004). http://dx.doi. org/10.1016/j.micromeso.2004.06.027

16. Plotegher, F. & Ribeiro, C. – “Síntese e caracterização da zeólita ZSM- 5 para uso em sistemas de adsorção química”, Comunicado Técnico, Embrapa, São Carlos (2009).

17. Corradini, E.; Lotti, C.; Medeiros, E. S.; Carvalho, A. J. F.; Curvelo, A. A. S. & Mattoso, L. H. C. - Polímeros, 15, p.268 (2005).

18. American Society for Testing and Materials - ASTM. - “E96/E96M- 05: Standard test method for water vapor transmission of materials”, Pennsylvania (2005).

19. Ning, W.; Xingxiang, Z.; Na, H. & Shihe, B. - Carbohydr. Polym., 76, p.68 (2009).

20. Treacy, M. M. J. & Higgins, J. B. – “Collection of the simulated XDR powder patterns for zeolites”, Elsevier, New York (2001).

21. Baerlocher, C.; McCusker, L. B.; & Olson, D. H. - “Atlas of Zeolite Framework Types”, Elsevier, New York (2007).

22. Cheng, Y.; Liao, R. H.; Li, J. S.; Sun, X. Y. & Wang, L. J. - J. Mater. Process. Technol., 206, p.445 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j. jmatprotec.2007.12.054

23. Mintova, S.; Valtchev, V.; Vulcheva, E. & Veleva, S. – Zeolites, 12, p.210 (1992). http://dx.doi.org/10.1016/0144-2449(92)90086-5

24. Li, Q.; Wang, Z.; Hedlund, J.; Creaser, D.; Zhang, H.; Zou, X. & Jan Bons, A. - Microporous Mesoporous Mater., 78, p.1 (2005). http:// dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2004.09.010

25. Mignoni, M. L.; Detoni, C.; Pergher, S. B. C. - Quím. Nova, 30, p.45 (2007). http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422007000100010

26. American Society for Testing and Materials - ASTM. - “E-104-85: Standard practice for maintaining constant humidity by means of aqueous solutions”, Pennsylvania (1991).

27. Avérous, L.; Moro, L.; Dole, P. & Fringant, C. - Polymer, 41, p.4157 (2000).
588371917f8c9d0a0c8b4971 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections