Resumen

Se produjeron películas compuestas utilizando Poli (Alcohol Vinílico) como material blando y reforzadas con Nanowhiskers(NWCH) de quitina como material rígido. El presente trabajo estudia los mecanismos de refuerzo de NWCH en películas de PVA, fabricadas mediante una técnica de colada con disolvente y caracterizadas por sus propiedades calorimétricas, de hinchamiento y mecánicas. Las pruebas DSC revelaron un fuerte aumento de 45 °C en las temperaturas de transición vítrea con sólo un 1,5% de NWCH, mientras que la temperatura de fusión tuvo un pequeño aumento, lo que sugiere un efecto antiplastificante. Las pruebas de hinchamiento revelaron una disminución de la higroscopia al aumentar la fracción de volumen de NWCH. Las estimaciones del módulo elástico de tracción utilizando un modelo que predice la formación de una red percolante no coincidían con los datos experimentales de los ensayos de tracción, lo que sugiere que, al contrario que en el refuerzo con nanogranos de celulosa, la red percolante no es la principal responsable del refuerzo de las películas. Mediante el ajuste de las ecuaciones de Halpin-Tsai, modificadas por Nielsen, se comprobó que las propiedades mecánicas estaban influidas principalmente por el empaquetamiento de los NWCH.

INTRODUCCIÓN

La dependencia de polímeros no biodegradables derivados del petróleo como el polietileno, el polipropileno, el tereftalato de polietileno (PET), el poliestireno, etc., puede causar graves amenazas al medio ambiente si no se investigan alternativas. Los polímeros biodegradables a menudo muestran propiedades químicas y físicas inferiores en comparación con sus contrapartes. Un ejemplo de tales polímeros es el poli (alcohol vinílico), PVA, que es un termoplástico semicristalino producido a partir de la reacción de desacetilación del poli (acetato de vinilo) y compuesto por un gran número de grupos hidroxilo, lo que lo convierte en un polímero hidrofílico y totalmente soluble en agua. Puede procesarse fácilmente en películas delgadas y ofrece una buena resistencia química. 

Sin embargo, estas propiedades ocurren solo en estado seco, ya que este polímero es muy hidrofílico y la absorción de agua disminuye considerablemente sus propiedades, incluso hasta disolverlo nuevamente. Esta característica limita sustancialmente su campo de aplicación, requiriendo la reticulación generalmente con productos químicos tóxicos.

La quitina es el segundo polisacárido más abundante en la naturaleza, después de la celulosa, y su principal fuente de extracción comercial son las cáscaras de crustáceos. Esta materia prima es un desperdicio sólido abundante subutilizado de la industria alimentaria, con un impacto ambiental negativo que proviene en gran medida de la industria procesadora de camarones que utiliza la acuicultura como proveedor principal. Se están considerando nuevos materiales a partir de estas fuentes como respetuosos con el medio ambiente debido a su biodegradabilidad y porque su uso reduce o evita los derivados petroquímicos. Se considera que aditivos naturales como los nanovarillas de quitina representan una gran inversión para la preservación del medio ambiente.

• Materias:Refuerzo de estructuras Propiedades mecánicas Nanocompuestos
• Subjects:Structural reinforcement Mechanical properties Nanocomposites
• Palabras claves:Quitina; Nanocompuestos; PVA; Nanobastones; Reforzamiento
• Keywords:Chitin; Nanocomposites; PVA; Nanowhiskers; Reinforcement