Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) was compounded with three different Bentonite clays: natural, purified by ultrasound/sonicated and organically modified with hexadecyltrimethylammonium bromide. PHB/Bentonite masterbatches with 30% clay were prepared in a laboratory internal mixer and letdown with pure matrix to 1% and 3% w/w clay. Test samples were injection molded and characterized by x-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). Increase in Bentonite hydrophobic character was evinced by FTIR for organoclays. XRD of composites showed increase in clay interlayer distance and peak broadening, suggesting formation of intercalated nanocomposites. DSC showed increase in crystallinity and crystallization rate for compounds, especially for PHB/organoclay formulations. Thermal aging was conducted by exposing specimens at 115ºC for up to 120 hours, and mechanical properties were measured according to ASTM standards. Elastic modulus increased and impact strength decreased with time and clay content; clay purification had little effect on the tensile properties. Tensile strength of thermal aged samples showed little variation, except for the organoclay nanocomposites, for which it significantly decreased with exposure time. SEM images displayed a whitened honeycomb structure and detachment of PHB/Bentonite layers which may be connected to cold crystallization and degradation processes taking place during thermal aging.

Este trabalho tem por objetivo a preparação, caracterização e avaliação da permeabilidade ao vapor de água de filmes nanocompósitos poliméricos. Um polietileno linear de baixa densidade linear (PEBDL) foi utilizado como matriz e uma argila bentonita Paraibana na sua forma natural, purificada e organofilizada foi adicionada à matriz em concentrações de 1 a 2% em massa. As argilas e os nanocompósitos foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e por difração de raios x (DRX). A permeação ao vapor de água dos filmes foi determinada em função do teor e modificação da carga mineral. Os resultados mostram que a purificação (remoção de matéria orgânica) e que a organofilização da carga foram eficientes e que nanocompósitos com morfologia intercalada foram obtidos em todos os casos. A presença de carga aumentou significativamente a permeabilidade dos filmes ao vapor de água, mas os efeitos da purificação e/ou organofilização da argila, bem como do teor de carga, nesta propriedade, foram discretos.

This work is concerned with the preparation, characterization and measurement of water vapor permeability of LLDPE/bentonite nanocomposite films, containing 1% and 2% of natural, purified, and organophilized clay. FTIR and XRD techniques were used to characterize the clay and the composites. The results pointed to an effective clay purification procedure (removal of organic matter). Mostly intercalated nanocomposites were obtained in all cases. The addition of clay significantly increased the permeability of the films to water vapor. However, purification and/or organophilization of the clay, as well as loading level, were found to have little effect on the permeability.

O presente trabalho investigou o efeito da adição de baixas concentrações (0,5 e 1,0%) de poli(3-hidroxibutirato) (PHB) na cristalização isotérmica a frio do poli(tereftalato de etileno) (PET). As curvas de energia foram obtidas por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a cinética de cristalização foi analisada pelo método de Avrami. Dois estágios de cristalização foram observados. Os resultados mostraram que o PHB promove alterações na taxa de cristalização do PET, como verificado por mudanças nos tempos para se atingir 1, 10, 30, 50 e 99% de cristalinidade relativa. As energias de ativação para o primeiro e segundo estágios da cristalização foram determinadas através das curvas de Arrhenius, sendo praticamente independentes da presença de PHB nas misturas PET/PHB. As temperaturas de fusão de equilíbrio foram determinadas de acordo com o procedimento de Hoffman e Weeks; as misturas PET/PHB apresentaram valores mais elevados deste parâmetro sugerindo que o PHB altera a estrutura cristalina do PET.

The present work is concerned with the effect of low concentrations (0.5 e 1.0%) of poly(3-hydroxybutirate) (PHB) on the isothermal cold crystallization of poly(ethylene terephthalate) (PET). Energy curves were obtained by differential scanning calorimetry (DSC) and the kinetics of the crystallization was analyzed using Avrami's method. Two crystallization stages were observed. Results showed that the presence of PHB affects the crystallization rate of PET, as verified by changes in the time needed to reach 1, 10, 30, 50 and 99% of crystallinity. Activation energies for the two crystallization stages were computed using Arrhenius plots; PET/PHB mixtures showed slightly smaller values. The equilibrium melting temperatures were estimated according to the procedure of Hoffman and Weeks; the higher values obtained for the PET/PHB mixtures suggest that PHB affects the crystalline structure of PET.

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.

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.