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Previous issue date: 2018-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Poly (lactic acid) (PLA) is a non-toxic, transparent and biodegradable aliphatic polyester, produced from renewable raw materials. This polymer meets several requirements for packaging applications, but is fragile and has lower gas and water vapor barrier properties, compared to polymers currently used in this application. The formation of PLA blends with poly (ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH), which has transparency and good gas barrier properties, is an advantageous alternative to modify this biodegradable polymer, in order to obtain better mechanical and barrier properties without loss of transparency. This research objective was to develop biodegradable PLA/EVOH nanoblends, for packaging application, through reactive extrusion followed by the production of films. EVOH was added in 3, 5 and 10 wt%. Two compatibilization systems, containing epoxy as the reactive group, and a catalyst of the reaction between
epoxy and hydroxyl, were used for interfacial modification. The influence of the dispersed phase content, the use of different compatibilizers and the presence of the catalyst in the thermal, mechanical, rheological, optical and barrier properties, as well as the the morphology of the blends, were analyzed. It was possible to observe a reduction in the diameter of the dispersed EVOH particles in the PLA matrix through reactive extrusion and addition of compatibilizing systems. The reduction was even more significant with the use of the catalyst, reaching values very close to the nanometric scale, but resulted in the degradation of the PLA matrix. The blends compatibilized with GMA and peroxide presented the best mechanical performance, however still very close to the PLA matrix. The barrier properties of all blends were higher than those of PLA. The blends showed transparency when the film is positioned close to the object, thus presenting sufficient optical property for packaging application. / O poli (ácido láctico) (PLA) é um poliéster alifático, atóxico, transparente e biodegradável, produzido a partir de matérias-primas renováveis. Este polímero atende a vários requisitos para aplicação em embalagens, porém é frágil e apresenta propriedades menores de barreira a gases e ao vapor de água, em comparação a polímeros utilizados atualmente nesta aplicação. A formação de blendas de PLA com o poli (etileno-co-álcool vinílico) (EVOH), que possui transparência e boas propriedades de barreira a gases, apresenta-se como uma alternativa vantajosa para modificar esse polímero, a fim de se obter melhores propriedades mecânicas e de barreira, sem a perda da transparência. Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de nanoblendas PLA/EVOH biodegradáveis para aplicação em embalagens por meio de extrusão reativa seguida da produção de filmes. O EVOH foi adicionado em 3, 5 e 10% em massa. Dois sistemas de compatibilização, contendo o grupo reativo epóxi, além de um catalisador da reação entre o epóxi e a hidroxila, foram utilizados para modificação interfacial. A influência do teor da fase dispersa, do uso dos diferentes compatibilizantes e da presença do catalisador nas propriedades térmicas, mecânicas, reológicas, ópticas e de barreira, assim como na morfologia das blendas, foi analisada. Foi possível observar redução no diâmetro das partículas dispersas de EVOH na matriz de PLA, através de extrusão reativa e adição dos sistemas compatibilizantes. A redução foi ainda mais significativa com o uso do catalisador ZnSt2, atingindo valores muito próximos à escala nanométrica, porém resultou na degradação da matriz PLA. As blendas compatibilizadas com GMA e peróxido apresentaram o melhor desempenho mecânico, entretanto ainda muito próximo ao da matriz PLA. As propriedades de barreira de todas as blendas foram superiores à do PLA. As blendas apresentaram transparência quando o filme é posicionado próximo ao objeto, apresentando assim propriedade óptica suficiente para aplicação em embalagens. / CNPq: 134655/2016-8
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/10476 |
| Date | 20 July 2018 |
| Creators | Santos, Luiza Gouvêa |
| Contributors | Costa, Lidiane Cristina, Pessan, Luiz Antonio |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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