Este trabajo evalúa el comportamiento de compuestos que contienen un biopolímero derivado de industrias de agricultura sostenible. El biopolímero seleccionado, poli(ácido láctico) - PLA -, en combinación con un polímero termoplástico (poliuretano) - TPU - se mezcló con fibras naturales, madera y coco. En un primer paso, se prepararon formulaciones que contenían 10, 20 y 30% en peso de fibra en relación con la mezcla de PLA-TPU (en la proporción 70/30% en peso). En el segundo paso, se mantuvo el mismo conjunto de formulaciones pero con la adición de un 5% en peso del agente de acoplamiento anhídrido maleico. Estos compuestos se caracterizaron mediante técnicas físico-mecánicas, térmicas y microscópicas. Los resultados indicaron una baja adhesión interfacial entre la mezcla polimérica y las fibras vegetales. Es importante destacar el bajo rendimiento del agente de acoplamiento, ya que las formulaciones que contenían anhídrido maleico no mostraron ninguna mejora en sus propiedades en comparación con el material estándar. Por lo tanto, los biocompuestos estudiados en este trabajo pueden utilizarse cuando no se requieran materiales de altas prestaciones, como en artículos de decoración del hogar, siendo factible el uso de fibras vegetales para reducir el coste del compuesto final.INTRODUCCIÓNMucho se ha discutido sobre las principales políticas de gestión de residuos de materiales utilizados en la industria en general, pero la mayor reflexión actual es sobre el desarrollo sostenible. La necesidad de viabilizar la continuidad del desarrollo, racionalizar el consumo, optar por soluciones y productos sostenibles en todo su ciclo de vida y buscar el equilibrio entre el hombre y la naturaleza han pasado a ser consideraciones fundamentales en el desarrollo de productos. Diversos materiales han sido investigados en busca de soluciones ambientalmente favorables, como se puede apreciar en algunos trabajos dispuestos en la literatura. Dentro de este contexto y como alternativa a los polímeros convencionales, los biocompósitos han alcanzado posiciones de destaque.Intensas investigaciones están siendo realizadas para el desarrollo de esta nueva clase de compósitos verdes (biocompósitos), combinando fibras naturales con polímeros biodegradables. El mayor destaque de estos biocompósitos es su carácter ecológicamente correcto, totalmente degradable y sostenible. Al final de su ciclo de vida, pueden ser desechados o sometidos a compostaje sin perjudicar el ambiente. Sin embargo, cabe destacar que los compósitos estudiados en este trabajo no son totalmente biodegradables, ya que presentan en su formulación un polímero que no se caracteriza por su biodegradabilidad, el poliuretano.

El poli(ácido láctico) (PLA) es el polímero biodegradable con mayor potencial para sustituir a los polímeros derivados del petróleo en la industria del envasado. Sin embargo, una de sus principales limitaciones es su escasa estabilidad dimensional térmica. Este trabajo presenta un estudio de la influencia de dos aditivos: modificador térmico (nucleante) y modificador de impacto sobre la Temperatura de Distorsión Térmica (HDT), la Temperatura de Ablandamiento Vicat (Vicat) y las propiedades mecánicas del PLA. El mecanismo de estos aditivos se evaluó analizando la temperatura de transición vítrea (Tg) y el grado de cristalinidad por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) en las muestras con y sin tratamiento de recocido. Se aplicó un diseño experimental para el tratamiento estadístico de los datos. Los valores de HDT y Vicat se vieron ligeramente alterados por la presencia de aditivos, aunque el módulo elástico de tracción aumentó. El recocido fue responsable del aumento del HDT, así como del Vicat, debido a un mayor grado de cristalinidad. Las curvas DSC mostraron una gran complejidad en el comportamiento térmico del PLA, estando fuertemente influenciado por las condiciones de tratamiento térmico.INTRODUCCIÓNEl poliácido láctico (PLA) se presenta como un gran prometedor en la sustitución de los polímeros derivados del petróleo. Su aceptación tanto en el ámbito científico como en el mercado es un factor alentador para el desarrollo de nuevos productos biodegradables, volviéndose competitivo para aplicaciones en empaques en general.La producción del PLA presenta numerosas ventajas: puede obtenerse de fuentes agrícolas renovables, su producción consume cantidades considerables de dióxido de carbono, es reciclable y compostable, siendo una alternativa desde el punto de vista ambiental y presenta potencial para mejorar la economía en las propiedades agrícolas. Sin embargo, este material puro presenta algunas limitaciones importantes de aplicación y por esto se encuentran en la literatura varios estudios para mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, tales como flexibilidad, resistencia al impacto y procesamiento mediante aditivación, la preparación de mezclas con otros polímeros o de reticulación.Los empaques termoformados se producen en grandes cantidades y la posibilidad de producirlos con un polímero biodegradable sería de gran relevancia desde el punto de vista ambiental. Sin embargo, una limitación para esta aplicación es la falta de estabilidad térmica del PLA, y los empaques hechos con este material pueden presentar deformaciones incluso cuando se someten a las temperaturas de transporte.

