Avaliação das propriedades mecânicas, térmicas, morfológicas e degradação de compósitos de poli(ácido lático) / buriti
Abstract
Cada vez mais a preocupação com o meio ambiente tem estimulado o uso de
polímeros biodegradáveis em substituição aos sintéticos, esses inertes à degradação em
diferentes meios. As propriedades dos polímeros biodegradáveis podem ser melhoradas com o
uso de fibras como reforço, na forma de compósitos, e a interação matriz/fibra pode ser
melhorada com o emprego de agentes de acoplamento. Estudos de compósitos que utilizam
polímeros biodegradáveis e fibras naturais tem despertado o interesse acadêmico e
tecnológico por apresentar características desejáveis para determinadas aplicações, e pós-uso,
biodegradar. Como desafio, este estudo propõe o desenvolvimento e a caracterização
mecânica, térmica e morfológica de compósitos utilizando o poli(ácido lático)(PLA), fibra de
buriti e triacetin como agente de acoplamento. Para o desenvolvimento dos compósitos, as
fibras de buriti foram utilizadas na condição moída e cortada nos tamanhos de 2,5, 5,0 e
7,5 cm, com o emprego 20% em massa de fibra, sendo posteriormente testadas nas
concentrações de 10 e 30% em massa. O triacetin foi avaliado nos compósitos nas
concentrações de 2,5 e 5,0% em massa. Os compósitos foram processados em duas
extrusoras, monorosca e duplarosca, sendo os corpos de prova produzidos por injeção e
compressão. Os resultados foram avaliados pelas propriedades mecânicas de resistência à
tração, à flexão, morfológicas por microscopia electrônica de varredura (MEV) e otica (MO),
térmicas por termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e,
químicas por espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O teor
ótimo entre condição e concentração de fibra bem como de agente foi testado em dois
ambientes distintos, solo simulado e ambiente marinho simulado, com o objetivo de avaliar a
degradação biológica dos desenvolvimentos. Em relação aos diferentes comprimentos
testados de fibra de buriti, não constatou-se diferenças nas propriedades mecânicas e térmicas,
sendo as propriedades e dimensões finais das fibras semelhantes aos resultados da fibra
moída. As propriedades mecânicas dos compósitos com 30% de fibra de buriti mostraram-se
semelhantes as do PLA virgem, resultados atribuídos ao teor de fibra e a interação obtida
entre a fibra/matriz usando 5% em massa de triacetin, maior percentual testado. Com relação
às propriedades térmicas, observou-se que a presença da fibra de buriti diminui a estabilidade
térmica dos compósitos, porém aumenta a cristalinidade. A exposição do compósito com
30% de fibra de buriti e 5% de triacetin apresesentou comportamento distinto nos dois
ambientes de degradação em que foi testado. Os ambientes de degradação propostos
propiciaram alterações fisicas, químicas, térmicas e morfológicas nos compósitos,
possibilitando concluir que após a análise dos resultados de índice de cristalinidade, índice de
carbonila, massa residual e morfologia, para 60 dias de exposição, a fibra de buriti e o
triacetin favorecem a degradação biológica do PLA, promovendo a hidrólise do mesmo em
tempos inferiores aos do PLA virgem, sendo a hidrólise mais acentuada no ambiente marinho
simulado, nas composições, dimensões e meios específicos deste estudo. Por fim, conclui-se
que o emprego de compósitos de polímeros biodegradáveis com fibras de origem natural,
neste estudo PLA/buriti, em substituição a polímeros inertes a degradação é viável do ponto
de vista técnico e ambiental.