Resumen

En este trabajo se evaluaron los efectos de la incorporación de nanocristales de celulosa de cáscaras de soja (WSH30) en las propiedades mecánicas, térmicas y de barrera de los nanocompuestos de metilcelulosa (MC). Se prepararon por colada películas de nanocompuestos de MC/WSH30 con diferentes niveles de relleno (2, 4, 6, 8 y 10%). En comparación con la película MC pura, se observaron mejoras en las propiedades mecánicas y de barrera, mientras que se mantuvo la estabilidad térmica. La mejora de las propiedades mecánicas de los nanocompuestos preparados puede atribuirse a la percolación mecánica del WSH30, a la formación de una red continua de WSH30 unida por interacciones de hidrógeno y a una estrecha asociación entre el relleno y la matriz.

INTRODUCCIÓN

Los polímeros sintéticos a base de aceite son ampliamente utilizados en el envasado debido a sus excelentes propiedades, que incluyen alta resistencia, elongación, ligereza y resistencia al agua. Estos plásticos son convenientes, seguros, fuertes y económicos, pero no son biodegradables. Por lo tanto, varios grupos han intentado desarrollar envases a partir de fuentes renovables que sean respetuosos con el medio ambiente, económicos, ligeros, posean buenas propiedades termomecánicas y proporcionen una barrera razonable para la transferencia de líquidos y gases.

El creciente interés en los materiales biodegradables ha motivado la investigación industrial y académica para utilizar biopolímeros en aplicaciones donde tradicionalmente se usaban polímeros sintéticos o cargas minerales. Como resultado, se han dedicado estudios intensivos a los cristales de nanocelulosa (CN). Las principales características que estimulan el uso de CN como agentes de refuerzo en polímeros incluyen su gran área de superficie específica (estimada en varios cientos de m2.g-1), alto módulo elástico (150 GPa), baja densidad (aproximadamente 1.566 g/cm3), biocompatibilidad y biodegradabilidad.

Los nanocomposites basados en CN generalmente muestran mejoras significativas en propiedades térmicas, mecánicas y de barrera en comparación con el polímero puro o los composites convencionales, incluso a niveles bajos de carga de relleno. Estas propiedades destacadas se atribuyen a una percolación mecánica, que resulta principalmente de las fuertes interacciones entre CN a través de fuerzas de enlace de hidrógeno y las distancias muy cortas entre los rellenos (estas distancias comienzan a acercarse a dimensiones moleculares).

• Materias:Propiedades térmicas Propiedades mecánicas Nanocompuestos Celulosa
• Subjects:Thermal properties Mechanical properties Nanocomposites Cellulose
• Palabras claves:Nanocristales de celulosa; Residuo agroindustrial; Refuerzo; Metilcelulosa; Nanocompuestos
• Keywords:Cellulose nanocrystals; Agro-industrial residue; Reinforcement; Methylcellulose; Nanocomposites