El creciente consumo de plásticos ha generado problemas medioambientales porque un polímero desechado tarda más de cien años en degradarse. El plástico ideal debe presentar propiedades industriales deseables y ser degradable en un plazo de tiempo satisfactorio. En esta investigación se buscan plásticos con buenas propiedades para envasado, pero que sean biodegradables cuando se desechan al medio ambiente. En este trabajo evaluamos la biodegradación de la mezcla del copolímero poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato, PHB-HV, que es un termoplástico natural, biodegradable y biocompatible, y del almidón anfiprótico, en la proporción de 75 y 25% m/m, respectivamente. Los resultados se obtuvieron mediante el ensayo de Sturm, una metodología para la evaluación de la biodegradación en presencia de un cultivo mixto de hongos Phanerochaete chrysosporium y Talaromyces wortmannii. Los resultados apuntaron a una biodegradación de la mezcla en función del tiempo, con aparición de grupos carboxílicos terminales. Además, se observó una nueva simetría cristalina en la estructura polimérica.INTRODUCCIÓNEl uso de polímeros es cada vez más común en la sociedad moderna. Debido a sus propiedades y facilidad de procesamiento, se han convertido en materiales adecuados para una amplia variedad de aplicaciones. Los polímeros son materiales inertes, no degradables, higiénicos, convenientes y cómodos. Sin embargo, poseen una propiedad indeseable: la durabilidad. Algunas de sus aplicaciones son desechables, y la dificultad para degradarlos en el medio ambiente ha despertado una gran preocupación en la actualidad.El desarrollo de nuevos materiales plásticos que sean estables durante su tiempo de uso y biodegradables, especialmente por la acción de microorganismos cuando se desechan en el medio ambiente, es una alternativa prometedora para minimizar la contaminación por plásticos.Los poliésteres son polímeros biodegradables que contienen grupos funcionales éster en su estructura. La razón principal es que las estructuras de estos materiales son fácilmente atacadas por los hongos mediante hidrólisis. Estos polímeros pueden ofrecer una amplia variedad de propiedades, que van desde plásticos rígidos altamente cristalinos hasta polímeros dúctiles. Las propiedades terapéuticas descubiertas en ciertos poliésteres han hecho posible su producción a escala industrial, principalmente en forma de hilos de sutura y cápsulas.

Las tecnologías de prototipado rápido (RP) y utillaje rápido (RT) están adquiriendo cada vez más importancia en la industria del moldeo por inyección. La fundición de compuestos resina/metal permite la construcción de moldes con mayor resistencia que los fabricados mediante otras técnicas de RT como la Estereolitografía. En este trabajo se investigó el comportamiento térmico de moldes fabricados en epoxi/aluminio durante el moldeo por inyección de probetas de polipropileno. La caracterización estructural y mecánica de las probetas moldeadas incluyó análisis de rayos X, dureza y ensayos de tracción. Las muestras presentaron pequeñas diferencias en el grado de cristalinidad y propiedades mecánicas similares en comparación con las muestras inyectadas en moldes de acero. Este estudio mostró un comportamiento térmico razonable del molde de epoxi/aluminio durante el moldeo por inyección de polipropileno, demostrando así la viabilidad de utilizar estos moldes para producir un número reducido de prototipos o productos con este termoplástico.INTRODUCCIÓNEn el desarrollo de productos de polímero moldeados por inyección, la fase de fabricación del molde es una de las más críticas debido a su elevado coste y largo tiempo de fabricación. La aparición de las tecnologías de prototipado rápido (RP, Rapid Prototyping) y de utillaje rápido (RT, Rapid Tooling) ha favorecido el proceso de desarrollo de productos con buena precisión dimensional, permitiendo que las empresas sean más competitivas e introduzcan ideas innovadoras en el mercado de forma rápida y eficaz. Entre las tecnologías de utillaje rápido que han saltado a la palestra está la fundición de resina con cargas metálicas. Esta técnica permite construir moldes con materiales compuestos de mayor resistencia que los utilizados por otras técnicas de RT. Sin embargo, el comportamiento térmico de estos materiales moldeados ha sido poco investigado.Durante la fase de diseño de un molde para inyección de termoplásticos, es conveniente obtener recomendaciones para asegurar un intercambio de calor eficaz, garantizando así un enfriamiento uniforme de la pieza. En el ciclo, el enfriamiento comienza simultáneamente con la inyección del termoplástico en la cavidad. El material se enfría desde el momento en que entra en contacto con las paredes de la cavidad, que se encuentran a una temperatura inferior. La etapa de enfriamiento se prolonga más allá de este momento, hasta que la pieza está lo suficientemente fría para ser extraída, normalmente por debajo de la temperatura de reblandecimiento del termoplástico. La transferencia de calor se produce principalmente por conducción entre el termoplástico inyectado y el molde, entre el molde y el fluido contenido en los canales de refrigeración, y por convección forzada del fluido refrigerante en su recorrido por los canales de refrigeración.

