Evaluación de la influencia de la adición de almidón en las propiedades del poliuretano

Polyurethanes are among the most versatile polymers in the world with great demand in today's market. The development of new compositions is necessary, due to the search for high performance materials and with properties different from the existing ones. Incorporating fillers into the polymer is a means of improving the performance of polyurethane. Thus, the present work aimed to incorporate starch into thermoplastic polyurethane via in situ polymerization, in proportions of 1.0%, 2.0%, 3.0% and 5.0% by mass in relation to the mass of pure polymer, and evaluate the thermal and morphological properties of the composites obtained. Polyurethane was obtained through the reaction of polycaprolactonediol (PCL) and hexamethylene 1,6-diisocyanate (HDI). The morphology of the composites obtained was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Thermal properties were characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). In addition, the surface of the polymers was evaluated using the wettability technique. Based on the results obtained, the composite that presented the best performance was polyurethane with 5% starch, as it showed an increase in crystallinity and, therefore, an increase in thermal resistance. In addition, the best dispersion of the filler in the polymer matrix was verified for the microcomposite with 5% starch, indicating that the starch added distinct properties to the composite. Los poliuretanos se encuentran entre los polímeros más versátiles del mundo y con gran demanda en el mercado actual. Es necesario el desarrollo de nuevas composiciones, debido a la búsqueda de materiales de altas prestaciones y con propiedades diferentes a los existentes. La incorporación de rellenos en el polímero es un medio para mejorar el rendimiento del poliuretano. Así, el presente trabajo tuvo como objetivo incorporar almidón al poliuretano termoplástico vía polimerización in situ, en proporciones de 1,0%, 2,0%, 3,0% y 5,0% en masa con relación a la masa de polímero puro, y evaluar las propiedades térmicas y morfológicas de los compuestos obtenidos. El poliuretano se obtuvo a través de la reacción de policaprolactonediol (PCL) y hexametilen 1,6-diisocianato (HDI). La morfología de los composites obtenidos se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Las propiedades térmicas se caracterizaron por calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis termogravimétrico (TGA). Además, se evaluó la superficie de los polímeros mediante la técnica de humectabilidad. En base a los resultados obtenidos, el composite que mejor comportamiento presentó fue el poliuretano con 5% de almidón, ya que mostró un aumento de la cristalinidad y, por tanto, un aumento de la resistencia térmica. Además, se verificó la mejor dispersión del relleno en la matriz polimérica para el microcompuesto con 5% de almidón, lo que indica que el almidón agregó distintas propiedades al compuesto. Os poliuretanos estão entre os polímeros mais versáteis do mundo com uma grande demanda do mercado atual. O desenvolvimento de novas composições são necessárias, devido à busca por materiais de alto desempenho e com propriedades diferentes das existentes. A incorporação de cargas ao polímero é um meio de melhorar o desempenho do poliuretano. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo de incorporar o amido ao poliuretano termoplástico via polimerização in situ, nas proporções de 1,0%, 2,0%, 3,0% e 5,0% em massa em relação à massa de polímero puro, e avaliar as propriedades térmicas e morfológicas dos compósitos obtidos. O poliuretano foi obtido por meio da reação da policaprolactonadiol (PCL) e do 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI). A morfologia dos compósitos obtidos foi caracterizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As propriedades térmicas foram caracterizadas através da calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Além disso, avaliou-se a superfície dos polímeros através da técnica de molhabilidade. Com base nos resultados obtidos, o compósito que apresentou melhor desempenho foi o poliuretano com 5% de amido, pois evidenciou aumento da cristalinidade e, portanto, o aumento da resistência térmica. Além disso, verificou-se a melhor dispersão da carga na matriz polimérica, para o microcompósito com 5% de amido, indicando que o amido agregou propriedades distintas ao compósito.