Study of the thermo-mechanical and morphological properties of biodegradable blends based on poly (epsilon-caprolactone)/corn starch plasticized with alquil-epoxy sterate, with and without coconut powder fiber

Orientador: Lucia Helena Innocentini MeiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: As propriedades de blendas de PCL (poli-caprolactona) com amido natural e modificado, na presença de plastificante alquil epóxi estearato, de origem vegetal e de fonte renovável, foram estudadas nesta dissertação de mestrado. A necessidade de se ter composições biodegradáveis com boas propriedades mecânicas, norteou este estudo onde amidos modificados foram incorporados ao polímero biodegradável (PCL) para agregar um composto de menor custo na formulação final da blenda biodegradável, no sentido de viabilizar sua comercialização. Foram preparadas blendas contendo de 30% a 50% de PCL, com 50% a 70% de mistura de amido adipatado e plastificante, na proporção (70/30 % em massa). As blendas foram preparadas em misturador tipo ¿dry blend¿ e processadas em extrusora mono e dupla-rosca, visando estudar, também, a influência do processamento nas propriedades mecânicas das mesmas. A mistura que apresentou melhor resultado na caracterização das propriedades mecânicas de blenda PCL / Amido adipatado / Edenol 3203 n/m %(50:35: 15) foi caracterizada com maior detalhamento, através das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria, exploratória diferencial (DSC), análise de Raio-X e cromatografia de permeação em gel (GPC). Em seguida, foi feito um estudo preliminar, visando a continuidade deste trabalho, utilizando-se pó de fibra de coco (5 a 15%) incorporado à blenda PCL / Amido adipatado / Edenol 3203 m/m %(50:35: 15), com o intuito de se obter um material mais resistente mecanicamente, e ao mesmo tempo mais propenso a biodegradação. Os resultados, no entanto, não foram satisfatórios e as blendas feitas com o pó de fibra de coco mostraram propriedades mecânicas bastante inferiores às blendas sem sua incorporaçãoAbstract: The mechanical properties of PCL (Polycaprolactone) blend with natural and modified starch (Adipic acid derivative), in the presence of a plasticizer like Alquil Epoxi Stearate, a totally biodegradable product, were studied in this dissertation. The necessity to develop biodegradable polymeric compositions with good mechanical properties, but with competitive cost, was the objective of this study where modified starch was incorporated to the PCL matrix to turn the final product commercially viable. Were prepared blends with 30 to 50% of PCL and 50 to 70% of a mix of Adipic acid modified starch and Edenol 3203 (70/30% w/w). These blends were mixed in a Dry blend system and processed in single and double screw extruder, in order to study the influence of processing in the final properties of the products. The best result, regarding to the mechanical properties, were obtained with the blend PCL/Starch adipic modified/Edenol 3203 w/w %(50:35:15), which was studied in details by Scanning Electron Microscopy (SEM), DifferentialMestradoCiencia e Tecnologia de MateriaisMestre em Engenharia Químic