Este artículo presenta un estudio sobre la tecnología de los biopolímeros para diversos sectores, utilizando información extraída de artículos científicos y patentes. Se utilizaron como entradas el programa Scifinder Scholar, basado en las bases de datos CAPLUS y MEDLINE, y las bases de datos USPTO, respectivamente. Todos los datos se extrajeron utilizando biopolímeros y biomateriales como palabras clave. El resultado de esta investigación es un mapa de centros universitarios y de investigación sobre biopolímeros, países de origen, tipos de biopolímeros y sus aplicaciones, principales materias primas y métodos de producción.INTRODUCCIÓNLos polímeros, cuya producción se estima en unas 180.000.000 toneladas/año, desempeñan un papel importantísimo en la sociedad moderna, estando presentes en prácticamente todos los sectores como la medicina, la agricultura, la construcción, los envases y la electrónica. El petróleo puede considerarse una de las principales fuentes de materias primas para polímeros, pero con el aumento de su precio debido a los conflictos geopolíticos en Oriente Medio (la principal región productora de petróleo) y con la creciente preocupación de la sociedad por los índices de contaminación, se ha hecho necesario el desarrollo de nuevos tipos de polímeros.Estos nuevos tipos de polímeros se denominan biopolímeros y pueden definirse como cualquier polímero (proteína, ácido nucleico, polisacárido) producido por un organismo vivo. Los biomateriales, por su parte, son materiales bioactivos que tienen la capacidad de interactuar con los tejidos naturales, y pueden ser naturales o sintéticos. La principal materia prima para su fabricación es una fuente de carbono renovable, normalmente un carbohidrato derivado de plantaciones comerciales a gran escala como la caña de azúcar, el maíz, la patata, el trigo y la remolacha; o un aceite vegetal extraído de la soja, el girasol, la palma u otra planta oleaginosa.En la bibliografía se mencionan varios polímeros, como el PLA, PHA, PA y goma xantana, por ejemplo. El PLA (polilactato) es un poliéster producido por síntesis química a partir de ácido láctico obtenido por fermentación bacteriana de glucosa extraída del maíz. El PLA se utiliza en envases, artículos de eliminación rápida y fibras para prendas de vestir y forros. El PHA (polihidroxialcanoato) es una amplia familia de poliésteres producidos por bacterias mediante la biosíntesis directa de carbohidratos a partir de la caña de azúcar o el maíz, o de aceites vegetales extraídos principalmente de soja y palma. Los PA (polímeros de almidón) son polisacáridos, modificados químicamente o no, producidos a partir de almidón extraído del maíz, la patata, el trigo o la mandioca.

