DUGi

Mejora de la resistencia térmica del ácido poliláctico obtenido por extrusión reactiva al añadir nanoarcillas

http://dugi.udg.edu/item/http:@@@@hdl.handle.net@@2072@@281492

In the present work, poly(lactic acid) sheets (with a nominalwidth of 1 mm) reinforced with organically modifiedmontmorillonite (with a mass content of 2.5%) have beenmanufactured through a reactive extrusion process. Achain extensor (with a mass content of 0.5%) has beenused in order to improve poly(lactic acid) properties. Thekinetics of the thermal degradation has been analyzed bymeans of the general analytical equation. Various empiricaland theoretical solid-state mechanisms have been testedto elucidate the best kinetic model. In order to reachthis goal, master plots have been constructed by meansof standardized conversion functions. Given that it is notalways easy to visualize the best accordance betweenexperimental and theoretical values of standardized conversionfunctions, a new index, based on integral meanerrors, has been developed to quantitatively discern thebest mechanism. By doing that, it has been possible toascertain that random scission of macromolecular chainswas the best kinetic model. The presence of nanoparticleshas been beneficial, thus enhancing the thermal resistanceof poly(lactic acid)

En este trabajo se han fabricado, mediante extrusión reactiva,láminas de 1 mm de espesor de ácido poliláctico yde su nanocompuesto con un 2.5% en masa de montmorillonitaorganomodificada. En este proceso de extrusiónreactiva se ha utilizado un extensor de cadena, al 0.5%en masa, con el fin de mejorar las propiedades de estosmateriales. Se ha empleado la ecuación analítica generalpara evaluar los parámetros cinéticos de la descomposicióntérmica del ácido poliláctico y de su nanocompuesto. Se han analizado diferentes mecanismos empíricos y teóricosde reacciones en estado sólido con el fin de elucidarcuál es el mejor modelo cinético. Para alcanzar este objetivo,se han construido las curvas patrón de las funcionesde conversión estandarizadas. Puesto que estas curvaspatrón suministran información tan solo cualitativa, se hapropuesto un nuevo índice cuantitativo, basado en el errormedio integral (EMI) entre los valores teóricos y experimentalesde la función de conversión estandarizada. Deesta forma, ha podido demostrarse que el mejor modelocinético teórico es el de escisión aleatoria de cadenas moleculares.La presencia de nanopartículas ha sido beneficiosa,al mejorar la resistencia a la degradación térmicadel ácido poliláctico

En aquest treball s’han fabricat, mitjançant extrusió reactiva,làmines d’1 mm de gruix d’àcid polilàctic i del seunanocompòsit amb un 2.5% en massa de montmorillonitaorganomodificada. En aquest procés d’extrusió reactivas’ha fet servir un extensor de cadena, al 0.5% en massa,amb l’objectiu de millorar les propietats d’aquests materials.S’ha aplicat l’equació analítica general per avaluar elsparàmetres cinètics de la descomposició tèrmica de l’àcidpolilàctic i del seu nanocompòsit. S’han analitzat diversosmecanismes empírics i teòrics de reaccions en estat sòlidper tal d’elucidar quin és el millor model cinètic. Per assoliraquest objectiu, s’han construït les corbes patró de lesfuncions de conversió estandarditzades. Com que aquestescorbes patró subministren només informació qualitativa,s’ha proposat un nou índex quantitatiu, basat en l’errormitjà integral (EMI) entre els valors teòrics i experimentals de la funció de conversió estandarditzada. D’aquesta maneras’ha pogut demostrar que el millor model cinètic és eld’escissió aleatòria de cadenes moleculars. La presènciade nanopartícules ha estat beneficiosa en millorar la resistènciaa la degradació tèrmica de l’àcid polilàctic.

El ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España ha financiado este trabajo a través de los proyectos MAT2013-40730-P y MAT2016-80045-R

Associació de Químics i Enginyers de l’ IQS (Institut Químic de Sarrià)