Produção e caracterização de biomateriais a partir de fibras naturais ou amidos com poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT)

Agropolímeros como amidos e fibras naturais são polímeros biodegradáveis de fonte renováveis que têm sido incorporados a matrizes poliméricas para melhorar a biodegradabilidade e reduzir custos. O objetivo desse trabalho foi produzir biomateriais baseados em amidos e fibras naturais com poli(butileno adipato co-tereftalato) por extrusão reativa. Biompósitos foram produzidos incorporando fibras naturais (casca de aveia, pó de madeira e celulose) em matriz de PBAT modificado e não modificado. Blendas reativas de termoplástico amido-poliéster foram produzidas na razão de (50:50) e (60:40) MTPs-PBAT para aplicação em termoformados e TpS-PBAT ou MTPs-PBAT na razão de (30:70) para blendas de filmes. Os materiais produzidos foram caracterizados por propriedades mecânicas, de barreira e térmicas (DSC, TGA), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espalhamento de luz dinâmico (DLS), viscosidade intrínseca (VI) e microestrutura (ESEM). A modificação do poliéster foi muito eficiente em promover forte adesão interfacial com as fibras naturais, aumentando as propriedades mecânicas (resistência à tração, módulo e elongação) e resistência ao impacto dos biocompósitos. Em geral, altas porcentagens de celulose resultaram em melhor interação entre as fibras e a matriz polimérica. A processabilidade do ATpM de amido de milho com alto teor de amilose foi muito melhor que a processabilidade de amido de milho regular e ceroso. As blendas ATpM-PBAT formaram filmes, laminados e peças termoformadas mais transparentes e com superfícies mais homogêneas que as blendas de ATp. As propriedades mecânicas dos filmes de ATpM-PBAT foram superiores que dos filmes de ATp-PBAT. A modificação do ATP pela inserção de anidrido maléico (MA) teve um positivo efeito no equilíbrio de conteúdo de água dos filmes quando comparados com as amostras não modificadas.Agropolymers like starch and natural fibers are biodegradable polymers from renewable source which are often incorporated into materials to improve their environmental desirability and to reduce cost. The objective of this work was to produce biomaterials based starch and natural fibers with poly(butylene adipate co-terephthalate) by reactive extrusion. Biomposites were produced incorporing natural fibers (oat hulls, wood pulp and cellulose) into modified and non-modified PBAT. Biodegradable thermoplasticized starch-polyester reactive blends are produced in the ratio of TpS-PBAT or MTPs-PBAT(50:50) and (60:40) for thermoforming aplications and TpS-PBAT or MTPs-PBAT (30:70) for films blends. The materials produced were characterized by mechanical, barrier and thermal (DSC, TGA) properties, fourier transform infrared spectroscopy analysis (FTIR), dynamic light sccattering (DLS), intrinsic viscosity (IV) and microstructure analysis (ESEM). The maleation of the polyester proved to be very efficient in promoting strong interfacial adhesion with natural fibers, increasing the mechanical properties (stress at break, modulus and elongation) and impact strength of the biocomposites. In general, higher percentages of cellulose resulted in better interaction between fiber and the polymeric matrix.The processability of high amylose corn starch MTpS was much better than the processability of regular and waxy corn starch MTpS. The MTpS-PBAT blends formed films, sheets and thermoformed pieces more transparent and had a more homogeneous surface then TpS-PBAT blends. The mechanical properties of MTpS-PBAT films are superior than TpS-PBAT films. The modification of the thermoplastic starch by grafting of maleic anhydride (MA), had an important positive effect on the equilibrium water content of the films as compared to the samples that were not maleated