Muestras de NBR con contenidos conocidos de acrilonitrilo (AN) fueron preparadas en los laboratorios del IAE como muestras de referencia para producir una curva analítica para determinar el contenido de AN y NBR, utilizando nuevos métodos de transmisión (pirólisis) y técnicas UATR/FT-IR. La banda analítica FT-IR elegida para el AN fue 2237 cm-1 para las técnicas de transmisión (pirólisis) y UATR. La banda de referencia elegida en la técnica de pirólisis por transmisión fue 1455 cm-1. Los valores de absorbancia relativa A2237/A1455 (técnica de pirólisis por transmisión) y de A2237 (técnica UATR) frente a los datos de contenido de AN se utilizaron para elaborar curvas analíticas con buenas correlaciones lineales (R = 0,995 e R = 0,989) - técnica de pirólisis por transmisión) y R = 0,996 (técnica UATR), lo que permite determinar el contenido de AN en muestras de NBR de composición similar. Aunque las técnicas mostraron una precisión similar, el tiempo necesario para el análisis es menor con la técnica UATR, especialmente si se considera también el tiempo de extracción para aplicar la técnica de pirólisis de transmisión.INTRODUCCIÓNComo es bien sabido, las propiedades del NBR, como la resistencia a la tracción y dureza, entre otras, varían en función del contenido de AN. Los contenidos de AN oscilan entre el 28% (contenido bajo) y el 45% (contenido ultraalto), con cuatro contenidos básicos disponibles: 18%, 33%, 39% y 45%. Sin embargo, pueden obtenerse valores intermedios mezclando dos cauchos de nitrilo con diferentes contenidos de AN. Los cauchos NBR con contenido ultraalto de AN (45%) se utilizan para fabricar artefactos que trabajan en condiciones extremas de resistencia al aceite y excelente flexibilidad a bajas temperaturas. En general, los cauchos NBR con un contenido medio de AN (33%) cumplen la gran mayoría de las especificaciones, incluidas las exigidas por el sector aeroespacial. A medida que aumenta el contenido de AN, el caucho de nitrilo se vuelve más plástico y menos compatible con los plastificantes.Está claro, por tanto, que el desarrollo de metodologías rápidas y de bajo coste que indiquen con precisión el contenido de AN en el NBR resulta atractivo e importante para diversos sectores de la industria de elastómeros, incluidos sectores punteros como el aeroespacial. También se sabe que la espectroscopía infrarroja (IR) puede utilizarse para identificar, caracterizar y cuantificar los elastómeros y sus mezclas.

Los poliaromáticos son un grupo de polímeros compuestos por poliaminonaftalenos, poliaminoantracenos y polinaftoquinonas que poseen sistemas aromáticos con dos o tres anillos. En este trabajo se han electropolimerizado películas de poliaminoantraceno (PAA) y 1,5 polidiaminoftaleno (PDAN-1,5) sobre electrodos de Pt en una celda de compartimento único con tres electrodos. Se han utilizado espectroscopias infrarrojas por transformada de Fourier (FTIR) y Raman para confirmar que la estructura del PAA es similar a la de la polianilina (PAni). Los estudios electroquímicos han demostrado que el PAA y el PDAN-1,5 presentan un solo par redox. Sin embargo, el PAA no mostró una buena estabilidad electroquímica, en contraste con el PDAN-1,5. Las micrografías mostraron películas homogéneas y compactas, con estructura globular y para ambos polímeros, aunque el PAA mostró grietas producidas durante el secado con flujo de aire frío.INTRODUCCIÓNLos compuestos poliméricos avanzados para aplicaciones aeronáuticas y espaciales han ido ganando cada vez más mercado internacional. El rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología de materiales, la necesidad de materiales de alto rendimiento y el desarrollo de sofisticados métodos numéricos para el análisis estructural, combinados con la necesidad de garantizar la calidad, la reproducibilidad y la previsibilidad del comportamiento a lo largo de la vida útil de la estructura, han impulsado la producción de materiales con alta resistencia mecánica y rigidez, baja masa específica y coste competitivo. En la actualidad, algunos polímeros termoplásticos de alto rendimiento, como el PEEK (poliéter éter cetona), PEI (polieterimida) y PPS (sulfuro de polifenileno), han desempeñado un papel importante en el mercado aeronáutico. Aunque estos polímeros tienen excelentes propiedades físicas, mecánicas y térmicas, como se muestra en la Tabla 1, los rigurosos requisitos y el mercado vinculado a la industria aeronáutica motivan la búsqueda de matrices poliméricas con mejores prestaciones y costes más competitivos. En este contexto, el PEKK (poli(éter cetona cetona)) presenta un conjunto de propiedades con excelente potencial para aplicaciones estructurales, cuando se desea una elevada resistencia mecánica, baja masa específica y altas temperaturas de servicio, a un coste competitivo, lo que lo convierte en una opción atractiva para su uso en compuestos poliméricos avanzados utilizados en aplicaciones aeroespaciales.

