Avaliação da biodegradabilidade de nanocompósitos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de PolímerosPelo facto de a quantidade de resíduos plásticos em aterros estar a aumentar, há necessidade de encontrar soluções para este problema. Uma forma de o minimizar é encontrar polímeros que possam substituir os plásticos convencionais. Os polímeros biodegradáveis são uma possibilidade, visto que têm habitualmente um tempo de vida bastante inferior aos demais plásticos comuns. O objetivo foi estudar a biodegradabilidade de PLA com adição de diferentes nanoargilas. O método baseou-se na norma ISO 14851:1999 utilizando o sistema Oxitop, que permite calcular o consumo de O2 e a partir deste a percentagem de biodegradabilidade. Esta foi também avaliada através da realização do ensaio de compostagem para comparar os resultados obtidos pelos dois métodos. Após realização destes ensaios verificou-se que com a adição de 3% de nanoargila aumenta a percentagem de biodegradabilidade dos nanocompósitos de PLA, sendo 31 e 36% para as amostras de PLA+C15A e PLA+C30B, respetivamente. Na compostagem obtiveram-se valores superiores de biodegradabilidade comparativamente ao ensaio de BOD, com percentagens de 63% para o nanocompósito de PLA+C30B, 60% para o PLA+C15A e 35% para o PLA. Nos ensaios de tração verificou-se um aumento do módulo de elasticidade com adição de qualquer uma das nanoargilas. Para a amostra de PLA+C30B este aumento foi superior onde o módulo passou dos 408 para os 500MPa comparativamente à amostra de PLA. Comprovou-se que os materiais biodegradáveis podem ser a solução para aplicações em que são utilizados plásticos convencionais e fazer frente aos problemas de escassez de petróleo, bem como a crescente acumulação de resíduos em aterros. Verificou-se ainda que a adição de argilas permite uma pequena melhoria nas propriedades mecânicas e um aumento da percentagem de biodegradabilidade.Since the amount of plastic waste in landfills is increasing, it is necessary to find solutions to this problem. One way to minimize is to find polymers that can replace synthetic plastics. Biodegradable polymers are a possibility since they have a much lower lifetime than other common plastic. The aim was to study the biodegradability of PLA with the addition of different nanoclays. This method was based in ISO 14851:1999 using Oxitop system that measures O2 consumption, this value e then used to calculate the percentage of biodegradable. The biodegradability was also evaluated in a compost, to compare the results in both environments. After carrying out these tests it was found that with the addition of 3% of nanoclay increases PLA e biodegradability of 31 and 36% in the samples of PLA+C15A and PLA+C30B. For composting higher values were obtained when compared to the biodegradability by test BOD, the percentages of 63% for the nanocomposite PLA+C30B, 60% for PLA+C15A and 35% for PLA. An increase in modulus was observed with the addition of nanoclays in tensile tests. For the sample of PLA+C30B this increase was highest, where the module changed from 408 to 500 MPa compared to the sample of PLA. It was shown that biodegradable materials may be the solution for applications where conventional plastics are used and tackle the problems of shortage of oil as well as the growing accumulation of waste in landfills. It was verified that the addition of clays increases the polymer mechanical properties and the biodegradability