Biopolymer-clay nanocomposites: cassava starch and synthetic clay cast films

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Data
2014-02-01
Autores
Perotti, Gustavo Frigi
Tronto, Jairo
Bizeto, Marcos Augusto [UNIFESP]
Izumi, Celly Mieko Shinohara
Temperini, Marcia Laudelina Arruda
Lugão, Ademar Benévolo
Parra, Duclerc Fernandes
Constantino, Vera Regina Leopoldo
Orientadores
Tipo
Artigo
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Resumo
Polymer-clay nanocomposites (PCN) based on cassava starch, synthetic hectorite clay and inverted sugar cane syrup (plasticizer) were prepared by solvent-assisted (casting) process producing transparent and homogeneous films. Small amounts of clay (5-15 wt.%) resulted mainly in exfoliated nanocomposites while large amounts (30 wt.%) promote the intercalated nanocomposites formation. FT-Raman bands sensitive to hydrogen bonding in starch granules are progressively shifted to lower wavenumbers as the clay content is raised. Nanocomposites show a similar thermal behavior up to 320 ºC while the biomolecule decomposition at about 500 ºC is dependent on the clay content. CO2 release at about 300 ºC (non-oxidative decomposition of polymeric chains) decreases if compared to the gas delivery at ca. 500 ºC, as the clay content is increased. Films with clay content higher than 10 wt.% show no substantial benefit for either elongation or resistance properties.
Nanocompósitos à base de amido de mandioca, argila sintética hectorita e açúcar invertido (plastificante) foram preparados por processo em meio aquoso (casting) produzindo filmes transparentes e homogêneos. Pequenas quantidades de argila (5-15% em massa) produzem principalmente nanocompósitos esfoliados, enquanto grandes quantidades (30% em massa) promovem a formação de nanocompósitos intercalados. Os espectros FT-Raman mostram que bandas sensíveis à ligação de hidrogênio em grânulos de amido são progressivamente deslocadas para frequências menores quando o teor de argila é aumentado. Os nanocompósitos mostram um comportamento térmico semelhante até 320 ºC, enquanto a decomposição da biomolécula em cerca de 500 ºC é dependente do teor de argila. A liberação de CO2 em aproximadamente 300 ºC (decomposição não oxidativa das cadeias poliméricas) diminui se comparada com o desprendimento desse gás em 500 ºC quando a quantidade de argila é aumentada. Filmes com teor de argila maior que 10% não mostram melhora substancial nas propriedades de alongamento ou resistência.
Descrição
Citação
Journal of the Brazilian Chemical Society. Sociedade Brasileira de Química, v. 25, n. 2, p. 320-330, 2014.
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