Resumen

Los filamentos biodegradables de poli(ácido láctico) (PLA) se han utilizado ampliamente en la tecnología de impresión 3D de modelado por deposición fundida (FDM). Sin embargo, el PLA tiene baja dureza y baja resistencia térmica que afecta a la capacidad de impresión y restringe sus aplicaciones industriales. En este estudio, se mezcló PLA con 0 a 40 % en peso de poli(adipato de butileno-co-tereftalato) (PBAT) y se varió el contenido de nano talco de 0 a 40 % en peso en una extrusora de doble tornillo. Los compuestos se reextruyeron en filamentos utilizando un reómetro capilar. Las mezclas PLA/PBAT y sus filamentos compuestos se imprimieron con una máquina de impresión 3D FDM. Se investigaron la morfología, el comportamiento reológico, las características térmicas, la rugosidad superficial y las propiedades mecánicas de la impresión 3D de las mezclas y los compuestos. La viscosidad compleja de las mezclas y los materiales compuestos aumentó con el incremento del contenido de PBAT y nano talco. La incorporación del nano talco mejoró la temperatura de cristalización y redujo el coeficiente de expansión de volumen de los composites. Se descubrió que las mezclas y los materiales compuestos de PLA/PBAT eran excelentes tanto en imprimibilidad como en estabilidad dimensional con un contenido de PBAT de 10-30 wt y nano talco hasta 10 wt%. Curiosamente, fue posible imprimir los filamentos compuestos en un ángulo de hasta 75° durante la prueba de voladizo sin soporte. En las probetas verticales, la rugosidad de la superficie mejoró debido a la incorporación del nano talco. La resistencia a la tracción de las mezclas y los materiales compuestos disminuyó, mientras que el alargamiento a la rotura aumentó al aumentar el contenido de PBAT y nano talco. La reducción de la resistencia a la tracción se atribuyó a la aglomeración de la fase dispersa de PBAT y a la menor adhesión entre el nano talco y la matriz. Puede observarse que el producto de impresión 3D compuesto mostró un alargamiento a la rotura superior hasta 410 y añadiendo nano talco 1 wt%. Este resultado sugiere que la mezcla dúctil PLA/PBAT imprimible en 3D y los productos compuestos PLA/PBAT-nano talco pueden prepararse, lo que muestra potencial para la escala comercializada.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanocompuestos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanocomposites
• Palabras claves:nano talco, pla, pbat, materiales compuestos, wt%, contenidos de nano talco, mezclas, mezclas de pbat, filamentos compuestos, rugosidad superficial
• Keywords:nano talc, pla, pbat, composites, wt%, nano talc contents, blends, pbat blends, composite filaments, surface roughness