Este artículo muestra la evaluación de dos técnicas de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), la Reflexión Total Atenuada Universal (UATR) y la Detección Fotoacústica (PAS), para la caracterización de los microbicidas OIT, carbendazima y diurón, que se utilizan en formulaciones de pintura acrílica. Se tuvieron en cuenta las características de cada técnica de análisis de superficies, como la profundidad de muestreo. El análisis PAS, utilizando la velocidad de 0,20 cm.s-1, resultó ser la única técnica adecuada para el estudio. La presencia de los microbicidas referidos en la película de pintura seca también se confirmó mediante análisis microbiológicos y HPLC.INTRODUCCIÓNLos materiales de recubrimiento, como las pinturas, contienen agua, dispersiones poliméricas, pigmentos, cargas, modificadores reológicos, aditivos y otros ingredientes. Son potencialmente susceptibles al ataque microbiológico en su estado húmedo y necesitan ser preservados con productos químicos, llamados microbicidas, popularmente conocidos como biocidas, actuando en este caso específicamente como conservantes o preservativos. Actualmente, los recubrimientos arquitectónicos interiores son los materiales con mayores demandas y restricciones ambientales y toxicológicas para los conservantes, lo que explica por qué se usan tan pocas moléculas para la preservación de pinturas y en concentraciones tan bajas como sea posible, generalmente <1%.Los microbicidas son productos incorporados a las pinturas, cuya función es protegerlas, tanto en estado húmedo como en estado seco, con el objetivo de inhibir el crecimiento de microorganismos (o su muerte), garantizando una mayor durabilidad a las pinturas y a las películas secas. Son clasificados según su uso, siendo conocidos como fungicidas, bactericidas y algicidas. En el mercado existen alrededor de 250 microbicidas diferentes, destinados a proteger la pintura en el envase y la película aplicada. Los fungicidas 2-metoxicarbonilamino-benzimidazol (carbendazim), 2-N-octil-4-isotiazolin-3-ona (OIT) y el algicida N-(3,4-diclorofenil)-N,N-dimetilurea (diuron) son los microbicidas más populares en el mercado brasileño para la preservación de la película seca.Debido a su alta toxicidad para los hongos, el OIT se usa principalmente como fungicida para pinturas, maderas, adhesivos, cueros, etc. En casos donde se necesita una protección más completa, como en pinturas exteriores o incluso en interiores en zonas costeras o de alta humedad, tiene sentido combinar el OIT con otro fungicida, siendo el carbendazim uno de los más utilizados. Aún con la necesidad de una preservación más completa, el diuron se agrega a las pinturas para conferirles protección contra algas.

