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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/485| Estudio de la biodegradabilidad de mezclas de LDPE/Almidón termoplástico | |
| CARLOS SERGIO TENA SALCIDO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| En este trabajo se plantea el estudio de materiales parcialmente biodegradables elabora
dos a partir de almidón. La preparación de los materiales se llevó a cabo en un extrusor
doble husillo ZSK30 equipado con 9 zonas de barril en donde se procedió al mezclado del
almidón termoplástico (ATP) con dos polietilenos con diferente índice de fluidez (0.25 y
25 g/10 min). De esta forma se obtuvieron mezclas LDPE/ATP con contenidos de ATP
de 31 % a 62 % en peso. Con la finalidad de evaluar la influencia de la humedad relativa
(HR), sobre las propiedades micro y macro estructurales del ATP se extruyeron cintas de
ATP utilizando el extrusor doble husillo con 5 zonas de calentamiento.
De esta forma, se acondicionaron especímenes de cintas de ATP a 50 %, 75 % y 90 % de
HR. La evaluación del efecto de la humedad relativa, se llevo a cabo a través de técnicas
tales como la ganancia en peso, DSC y rayos X en donde se modificó la concentración
de HR a distintos tiempos de acondicionamiento. A 6 días de exposición, se llega a la
ganancia en peso al equilibrio. La Tg disminuyó a medida que transcurrió el tiempo de
acondicionamiento, percibiéndose el mayor cambio después de 6 días de acondiciona
miento, después de ese tiempo también se observó que el fenómeno de retrogradación fue
más rápido. Con respecto a las propiedades de tracción del ATP, se comprobó que existe
una competencia entre los fenómenos de plastificación y retrogradación. Las curvas de
esfuerzo (cr)- deformación (E) revelaron una disminución en el módulo de Young (E) a
tiempos cortos de acondicionamiento y HR por encima del 50 %. De manera contraria,
a tiempos prolongados de acondicionamiento y HR por debajo de 50 %, se observó un comportamiento frágil con incrementos en el módulo de Young debido a la formación de cristales inducidos por el fenómeno de retrogradación. Con el afán de conocer la viscosidad de los componentes de las mezclas LDPE/ ATP se realizaron pruebas de reometría capilar. Una vez conocida la relación de viscosidades de la fase dispersa y continua de las mezclas, se procedió a la evaluación de la morfología mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), en donde se estudió el efecto de la concentración de ATP y la viscosidad del LDPE en las mezclas. Las mezclas PEl/LDPE favorecen la presencia de morfologías fibrilares. Al incrementar la concentración de ATP las partículas pequeñas coalescen dando lugar a partículas más grandes y fáciles de defor mar. Por otra parte, las mezclas PE2/LDPE propician el desarrollo de morfologías esféri cas, y el efecto de la coalescencia se observa por medio de la disminución del número de partículas pequeñas mientras que las partículas grandes aparentemente coalescen me nos y solo percolan. La morfología de los materiales juega un papel determinante en la cone Pvidadide las partículas de ATP inmersas en la matriz de LDPE. La degradación en un medio agresivo como el HCl 6N nos da una idea de forma rápida y relativamente sencilla de la cantidad de partículas de ATP que se encuentran interconectadas y suscepti bles al ataque bacteriano. La degradación enzimática nos da una información más real de lo que podemos esperar por la degradación bacteriana. Sin embargo, es difícil establecer una correlación de estas dos técnicas con la biodegradación bacteriana debido al depósi to acumulativo de biomasa a través de poros vacíos dejados por la pérdida de ATP. Esta diferencia es más pronunciada para las dos tipos de mezclas que contienen ~ 30 % de ATP. A su vez, la biodegradación bacteriana puede afectar las propiedades mecánicas de las mezclas LDPE/ATP. La elongación al rompimiento (cb) y E disminuyen significativa mente durante los primeros 21 días. Sin embargo, las mezclas que contienen 32 % de ATP se mantienen dúctiles después de 45 días de biodegradación. Al igual que el ATP, las mez clas LDPE muestran susceptibilidad a la HR. No obstante, la ductilidad de estas mezclas puede conservar hasta cerca de un 50 % de la ductilidad del LDPE puro en mezclas con concentraciones mayores de 50 % de ATP. | |
| 2007 | |
| Trabajo de grado, doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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