Avaliação da degradação abiótica de filmes de PEAD/PEBD processados com aditivos pró-degradantes

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Brandão, João Augusto Osório
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Filmes de polietileno; Polímeros : Degradação; Extrusão
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/223565

O acúmulo de resíduos poliméricos no meio ambiente tem sido um problema enfrentado por todo o mundo, principalmente pela disposição incorreta de itens de uso único, tais como copos, garrafas, talhares e sacolas descartáveis. Tais itens, geralmente produzidos a partir de resinas petroquímicas não biodegradáveis, apresentam difícil degradação em condições ambientais normais. O uso de pró- degradantes que tornam as resinas poliméricas petroquímicas oxi-biodegradáveis pode ser uma opção viável para acelerar o processo de degradação dos artefatos plásticos. Os pró-degradantes, também conhecidos como pró-oxidantes, são aditivos que aceleram a degradação abiótica das cadeias poliméricas, levando à sua cisão e posterior oxidação, produzindo fragmentos menores e oxigenados passíveis de assimilação por microrganismos como bactérias, fungos e algas. No processo de assimilação, os microrganismos transformam os fragmentos em CO2, CH4, H2O e biomassa, o que depende do meio, se aeróbico ou anaeróbico. Essa conversão é chamada mineralização. Neste trabalho, foram produzidos, por extrusão tubular, filmes de polietileno de alta densidade (PEAD) e polietileno de baixa densidade (PEBD) (90/10), comumente utilizados na produção de sacolas descartáveis de supermercado, que foram aditivados com 1% do pró-degradante comercial, o d2wTM, e 1% de uma substância química totalmente orgânica, promissora como pró- oxidante, a benzoína. A degradação abiótica dos filmes de PE foi monitorada no processamento por extrusão tubular e após a submissão dos filmes a diferentes processos de degradação: natural (por ação do intemperismo natural) e acelerados (câmara de radiação UV e degradação térmica em estufa a 58ºC). As análises utilizadas para avaliar a degradação dos filmes foram: viscosimetria, FTIR, DSC, TGA e MEV. A presença dos pró-degradantes estimula o processo de degradação do PE já durante o processamento por extrusão, de forma mais intensa na presença da benzoína, com redução da massa molar viscosimétrica, indicando favorecimento de degradação termooxidativa, confirmada pela presença de carbonilas nos espectros de FTIR. No processo de degradação fotooxidativa em câmara UV, a benzoína atua como agente pró-degradante mais fortemente do que o d2wTM, o que também foi observado na degradação sob ação do intemperismo natural. O processo de degradação térmica, avaliado em temperatura de 58ºC, não foi decisivo para avaliação da ação pró-degradante dos aditivos avaliados uma vez que, nesta temperatura, prevaleceu o processo de reticulação. Além do processo de degradação abiótica, foi avaliada a ecotoxicidade dos filmes de PEAD/PEBD produzidos por extrusão tubular com utilização dos pró-degradantes ou sem eles, a partir de uma adaptação do teste de Allium cepa. O filme aditivado com benzoína apresentou menor ecotoxicidade, possivelmente porque o aditivo consumiu os agentes antioxidantes presentes no PEAD utilizado. Segundo informações do fabricante, apenas o PEAD continha aditivos antioxidantes que evitam a sua termodegradação durante os diferentes processamentos aos quais poderia ser submetido. Todos os resultados apontam que a benzoína tem grande potencial para ser utilizada como pró-oxidante, produzindo filmes atóxicos e passíveis de oxibiodegradação, o que constituem PADS, ou seja, plásticos ambientalmente degradáveis.