La producción de materiales que presenten altas prestaciones en sus aplicaciones requiere avances científicos y tecnológicos. Los altos valores de resistencia a la tracción y módulo de elasticidad, combinados con la flexibilidad, baja densidad y alta relación de aspecto, hacen de los nanotubos de carbono candidatos excepcionales para compuestos poliméricos reforzados. Preparamos por laminación sistemas compuestos basados en resina epoxi/fibra de carbono tejida (para los binarios), más nanotubos de carbono para los sistemas ternarios. El efecto de la estequiometría del sistema epoxi (valor Phr) y la concentración de nanotubos de carbono utilizados en los sistemas compuestos se evaluó mediante sus propiedades morfológicas (SEM), térmicas (TG) y mecánicas (ASTM D790-10). Aunque el sistema epoxi con 10,0 Phr ha presentado una mayor estabilidad térmica, el sistema compuesto ternario producido con 26,6 Phr mostró valores de tensión máxima y módulo elástico hasta 8 veces superiores a los producidos con el sistema de 10 Phr. La adición de nanotubos de carbono a los compuestos con 26,6 Phr produjo un aumento adicional de aproximadamente el 38 y el 15% de la tensión máxima y el módulo elástico, respectivamente. Estos resultados revelaron una limitación en los métodos de incorporación de las nanoestructuras en los sistemas compuestos, donde la dispersión está limitada por una serie de factores, inherentes a las interacciones químicas y/o físicas durante la fabricación de los compuestos nanoestructurados.INTRODUCCIÓNLa búsqueda de materiales de alto rendimiento para vehículos aeroespaciales es constante, con el objetivo de reducir el índice de masa, aumentar la resistencia a la fatiga y la corrosión, reducir las emisiones y los costes, manteniendo al mismo tiempo un alto grado de fiabilidad. El uso de sistemas compuestos jerárquicos nanoestructurados es el tema central del avance tecnológico previsto. Los materiales compuestos ternarios basados en matriz polimérica, nanoestructuras y tejido de microfibras, como los descritos en este trabajo, podrían utilizarse en el desarrollo de satélites y vehículos aeroespaciales. Los nanotubos de carbono (NT) presentan altos valores de conducción eléctrica y térmica, resistencia a la tracción, módulo elástico, flexibilidad y baja densidad, lo que los convierte en candidatos para reforzar materiales compuestos para sectores estratégicos.Sin embargo, combinar las propiedades mecánicas y conductoras de los refuerzos (fibra de carbono y NT) con las características de baja densidad, facilidad de procesado, estabilidad dimensional y baja toxicidad de los sistemas epoxi es un reto que requiere principalmente

En este trabajo se estudiaron sistemas catalizadores ternarios compuestos por versatato de neodimio, cloruro de t-butilo e hidruro de diisobutilaluminio utilizados en la polimerización cis-1,4 de butadieno en hexano. Se investigó el efecto del envejecimiento natural del catalizador (de 1 a 60 días a 8,5°C) sobre la conversión, la actividad del catalizador y las características de micro y macroestructura del polibutadieno. También se estudió el efecto del envejecimiento forzado por calentamiento (40°C), de las diferentes fases de la preparación del catalizador sobre las características de polimerización y el polímero sintetizado. Los polímeros se caracterizaron por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y viscosimetría en solución y en estado fundido. El envejecimiento acelerado de las distintas fases del catalizador (F1, F2, F3 y F4) afectó a la conversión y a la actividad catalítica de distintas maneras. Los resultados de la conversión y la actividad catalítica mostraron que F1 era la fase más afectada por el envejecimiento acelerado a 40ºC. En este paso se añadió el versatato de neodimio a la solución de hidruro de diisobutilaluminio (catalizador 447). La microestructura no cambió con el envejecimiento natural del catalizador, mientras que la macroestructura mostró dependencia de esta variable. Al aumentar el tiempo de envejecimiento del catalizador de 1 a 10 días se observó un ligero aumento de la conversión y de la actividad catalítica.INTRODUCCIÓNLos sistemas catalíticos basados en neodimio han atraído mucha atención para la polimerización de dienos conjugados. De todos los lantánidos capaces de polimerizar dienos, el neodimio es el que presenta la más alta actividad. La principal característica de estos sistemas es que producen polímeros con un contenido muy alto de unidades cis a partir de varios dienos, como el butadieno. La microestructura de los polibutadienos, especialmente el contenido de unidades cis, influye significativamente en las propiedades físicas tanto del polímero puro como de los productos vulcanizados, aunque no se modifican significativamente en el rango entre el 25 y el 80 % de unidades cis, sino que lo hacen rápidamente después de esos límites. Esto se debe a que los polibutadienos tienen la capacidad de cristalizar bajo tensión, lo que mejora las propiedades físicas del polímero. Este efecto se acentúa a medida que aumenta la pureza estérica del polímero.

