Há algumas fontes de polímeros biodegradáveis. Os sintéticos são oriundos do petróleo; os biotecnológicos, produzidos por microrganismos (o mais conhecido do Brasil é o polihidroxibutirato ou PHB), e os polímeros naturais são obtidos em cultivos agrícolas. Estes têm importância crescente, pois são utilizados em blendas com materiais sintéticos, principalmente no caso de celulose, amido e quitosana. A última, um aminopolissacarídeo derivado da quitina, tem boas características mecânicas e pode ter boas características de biodegradabilidade quando aditivada. O amido, de diversas origens, e o de mandioca, em particular, é um dos materiais mais comuns. Sua origem influencia a quantidade de cadeias predominantemente ramificadas ou lineares, de modo que a presença majoritária de um ou outro tipo modifica as propriedades mecânicas do material. O tipo de cadeia também influencia a etapa da degradação, pois as ligações quebradas em cada caso são diferentes.

A celulose também é comum, modificada ou em blendas. Por ser formada por monômeros de glicose, a substância é bastante suscetível ao ataque por determinados tipos de enzimas. A presença de grupos OH livres permite modificações por reações químicas, como a acetilação, e a obtenção de variedades com características bastante diferentes.
Rosa: polêmicas ainda reinam nos biodegradáveis

Entre os polímeros de origem biotecnológica, o PHB é muito conhecido no Brasil, além de ser produzido localmente. Trata-se de um poliéster com ligações bastante suscetíveis a ataques químicos, conhecido por aqui há quase dez anos e com aplicações concentradas em commodities como embalagens descartáveis. A macromolécula é produzida como fonte secundária de energia por algumas bactérias do solo comuns nas terras brasileiras. Na família dos poliésteres, o PLA é muito empregado em embalagens devido à sua flexibilidade, e o polibutileno succinato, produzido em grande quantidade no Japão, mas menos conhecido pelos brasileiros, começa a ser importado para investigações. As pesquisas do grupo liderado por Rosa possibilitaram avanços na identificação de microrganismos específicos, das enzimas que produzem e quais matérias são vulneráveis a elas. A experiência acumulada no País e o surgimento de embriões de mercados forjam a confecção da primeira norma brasileira de embalagens biodegradáveis, em processo de criação.

Nano e macromoléculas – A Nanotecnologia é uma das coqueluches científicas modernas, mas poucos se dão conta que materiais com partículas nanométricas não são novos. Na Idade Média já eram produzidos vidros com partículas nessa escala, e mesmo quatro ou cinco séculos antes de Cristo alquimistas manipulavam o ouro coloidal, que também tem partículas em nanoescala. A revolução nanotecnológica que se avizinha, entretanto, tem sua gênese no controle das estruturas dos materiais possibilitada por equipamentos modernos, conforme explicou o professor Luiz Antônio Pessan, do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade de São Carlos (Dema/UFSCar). O PhD em Engenharia Química apresentou trabalhos sobre nanocompósitos produzidos por pesquisadores de São Carlos.

Esses compósitos são materiais poliméricos nanoestruturados constituídos por um polímero convencional com propriedades modificadas por um reforço de partículas em escala nanométrica, isto é, com pelo menos uma dimensão menor que 100 nm. Entre as matrizes, os estudos se concentram em PP, PEAD, PET e PVC, e existe uma lista grande de nanopartículas que podem ser utilizadas em nanocompósitos.
As mais freqüentes são as nanoargilas, em particular a montmorillonita, nanofibras e nanotubos de carbono (que oferecem grande reforço mecânico, mas preço alto), nanosílicas (óxidos de alumínio e titânio, cuja superfície pode ser modificada para alterar sua reatividade) e fibras naturais. As argilas, hidrofílicas, possuem cátions entre suas camadas e eles podem ser trocados, facilitando a interação entre o reforço e a matriz polimérica organofílica. O tratamento mais utilizado emprega sais quaternários de amônio, mas existem outros modificadores. A estrutura do modificador orgânico e a existência de grupos polares alteram os resultados do tratamento. A combinação de argila com polímeros também pode ter vários resultados: a estrutura de camadas da argila pode não ser alterada, mas é possível realizar a intercalação do polímero e das lamelas da argila. Se as lamelas são completamente separadas, o material obtido é um nanocompósito esfoliado.

Um dos métodos de obtenção de nanocompósitos de argila é a polimerização in situ, em que o monômero penetra nas lamelas e depois polimeriza, separando-as. No método por solução, o polímero é dissolvido e misturado com a argila, seguindo a remoção do solvente. Mas o processo mais interessante para a produção em escala industrial é a mistura em estado fundido, em que as lamelas são dispersas na matriz polimérica por cisalhamento.

Outra classe de materiais poliméricos nanoestruturados são as nanoblendas, obtidas de dois modos. Em um, mais convencional, o tamanho das partículas da fase dispersa é reduzido por cisalhamento durante o processo. No outro, dois materiais dotados de grupos reativos interagem e formam estruturas nanométricas que conseguem modificar as propriedades da matriz.

 
 
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