Resumen

Se elaboraron compuestos de almidón termoplástico (TPS) reforzados con materiales de alta área superficial, con la intención de estudiar la variación de las propiedades del polímero, centrándose en la permeabilidad al vapor de agua. Se utilizaron sílice coloidal (área superficial 122,7 m2/g) y una zeolita ZSM-5 (área superficial 261,3 m2/g), en cargas del 2 al 10% en peso. Los resultados demostraron que la adición de ambos materiales era favorable para las propiedades mecánicas del TPS, sin embargo en cargas mayores la calidad de las interfases poliméricas y estas propiedades se veían afectadas negativamente, especialmente para la ZSM-5. En todos los casos las partículas inorgánicas redujeron la permeabilidad al vapor de agua en niveles inferiores al 20% en comparación con el TPS puro, aunque la mejor dispersión de sílice coloidal determinó mejores reducciones, a pesar de su menor área superficial.

INTRODUCCIÓN

El interés actual en los sistemas poliméricos biodegradables como alternativas sostenibles para la producción de materiales se ha centrado en polímeros naturales derivados de precursores de polisacáridos. Estos incluyen la celulosa y sus derivados, quitina y quitosano, así como el almidón termoplástico (TPS), conocido por su facilidad de procesamiento bajo condiciones típicas de polímeros.

A pesar de las ventajas de estos materiales biodegradables, su origen natural presenta desafíos en términos de normalización de propiedades como la resistencia mecánica y la permeabilidad a los gases, además de problemas de reproducibilidad. Una estrategia para mitigar estos desafíos es utilizar estos polímeros como composites, donde se incorporan cargas que pueden modificar y mejorar las propiedades del polímero matriz.

Para el TPS, diversos rellenos como fibras naturales, nanofibras de celulosa, nanotubos de carbono, sílice nanométrica y arcillas han mostrado mejoras significativas en términos de resistencia mecánica. Sin embargo, la investigación sobre el efecto de cargas inorgánicas en otras propiedades del TPS, como la permeabilidad a los gases, especialmente al vapor de agua crucial para aplicaciones de envasado de alimentos, es limitada. Este trabajo se centra en la preparación y caracterización de composites basados en TPS y dos sistemas de carga superficial: zeolita ZSM-5 preparada en laboratorio y sílice coloidal comercial. El objetivo es avanzar en el entendimiento de las interfaces en estos sistemas y proponer alternativas para mejorar las propiedades de los polímeros biodegradables. 

• Materias:Materiales compuestos termoplásticos Compuestos poliméricos Almidón Sílice
• Subjects:Thermoplastic composites Polymeric composites Starch Silica
• Palabras claves:Compuesto; Almidón termoplástico (TPS); ZSM-5; Zeolita; Sílice coloidal
• Keywords:Composite; Thermoplastic starch (TPS); ZSM-5; Zeolite; Colloidal silica