RESUMO Filmes constituídos por amido de mandioca, álcool polivinílico (PVA) e argila Bentonita (BNT) e glicerol como plastificante foram obtidos utilizando o método casting. A fim de aumentar a compatibilidade dos polímeros ao mineral e sua hidrofobicidade, estes foram posteriormente modificados quimicamente utilizando metacrilato de glicidila (GMA) para a substituição dos grupamentos hidroxilas por vinílicos. Este procedimento gerou filmes com excelente estabilidade a sorção de água e permeabilidade ao vapor de água 15% menor quando comparados coms os filmes sem modificação química. Adicionalmente, esta estratégia também resultou na melhora de 25% na resistência a tração, mantendo o mesmo módulo de Young mas, com uma leve diminuição na estabilidade térmica (início de degradação 14ºC menor). A adição da argila BNT gera filmes compósitos com propriedades, mecânicas, térmicas e físicas diferenciadas, contudo há uma dependência entre a quantidade de reforço e a distribuição estrutural das lamelas de argila na matriz. As modificações químicas foram comprovadas por RMN H1, FTIR, DRX e os filmes foram caracterizados por DRX, sorção e permeabilidade a água, ensaios mecânicos (tração, alongamento e módulo de Young) e TGA. A utilização de 1% m/m deste reforço gera compósitos com BNT estruturalmente esfoliado, independentemente da prévia modificação com metacrilato de glicidila. Já a formulação com 5% m/m gerou filmes compósitos intercalados. Qualquer outro teor de reforço exibe estruturas lamelares aglomeradas (empacotadas). Destaca-se que nas formulações reforçadas com 1% de argila, houve melhora em cerca 30% na resistência a tração com permeabilidade a água 60% menor, para cargas maiores de argila. Estes fatos apontam que as modificações propostas neste trabalho geraram propriedades promissoras para a produção de materiais de embalagem biodegradáveis.
ABSTRACT Films constituted by cassava starch, polyvinyl alcohol (PVA) and Bentonite clay (BNT) and glycerol as plasticizer were obtained using the casting method. In order to increase the compatibility of the polymers with the mineral and its hydrophobicity, they were subsequently chemically modified by replacing the hydroxyl groups with vinyls using glycidyl methacrylate (GMA). This procedure generated films with excellent water sorption stability and 15% lower water vapor permeability. This strategy also resulted in a 25% improvement in tensile strength, maintaining the same Young’s modulus and slight decrease in thermal stability (onset of degradation 14 ° C lower). The addition of BNT clay generates composite films with different mechanical, thermal and physical properties, however, there is a dependence between the amount of reinforcement and the structural distribution of the clay lamellae in the matrix. The chemical modifications were confirmed by H 1 NMR, FTIR, XRD and the films were characterized by XRD, sorption and water permeability, mechanical tests (traction, stretching and Young’s modulus) and TGA. The use of 1% w / w of this reinforcement generates composites with structurally exfoliated BNT, independently of the previous modification with glycidyl methacrylate. The formulation with 5% m / m generated intercalated composite films. Any other reinforcing content exhibits agglomerated (packaged) lamellar structures. It is noteworthy that in the formulations reinforced with 1% clay, there was an improvement of about 30% in tensile strength with 60% lower water permeability, for higher clayey loads. These facts indicate that the modifications proposed in this work have generated promising properties for the production of biodegradable packaging materials.
Mechanical and Magnetocaloric Properties the Composite Based on PMMA and Gd-Ge-Si as Reinforcement