Se prepararon películas producidas con mezclas de polietileno lineal de baja densidad y polietileno de baja densidad (LLDPE + LDPE) que contenían un 5 % en peso de sorbato potásico (KS) mediante extrusión de película plana. Estas películas se caracterizaron por calorimetría diferencial de barrido y fluorescencia de rayos X de dispersión por longitud de onda. El perfil de migración del KS se siguió mediante espectroscopias de reflexión total atenuada-infrarrojo por transformada de Fourier y ultravioleta, y se determinó su efecto sobre la curva de sellado. La adición de un 5% de KS no mostró ningún efecto en las propiedades térmicas del polietileno. Sin embargo, las propiedades de sellado se vieron ligeramente afectadas por la migración de KS, actuando como una impureza en la zona sellada, lo que requirió una mayor fuerza de sellado a temperaturas más bajas.INTRODUCCIÓNEl envasado activo es aquel que altera sus condiciones internas para aumentar la seguridad, mejorar las propiedades sensoriales y prolongar la vida útil del producto envasado. Existen varios tipos de envases activos y cada tecnología se utiliza en función de la aplicación y las necesidades del producto a envasar. Uno de los tipos más estudiados es el envasado antimicrobiano.El envasado antimicrobiano es una posibilidad para envasar diversos productos como carne, pasta, queso, etc. Principalmente porque la contaminación de estos productos comienza en la superficie, debido a la manipulación tras el corte y el procesado. Una de las técnicas que se pueden aplicar es pulverizar un agente antimicrobiano directamente sobre la superficie del alimento, pero dependiendo del tipo de alimento, esto supone un beneficio limitado debido a la posibilidad de que la sustancia activa se neutralice por su difusión desde la superficie hacia el interior de la masa del producto.Por lo tanto, el uso de envases que contengan agentes antimicrobianos en su formulación puede ser mucho más eficaz debido a la lenta migración del compuesto activo desde el material de envasado hasta la superficie del producto, en comparación con la tecnología de pulverización. Si el envase antimicrobiano tiene la característica de liberar el compuesto durante un largo periodo de tiempo, puede utilizarse desde el transporte hasta el almacenamiento, garantizando su acción mientras el producto esté envasado.

El estudio de sistemas constituidos por nanopartículas de óxido de hierro y polianilina ha aumentado en los últimos años. Sin embargo, pocos estudios están relacionados con el efecto de la sonicación en la preparación de estos materiales híbridos. En este trabajo se estudió el efecto de la sonicación sobre las propiedades de los híbridos maghemita/polianilina mediante técnicas de diseño experimental. Los materiales obtenidos se estudiaron mediante espectroscopia infrarroja, difracción de rayos X y análisis termogravimétrico. Las muestras también se caracterizaron midiendo la resistividad eléctrica y mediante ensayos de fuerza magnética. Los resultados obtenidos muestran que el aumento de la potencia de sonicación produce el aumento del proceso de dopaje y la disminución de la resistividad eléctrica. La misma potencia de sonicación produjo la destrucción de una gran cantidad de maghemita, lo que condujo a una disminución de las fuerzas magnéticas.INTRODUCCIÓNEntre los polímeros conductores, la polianilina es un material investigado por varios grupos en Brasil y en el extranjero que merece gran destaque debido a su bajo costo, facilidad de preparación, buena estabilidad en el medio ambiente, así como una buena conductividad eléctrica. Además, la PAni también puede comportarse como un polímero intrínsecamente magnético y sus propiedades magnéticas se mejoran a menudo extrínsecamente mediante la inserción de partículas magnéticas en la matriz conductora. Estos híbridos formados por la fracción inorgánica confinada en el polímero conductor combinan las ventajas de los materiales inorgánicos y orgánicos y se han estudiado cada vez más.Por ejemplo, un análisis bibliométrico utilizando los términos polianilina y maghemita arroja un total de 137 publicaciones en los últimos diez años, con el 43% concentrado en los dos últimos años. En este contexto, nuestro grupo ya ha desarrollado un proceso para la modificación de nanopartículas de maghemita con polianilina dopada con DBSA. Estos materiales híbridos se prepararon mediante un proceso de polimerización de anilina bajo condiciones mecánicas utilizando 8 y 25 por ciento en masa de nanopartículas de maghemita. Las nanopartículas de maghemita utilizadas tenían un diámetro de unos 10 nm y una fuerza magnética de unos 14 mN/g. El compuesto que contenía la mayor cantidad (25% en masa) de nanopartículas tenía una fuerza magnética y una resistividad eléctrica de 8,0±0,2 mN/g y (2,4 ± 1,6)×102 Ω.cm, respectivamente.En el presente trabajo se estudió, mediante un diseño experimental, la preparación de híbridos de maghemita y polianilina mediante polimerización in situ asistida por ultrasonidos.

