Desenvolvimento de compósitos poliméricos de poli (butileno adipatoco-tereftalato) (PBAT)/óxido de zinco (ZnO) e poli (butileno adipato-cotereftalato) (PBAT)/dióxido de titânio (TiO₂)

Abstract

Neste trabalho, compósitos poliméricos foram desenvolvidos a partir de um poliéster biodegradável, o poli(butileno-adipato-co-tereftalato) (PBAT), e dois óxidos, óxido de zinco (ZnO) e dióxido de titânio (TiO₂), nas concentrações 1%, 3% e 5%. Avaliou-se a influência dos óxidos sobre as propriedades reológicas, térmicas, mecânicas, antimicrobianas, de biodegradabilidade e morfológicas dos compósitos, através da reometria de torque, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho médio (IR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaio mecânico de tração e impacto, teste de difusão em disco, biodegradação em solo e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Compósitos de PBAT e ZnO/ TiO₂ foram preparados em um misturador interno, sendo possível quantificar a dependência do torque com a velocidade de rotação dos rotores pelo índice de pseudoplasticidade pela Lei da Potência. A avaliação reológica dos compósitos obtidos mostrou a dependência do torque e da temperatura com a quantidade de óxido adicionado. A adição do ZnO ao PBAT diminuiu a estabilidade térmica da matriz enquanto que o TiO₂ não influenciou tal propriedade. A análise dos resultados obtidos pelo DSC indicou que a temperatura de fusão e a cristalinidade durante a fusão não sofreram mudanças significativas, e que durante a cristalização o TiO₂ antecipou o evento. Os modelos macrocinéticos estudados, Pseudo-Avrami e Mo, correlacionaram de forma satisfatória os valores experimentais e calculados para a cristalinidade relativa. Propriedades mecânicas, como resistência à tração e alongamento na ruptura, tiveram valores menores do que o do PBAT puro com a adição do ZnO, já a incorporação do TiO₂ promoveu aumento nestas duas propriedades. A resistência ao impacto não sofreu mudança significativa com a adição das duas cargas. Os filmes dos compósitos não promoveram inibição bacteriana, mas mostraram-se suscetíveis à ação de microrganismos em solo. A morfologia dos compósitos com ZnO indicou a formação de aglomerados e fraca interação entre a carga e a matriz, já para os compósitos com TiO₂ foi verificada boa dispersibilidade com boa interação entre os constituintes.