Mejora de la adhesión interfacial entre almidón y el ácido poli-láctico (PLA) mediante el uso de compatibilizadores

Abstract

[ES] La incorporación de poliésteres biodegradables hidrofóbicos a films de almidón constituye una estrategia para la obtención de materiales con propiedades mejoradas en cuanto a comportamiento mecánico y de barrera al vapor de agua. No obstante, la falta de compatibilidad de ambos polímeros requiere, en general, el uso de sustancias compatibilizadoras. El objetivo del presente trabajo fue analizar la influencia en las propiedades de films mezcla de almidón (S) termoplástico y ácido poli-láctico (PLA) de la incorporación de un poliéster (poli--caprolactona: PCL) funcionalizado con grupos polares, mediante reacción con glicidil metacrilato (PCLG) o anhídrido maléico y glicidil metacrilato (PCLMG). Se analizaron siete formulaciones obtenidas mediante el método de mezclado en fundido y moldeo por compresión: S (plastificado con 30% de glicerol) y PLA puros y cinco mezclas de S-PLA (80:20), cuatro de ellas con 2,5 o 5 % de los compatibilizadores PCLG o PCLMG, en términos de sus propiedades estructurales, mecánicas, de barrera y ópticas, así como su comportamiento térmico. Los films mezcla compatibilizados presentaron una matriz más homogénea, con mayores valores del módulo de elasticidad que los films de almidón, pero fueron menos extensibles y con una resistencia a la fractura similar, dependiendo del tipo y concentración de compatibilizador. También presentaron una mejora en la permeabilidad al vapor de agua, con una reducción respecto a los films de almidón del 30-33 %.

[EN] Incorporation of hydrophobic biodegradable polyesters to starch films represents a strategy to obtain materials with improved properties in terms of mechanical and water vapour barrier behaviour. Nevertheless, the lack of polymer compatibility, generally requires the addition of compatibilizers. The aim of this work is to analyse the influence of the incorporation of a polyester (poly--caprolactone: PCL) functionalized with polar groups by means of reaction with glicidil methacrylate (PCLG) or maleic anhydride and glicidil methacrylate (PCLMG), on the properties of blend films based on thermoplastic starch (S) and poly-lactic acid (PLA). Seven film formulations were obtained by melt blending and compression moulding: pure S (plasticized with 30% glycerol) and pure PLA, and five S-PLA (80:20) blends, four of them containing 2.5 or 5 % of PCLG or PCLMG, and characterised as to the structural, mechanical, barrier and optical properties, as well as the thermal behaviour. Compatibilized blend films exhibited a more homogenous matrix, with higher values of the elastic modulus than the starch films, but they were less extensible and with similar resistance to break, depending on the type and amount of compatibilizer. They also showed improved water vapour permeability, with a reduction of 30-33% with respect to the pure starch films.