Resumen

En términos generales, es bien conocida la cualidad que poseen algunos polímeros de cambiar sus propiedades físicas y químicas finales mediante la adición de nanopartículas a la matriz polimérica para producir un material compuesto (MC). Esta investigación está basada en la obtención de un MC a partir de ácido poliláctico (PLA) y nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM), muy empleado en la industria del envasado y dispositivos biomédicos, con el fin de ampliar su perfil industrial.

Se desarrollaron cuatro mezclas de PLA y NTCPM, y se empleó polietilenglicol (PEG) como plastificante. Se evaluaron sus propiedades morfológicas, térmicas, mecánicas, termo-mecánicas, espectroscópicas, ángulo de contacto y cristalográficas. Se observó que los MCs presentaron degradación térmica a temperaturas inferiores a la matriz sin NTCPM, así como un aumento en el módulo de flexión y tensión en algunas de las muestras. Así mismo, se observó que los NTCPM pueden aumentar la cristalinidad del material y que, en algunos casos, se incrementa su rigidez, actuando como un aditivo útil para aplicaciones de mayor esfuerzo mecánico que la matriz.

Del efecto de agregar PEG en los MC, se determinó que los NTCPM no restringen la movilidad de las cadenas poliméricas y se da un efecto plastificante, lo que permite mayor movilidad de la zona amorfa de las cadenas de polímero, como indica la literatura consultada. Finalmente, se concluyó que a mayores contenidos de NTCPM, se generan mejores valores en el módulo de flexión, esfuerzo máximo de flexión, módulo de elongación, esfuerzo de carga máxima y esfuerzo de ruptura, entre otras propiedades evaluadas.

INTRODUCCIÓN

Los materiales que se emplean para el envasado de alimentos y otros productos consisten en una variedad de polímeros a base de petroquímicos, metales, vidrio, papel y madera o combinaciones de estos. La durabilidad y tiempos de biodegradación de los materiales de embalaje son temas contradictorios. Por un lado, la durabilidad es deseable para el envasado y la protección de su contenido durante la vida útil de los productos, pero por otro lado, el tiempo de biodegradación es importante para su rápida desintegración en el medioambiente. Sin embargo, los polímeros usados comúnmente como material de embalaje, a pesar de que brindan estabilidad y protección, tienen tiempos de biodegradación de varios cientos de años [1]. Debido a lo anterior, empresas como NatureWorks y Cargill, a partir de la década de los ochenta, han buscado usos innovadores de los productos provenientes de fuentes naturales para la obtención de plásticos innovadores y más sostenibles como el ácido poliláctico (PLA) a partir de ácido láctico o el polibutilensuccinato (PBS) proveniente del etilénglicol y el ácido succínico. De esta manera, se introdujo una familia de biopolímeros comercialmente disponibles derivados de recursos renovables, con un rendimiento que compite con los materiales de embalaje y fibras a base de petróleo [2].

• Materias:Propiedades fisicoquímicas Polímeros Mezclas Ácidos
• Subjects:Chemicophysical properties Polymers Mixtures Acids
• Palabras claves:ácido poliláctico; nanotubos de carbono; nanomateriales compuestos; nanomateriales; polímeros biodegradables.
• Keywords:polylactic acid; carbon nanotubes; nanocomposites; nanomaterials; biodegradable polymers.