Polietileno modificado cm pró-degradante orgânico para aplicação em embalagens flexíveis

Abstract

Com o aumento do consumo de materiais plásticos ao longo dos anos, surgiu a preocupação em relação ao seu descarte, bem como a sua interação com o ambiente. Por este motivo, várias frentes de estudos surgiram, buscando opções de materiais mais sustentáveis, sejam eles obtidos através das modificações das cadeias, fontes renováveis e biodegradáveis. Esse trabalho buscou avaliar a degradação abiótica de filmes de polietileno de baixa densidade (PEBD), aditivado com um pró-degradante de natureza orgânica, benzoína, livre de metais de transição, visando aplicação em embalagens flexíveis. Foram avaliadas quatro formulações diferentes (alterando o teor mássico da benzoína em 0%, 0,5%, 1% e 1,5%). Todas as amostras passaram pelo processo de extrusão de filme tubular. Amostras de cada formulação foram expostas a intemperismo natural na cidade de Sapucaia do Sul/RS, por um período de 3 meses (nov/16 - fev/17). Todas as amostras (antes e após a exposição ao intemperismo) foram caracterizadas através dos testes físicos, mecânicos, térmicos, químicos, morfológicos e reológicos. A incorporação da benzoína aumentou o valor de opacidade e do brilho das amostras antes da exposição, e as amostras com teor a partir de 1% de benzoína tiveram um decréscimo de seus valores de brilho 60° em aproximadamente 50%. Não houve diferença significativa em relação ao percentual de cristalinidade entre as amostras sem e com pró-degradante, bem como não apresentou mudanças em relação à estabilidade térmica das amostras avaliadas. Após a exposição ao intemperismo natural houve um decréscimo da massa molar e da viscosidade intrínseca das amostras de acordo com o aumento do teor de benzoína, tendo um maior impacto nas amostras com teor de 1%. Estes resultados indicam de que o aditivo atuou como um pró-degradante para o PEBD e que o teor ótimo foi de 1%.

With the increase in the consumption of plastic materials over the years, concern has arisen regarding its disposal, as well as its interaction with the environment. For this reason, study fronts have emerged, searching for more sustainable material choices, either to be through the modifications of the chains, renewable sources and biodegradable. This study evaluated the low-density polyethylene (LDPE) films abiotic degradation, added to an organic nature pro-degrading, benzoin, free of transition metals (for application in flexible packaging). Four different formulations were evaluated, (altering the content of benzoin in 0%, 0.5%, 1% and 1.5%). All samples passed through the tubular film extrusion process. Samples of each formulation were exposed to natural weathering in the city of Sapucaia do Sul, RS, for a three month period (From Nov / 16 – To Feb / 17). All samples (before and after exposure to weathering) were characterized by physical, mechanical, thermal, chemical, morphological and rheological analyzes. The incorporation of benzoin increased the opacity and brightness values of the samples before exposure, and samples with a content starting from 1% benzoin had their values decreased by approximately 50% in the 60° brightness result. There was no significant difference in relation to the crystallinity percentage between the samples without and with pro-degrading, as well as no changes in relation to the thermal stability of the evaluated samples. After exposure to natural weathering, there was a decrease in molar mass and intrinsic viscosity of samples according to the increase in benzoin content, having a greater impact on samples with 1% content. These results indicate that the additive acted as a degrader for LDPE and that the optimum content was 1%.