En este trabajo se presenta una evaluación de la técnica de espectroscopia de reflectancia difusa FT-IR (DRIFT) en la región NIR (DRIFT/NIR) para caracterizar OIT, diurón y carbendazima en composiciones de pintura acrílica que contienen estos microbicidas molidos reducidos a tamaños de partícula en torno a 5 μm. El análisis DRIFT-NIR mostró bandas analíticas en 6077, 5799, 5681 y 4335 cm-1 para la OIT, 4943 y 4435 cm-1 para la carbendazima, y la absorción en 4943 cm-1 posiblemente se atribuya también al diurón. La presencia de microbicidas en la película de pintura seca también se confirmó mediante HPLC y análisis microbiológicos, que revelaron que los microbicidas molidos son más eficaces para el control microbiológico, mejorando la conservación de la película de pintura seca en comparación con los microbicidas no molidos. Esto permite que los microbicidas se utilicen en concentraciones más bajas en pinturas y materiales de revestimiento, ahorrando así recursos financieros y reduciendo los impactos toxicológicos para los seres humanos y el medio ambiente.INTRODUCCIÓNEntre los diversos materiales de revestimiento disponibles en el mercado de la construcción, las pinturas arquitectónicas son actualmente las más demandadas, impulsadas en gran medida por los aspectos decorativos, relacionados con las preferencias por determinados colores y texturas, la protección y durabilidad de los materiales a los que se aplican, y más recientemente relacionados con la "salud" y, en consecuencia, con la salud y el bienestar del consumidor.La mejora del aislamiento térmico y la acumulación de humedad en el ambiente y los sistemas de climatización han impulsado el desarrollo de microorganismos biológicos como mohos, bacterias, ácaros, protozoos y algas. Cuando se depositan en interiores y encuentran condiciones ambientales favorables y nutrientes adecuados, los hongos se reproducen sucesivamente, formando colonias visibles (comúnmente conocidas como moho), provocando su deterioro.Actualmente, existen pinturas contra patógenos, hongos causantes de asma y alergias, entre las aplicaciones habituales relacionadas con la lucha contra hongos y algas perjudiciales para la estética del entorno y la funcionalidad de los materiales. Cuando se utilizan en interiores, y precisamente porque pretenden preservar la calidad del entorno, las pinturas imponen severas restricciones medioambientales y toxicológicas a los microbios y a los materiales utilizados para preservarlas.