En los últimos años, la matriz termoplástica PEKK semicristalina utilizada en compuestos poliméricos avanzados ha suscitado un gran interés para aplicaciones aeroespaciales. La mayor temperatura de transición vítrea, la alta resistencia y rigidez, la baja absorción de humedad, la excelente resistencia medioambiental combinada con su baja densidad hacen del PEKK una opción atractiva para una gran variedad de aplicaciones en el campo aeroespacial y aeronáutico. El objetivo del presente trabajo es analizar la influencia de los parámetros térmicos y reológicos del PEKK utilizando las técnicas de infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetría (TG) y reología, en la definición del ciclo térmico de procesado a utilizar con el moldeo por compresión en caliente de compuestos termoplásticos. Los resultados obtenidos a partir de los análisis térmicos y reológicos mostraron que el PEKK posee un atractivo equilibrio de propiedades, tales como una elevada temperatura de transición (Tg = 153-156 °C) y de poder ser procesado a una temperatura moderada, entre las temperaturas de fusión (310-325 °C) y degradación (352-366 °C), principalmente cuando se compara con otros polímeros, incluyendo PEEK (poliéter éter cetona), PEI (Polieterimida) y PPS (polisulfuro de fenileno). A partir de estos resultados, fue posible establecer parámetros térmicos y reológicos adecuados para su uso en el moldeo por compresión en caliente de laminados poliméricos avanzados.INTRODUCCIÓNLos compuestos poliméricos avanzados para aplicaciones aeronáuticas y espaciales han ido ganando cada vez más mercado internacional. El rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología de materiales, la necesidad de materiales de alto rendimiento y el desarrollo de sofisticados métodos numéricos para el análisis estructural, combinados con la necesidad de garantizar la calidad, la reproducibilidad y la previsibilidad del comportamiento a lo largo de la vida útil de la estructura, han impulsado la producción de materiales con alta resistencia mecánica y rigidez, baja masa específica y coste competitivo. En la actualidad, algunos polímeros termoplásticos de alto rendimiento, como el PEEK (poliéter éter cetona), PEI (polieterimida) y PPS (sulfuro de polifenileno), han desempeñado un papel importante en el mercado aeronáutico. Aunque estos polímeros tienen excelentes propiedades físicas, mecánicas y térmicas, como se muestra en la Tabla 1, los rigurosos requisitos y el mercado vinculado a la industria aeronáutica motivan la búsqueda de matrices poliméricas con mejores prestaciones y costes más competitivos.

Se prepararon mezclas de poliamida amorfa (aPA) con copolímero de acrilonitrilo/estireno (SAN) utilizando una serie de copolímeros de metilmetacrilato-anhídrido maleico (MMA-MA) como agentes compatibilizadores. Estos copolímeros acrílicos eran miscibles con SAN, mientras que las unidades de anhídrido maleico de los copolímeros son capaces de reaccionar con los grupos terminales de la poliamida, lo que podría dar lugar a la formación de copolímeros injertados en la interfaz de mezcla durante el procesamiento por fusión. Este estudio se centra en los efectos del peso molecular y la concentración de las unidades reactivas de anhídrido maleico del compatibilizador sobre las propiedades de relajación dieléctrica. Los resultados muestran que tanto la cantidad de anhídrido maleico como el peso molecular del MMA-MA influyeron en las propiedades de relajación dieléctrica. Las mezclas con 5 y 10% de MA en el compatibilizante presentan una menor energía de activación debido a la alta movilidad de la fase SAN.INTRODUCCIÓNSe está prestando mucha atención al uso de compatibilizadores reactivos para mejorar las propiedades mecánicas y controlar la morfología de las mezclas de polímeros inmiscibles. Los compatibilizadores reactivos tienen grupos funcionales y pueden formar copolímeros in situ en la interfaz durante las mezclas. Al seleccionar un compatibilizador para una mezcla de polímeros determinada, deben tenerse en cuenta varios factores, como la arquitectura molecular, la composición química y la masa molar. Larocca et al. analizaron la viscosidad y la morfología de la mezcla de poli(tereftalato de butileno) y acrilonitrilo-EPDM-estireno (PBT/AES) compatibilizada con el terpolímero metacrilato de metilo/metacrilato de glicidilo/acrilato de etilo (MGE). El efecto del compatibilizador es más eficaz para el MGE con una masa molar inferior.En el estudio de las mezclas de poliamida (PA) con copolímeros a base de SAN, muchos compatibilizadores han demostrado ser eficaces. Los copolímeros funcionalizados con anhídrido maleico se han estudiado ampliamente, especialmente el copolímero funcionalizado con anhídrido maleico (SANMA). La reacción predominante en los sistemas que contienen poliamida y polímeros funcionalizados con anhídrido maleico es entre el anhídrido y los grupos aminos terminales de la PA, que se produce muy rápidamente dando lugar a la formación de una imida. La bibliografía muestra que las RAS de masa de productos comerciales son generalmente inmiscibles con otra SAN cuando contiene una cantidad de acrilonitrilo (AN) con una diferencia superior al 5% en masa. Según algunos estudios, el poli(metacrilato de metilo) es miscible con AN cuando contiene entre un 9,5 y 32,3% en peso de acrilonitrilo.

