Preparación y propiedades fisicomecánicas de películas almidón termoplástico/ácido poliláctico en presencia de un tensoactivo no iónico
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Date
2022
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
Miscibility in biopolymeric blends is a critical process that requires evaluation of the effect of surfactants or coupling agents under conditions similar to processing. Different mixtures in the molten state of plasticized starch and polylactic acid in the presence of a surfactant (Tween 20) at different concentrations were studied. This allowed knowing the rheological, thermal, and surface behavior of the mixtures. The results of the dynamic rheological analysis showed increases in viscosity in the presence of the surfactant, in which strong interactions were produced at high shear rates that reflect possible crosslinking between the polymer chains, in addition to intermolecular interactions that were evidenced in the infrared spectrum. Likewise, the storage and loss moduli showed transitions mainly from viscous to elastic typical for thermoplastics. The thermogravimetric analysis did not show significant changes between the mixtures, however, the calorimetric analysis showed changes in the crystallinity of the mixtures, and the tensoactive promotes greater freedom of movement and rearrangements in the microstructure as observed in the micrographs SEM with a decrease of the interface between polymers and less compaction of the material induced by the emulsion. The analysis of the interaction between these biopolymeric films with moisture (water) shows changes at reduced times, where the AS50PLA50-T10 blend is favored, however, when the films of the thermoplastic starch – polylactic acid (TPS-PLA) blends are immersed in water, the absorption remains constant without the presence of surfactant generates an effect.
Description
La miscibilidad en mezclas biopoliméricas es un proceso crítico que requiere la evaluación del efecto de los tensoactivos o agentes de acoplamiento en condiciones similares al procesamiento. Se estudiaron diferentes mezclas en estado fundido de almidón plastificado y ácido poliláctico en presencia de un tensioactivo no iónico (Tween 20) a diferentes concentraciones. Esto permitió conocer el comportamiento reológico, térmico y superficial de las mezclas. Los resultados del análisis reológico dinámico mostraron aumentos de viscosidad en presencia del surfactante, en los que se produjeron fuertes interacciones a altas velocidades de cizallamiento que reflejan posibles entrecruzamientos entre las cadenas poliméricas, además de interacciones intermoleculares que se evidenciaron en el espectro infrarrojo. Asimismo, los módulos de almacenamiento y pérdida mostraron transiciones principalmente de viscoso a elástico típico de los termoplásticos. El análisis termogravimétrico no mostró cambios significativos entre las mezclas, sin embargo, el análisis calorimétrico mostró cambios en la cristalinidad de las mezclas, y el tensoactivo promueve mayor libertad de movimiento y reordenamientos en la microestructura como se observa en las micrografías electrónicas de barrido con disminución de la interface entre polímeros y menor compactación del material inducida por la emulsión. El análisis de la interacción de estas películas biopoliméricas con la humedad (agua) muestra cambios en tiempos reducidos, donde se favorece la mezcla AS50PLA50-T10, sin embargo, cuando las películas de las mezclas almidón termoplástico – ácido poliláctico (TPS-PLA) se sumergen en agua, la absorción permanece constante sin la presencia de surfactante genera un efecto.
Keywords
Mezclas biopoliméricas, Ácido poliláctico, Almidón termoplástico, Miscibilidad, Tensoactivo anfotérico
Citation
Ruiz Navia, E. M. (2022). Preparación y propiedades fisicomecánicas de películas almidón termoplástico/ácido poliláctico en presencia de un tensoactivo no iónico. Universidad Santiago de Cali.