Recientemente han cobrado gran interés los estudios que utilizan sistemas bio(muco)adhesivos de administración de fármacos, que pueden favorecer la orientación del fármaco y un contacto más específico del sistema de administración con las distintas membranas de absorción del organismo. Esta plataforma tecnológica asociada a la nanotecnología ofrece potencial para controlar la liberación de fármacos; por lo tanto, son excelentes estrategias para aumentar la biodisponibilidad de los fármacos. El objetivo de este trabajo fue estudiar plataformas bio(muco)adhesivas poliméricas basadas en nanotecnología para controlar la administración de fármacos, destacando sus propiedades, cómo se puede medir la bio(muco)adhesión y sus posibles aplicaciones para diferentes vías de administración.INTRODUCCIÓNLa bioadhesión puede definirse como el estado en el que dos materiales, al menos uno de los cuales es de naturaleza biológica, se mantienen unidos durante un periodo de tiempo. El potencial de estos sistemas es prolongar el tiempo de permanencia del preparado en el lugar de acción o absorción, intensificando el contacto del fármaco con la barrera epitelial de la piel o la mucosa. El aumento del tiempo de permanencia del preparado farmacéutico en el lugar, combinado con la liberación controlada, puede favorecer el mantenimiento de la concentración efectiva en el lugar de acción o absorción y el control de la liberación del fármaco, mejorando la eficacia terapéutica y reduciendo la dosis y la frecuencia de administración del fármaco.Los sistemas bioadhesivos aplicados a las mucosas suelen definirse como mucoadhesivos, pero los términos pueden ser intercambiables. Algunos autores definen los sistemas mucoadhesivos como aquellos que interactúan con las moléculas de la capa mucosa, pero en realidad es difícil discernir si la interacción se produce en la superficie celular o entre las moléculas del material y la capa mucosa. Además, en el caso de muchos materiales bioadhesivos la interacción se produce con ambas estructuras.Con el desarrollo de materiales adhesivos, es posible diseñar sistemas con propiedades bio(muco)adhesivas más adecuadas para diversos fármacos que se administran por diferentes vías y mucosas.

En este estudio se empleó la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) para investigar los productos gaseosos de pirólisis del caucho etileno-propileno-dieno (EPDM). El objetivo era evaluar el potencial del análisis FT-IR de pirolizados gaseosos (PY-G/FT-IR) para la caracterización de aditivos de EPDM. Se analizaron dos formulaciones de EPDM que contenían aditivos típicamente empleados en cauchos EPDM. Inicialmente, se caracterizaron por separado los productos gaseosos de pirólisis de aceite de parafina, ácido esteárico, 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina, monosulfuro de tetrametiltiuram (TMTM), disulfuro de tetrametiltiuram (TMTD) y 2-mercaptobenzotiazol (MBT), y se identificaron sus principales absorciones. Posteriormente, se analizaron los productos gaseosos de pirólisis de las formulaciones de EPDM crudo, sin vulcanizar y vulcanizado. Las similitudes observadas en los espectros FT-IR del EPDM sin vulcanizar y vulcanizado muestran que el proceso de vulcanización no interfiere con los productos de pirólisis. La identificación de los grupos funcionales de los aditivos estudiados fue posible tanto en las muestras de EPDM sin vulcanizar como en las vulcanizadas, sin extracción con disolventes. Los resultados también demuestran que la técnica PY-G/FT-IR puede identificar aditivos que contienen azufre en concentraciones tan bajas como 1,4 phr (1,26%) tanto en EPDM sin vulcanizar como vulcanizado. Sin embargo, el método mostró algunas limitaciones debido al solapamiento y a las similitudes de los espectros PY-G/FT-IR de TMTM y TMTD, que no podían distinguirse entre sí. La técnica PY-G/FT-IR es una alternativa más rápida y barata a las sofisticadas técnicas que suelen aplicarse para la detección de aditivos en cauchos.INTRODUCCIÓNLa detección de aditivos poliméricos es un asunto de gran relevancia porque permite la reconstrucción de formulaciones en cauchos desconocidos, la resolución de problemas de fabricación, la investigación de compuestos de la competencia y la realización de estudios de calidad.Los compuestos químicos de bajo peso molecular, conocidos como aditivos, se incorporan a los cauchos para obtener propiedades deseables. Los principales aditivos utilizados en los cauchos son antioxidantes, agentes de vulcanización, aceleradores, agentes reforzantes, activadores y ayudas de procesamiento. Se pueden emplear muchos tipos de compuestos para realizar la misma función. Por ejemplo, los ditiocarbamatos, benzotiazoles, aminas, tioureas y disulfuros de tiuram pueden actuar como aceleradores. Los aditivos se seleccionan según el sistema de vulcanización del caucho y las propiedades finales deseadas.