La nanotecnología está relacionada con las estructuras, propiedades y procesos que implican materiales en una dimensión nanométrica. Se utiliza ampliamente en aplicaciones farmacéuticas, más concretamente en la liberación de fármacos. En este contexto, el presente trabajo estudia el uso de montmorillonita organofílica (OMMT), viscogel B8, como matriz de liberación controlada de fármacos. Se prepararon nuevos nanocompuestos de silicato estratificado con polímeros (PLN) de MEG, PEG 6000 y OMMT y se compararon con PVP K-30-OMMT.INTRODUCCIÓNEl uso de productos de origen natural como transportadores de fármacos es una de las alternativas tecnológicas más atractivas y prometedoras, dada la mayor biocompatibilidad de estas sustancias en comparación con los materiales sintéticos, unida a los menores costes de preparación. Entre los nuevos sistemas terapéuticos que se han investigado, los más destacados son los sistemas terapéuticos de tamaño nanométrico, cuya principal ventaja es la posibilidad de vectorizar el principio activo contenido en ellos a nivel celular o tisular, proporcionando una mayor eficacia terapéutica y menos efectos secundarios en comparación con los materiales poliméricos tradicionales. El término nanomaterial se refiere a las estructuras y propiedades que implican dimensiones en una escala de 1 a 300 nm, valores que se consideran altos en comparación con las moléculas simples, pero pequeños en relación con la longitud de onda de la luz visible. Sin embargo, la gran mayoría de las técnicas para preparar los nanosistemas terapéuticos habituales son extremadamente costosas y es improbable que se puedan ampliar para fines industriales. Esto ha llevado a investigar el uso de nanomateriales preformados como alternativa para nuevos sistemas terapéuticos. Entre los nanomateriales preformados disponibles destacan los silicatos laminares, entre ellos la montmorillonita sódica (principal componente de la bentonita) y sus derivados intercalados. Estas arcillas son filosilicatos laminares del tipo 2:1, ya que tienen dos octaedros de aluminio y magnesio en combinación con un tetraedro de sílice.

