Evaluación de las propiedades mecánicas y de barrera de la inclusión de microcelulosa acetilada en un biocomposito polisuccinimida-almidón

Abstract

"El uso desmedido de los materiales de empaques derivados del petróleo ha generado un impacto negativo en el medio ambiente, por lo cual es importante generar conciencia para su adecuada manipulación, en virtud a lo anterior surge la necesidad de buscar distintas fuentes naturales que reemplacen el uso desmedido de polímeros sintéticos, surgiendo así un interés particular por el uso de biocompositos, los cuales deben fortalecer u otorgar las propiedades mecánicas y de barrera propias de un polímero. El objetivo del presente trabajo fue obtener un biocomposito Polisuccinimida-Almidónmicrocelulosa acetilada (PSI-ST-MCA) en diversos grados de sustitución (GS), para mejorar tanto las propiedades de barrera como las mecánicas, para lo cual se elaboraron probetas en base a doce tratamientos variando los contenidos de MCA (15, 20 y 25 %), y los GS (0, 0.300, 0.470 y 0.640). Los análisis realizados a las probetas fueron % de solubilidad, permeabilidad al vapor de agua (WVP), tensión a la fractura (TF), porcentaje de elongación (%E), módulo elástico (M.E.), fracturabilidad (F) y resistencia a la tracción (TS). Los datos obtenidos se analizaron mediante un análisis de varianza y t-student (p≤0.05). De las pruebas realizadas se encontró que la probeta con la formulación MC, presentó un 53.647% de solubilidad, en contraste con la que contiene 0.300 GS con un 47.863% mostrando una mayor estabilidad, por lo que es posible corroborar que la MCA disminuye el índice de hinchamiento y por ende la solubilidad del material. Las probetas que presentan una WVP menor son aquellas que en su formulación contienen 20% de MCA y 0.640 GS en contraste con las elaboradas a base de 15% de MCA y 0.300 GS y sin acetilar. En cuanto a las propiedades mecánicas la probeta que presenta una mayor Tf es la compuesta por 0.300 GS y 25% de MCA, en contraste la probeta que presenta una menor Tf es la identificada con 0.470 GS, en cuanto al % E el dato mayor está dado por las probetas con 0.640 GS adicionadas con 20 y 25% de MCA, opuestamente se puede apreciar que la probeta con el menor %E es la compuesta por MCA con 0.300 y 0.470 GS, en lo correspondiente al M.E. el mayor valor se obtuvo con la probeta que contiene 0.300 GS y 15% de MCA, por el contrario la probeta con un menor dato se obtiene con la formulación de 0.640 GS y 15% de MCA, lo mencionado anteriormente permite corroborar que las probetas que tienen un mayor M.E. tienden a ser más resistentes ante una fractura. En cuanto a los datos de dureza es importante destacar la influencia del agente plastificante así como la importancia de la acetilación realizada a la MC, dado que las probetas que presentan una mayor fracturabilidad son aquellas que contienen MC sin acetilar, respecto al porcentaje de deformación según dureza la probeta con mayor resistencia corresponde a la formulada por 0.470 GS y 15 % de MCA, reportando un 4.430 %, de manera contraria la que reporta un menor dato es la probeta identificada con 0.470 GS y 20 y 15 % de MCA, finalmente en el parámetro de TS el valor mayor corresponde a la probeta formulada con 15 % de MCA y 0.300 GS, mientras que el dato menor corresponde a la formulación de 15% de MCA y 0.640 GS"