El agua se utiliza en la industria textil, principalmente, como vehículo de los productos químicos y colorantes empleados en los procesos de tintura y acabado de fibras textiles. En este trabajo se estudió la reutilización de las aguas residuales generadas en la tintura de tejidos de nylon 6.6 (PA6.6) y tratadas mediante un proceso de adsorción con copos de mezcla de nylon 6.6/quitosán (80/20). Para producir las aguas residuales se tiñeron tejidos de PA 6.6 con los colorantes ácidos Amarillo Erionyl RXL, Rojo Erionyl A-3B y Azul Marino Erionyl R. La eficiencia en la eliminación del color del proceso de adsorción varió entre 97-98%, con excepción de los efluentes de la tintura Amarillo Erionyl RXL, donde sólo se obtuvieron eficiencias del 65% (aguas residuales con auxiliares) y 72% (sin auxiliares). Se estudió la reutilización de las aguas residuales tratadas en la tintura de tejidos de punto de nailon 6,6 con los mismos colorantes. Los valores ΔE (diferencia de color respecto a una tintura estándar con agua destilada) de las tinturas con colores claros y medios variaron de 0,24 a 1,05 para las aguas residuales de tintura monocroma, y de 0,71 a 1,07 para las aguas residuales de tintura tricroma y son compatibles con los estándares industriales (ΔE ≤ 1,1). Se puede concluir que la reutilización de las aguas residuales tratadas procedentes del teñido de poliamida en las condiciones ensayadas es factible, aunque con algunas restricciones para el amarillo especialmente.INTRODUCCIÓNEl estado de Santa Catarina, en Brasil, es conocido por tener uno de los sectores textiles más avanzados de América. Este sector se concentra en el Valle del Río, especialmente en la cuenca del río Itajaí-Açu. Santa Catarina alberga 36 empresas textiles, que representan el 10% de la facturación total del sector textil nacional y el 30% de las exportaciones textiles de Brasil. La importancia de la industria textil en el estado subraya la necesidad de considerar los aspectos ambientales relacionados con esta actividad.Los industriales han mostrado un creciente interés en la reutilización de los efluentes residuales, buscando minimizar el tratamiento necesario para facilitar la reutilización sin afectar la calidad del producto final ni aumentar excesivamente el coste del proceso. Así, el agua en la industria textil se está evaluando cada vez más como un componente significativo en el coste de las empresas, en lugar de ser vista únicamente como un medio para el proceso de tintura[1]. Para la eliminación de colorantes en los efluentes textiles, se han empleado técnicas de adsorción utilizando principalmente carbón activo.

La mezcla de poliolefinas posconsumo/HIPS se ha explotado para obtener películas especiales con un conjunto de propiedades deseadas, lo que ha requerido estudios para comprender el comportamiento de estos materiales. En este trabajo se describen los efectos de los copolímeros comerciales multibloque estireno-butadieno (SBS) y tribloque lineal estireno-(etileno-co-butileno)-estireno (SEBS) en mezclas de polietileno de alta densidad (HDPE) y HIPS post-consumo. Se analizaron comparativamente las propiedades térmicas y la morfología de fase de los aditivos con el fin de verificar posibles correlaciones entre ellas. La disminución de las dimensiones de la microfase menor junto con la rugosidad de la superficie del HDPE tras la extracción selectiva del HIPS, independientemente de que la matriz fuera HIPS o HDPE, mostraron una mayor eficacia del SEBS como modificador de la tensión interfacial o como tensioactivo en la interfaz de diferentes dominios en comparación con el SBS. Los resultados de las caracterizaciones térmicas, por ejemplo, la menor temperatura de fusión del HDPE, el menor grado de cristalinidad y la mayor temperatura de transición vítrea del poliestireno en presencia de SEBS corroboraron esta conclusión, como se expondrá más adelante.INTRODUCCIÓNLa práctica de reciclar materiales se ha consolidado globalmente como esencial para el desarrollo sostenible. En Brasil, se recicla el 16,5% de los plásticos rígidos y películas, lo que equivale a aproximadamente 200.000 toneladas anuales. En Europa, la tasa de reciclado se ha estabilizado en el 22%, aunque en algunos países es obligatoria y está regulada por una legislación compleja y costosa, a diferencia de Brasil, donde el reciclaje ocurre de forma espontánea. Brasil ocupa el 4º lugar en reciclaje mecánico de plásticos, solo detrás de Alemania, Austria y Estados Unidos[1,2].En el reciclaje mecánico, la fabricación de productos de alto valor añadido a partir de residuos es crucial para ampliar el mercado de polímeros reciclados. Para lograr esto, es necesario garantizar la eficiencia en el proceso de separación de polímeros individuales o en el proceso de mezcla de diferentes polímeros cuando las fases que componen la base polimérica pueden comportarse como mezclas. Se han investigado ampliamente las mezclas binarias y ternarias, utilizando diferentes aditivos y métodos de compatibilización, destacando las poliolefinas con PS y HIPS[2-14]. Para la compatibilización, los copolímeros en bloque con diversas composiciones, pesos moleculares y estructuras, junto con procesos reactivos, son los más estudiados.