POLCEL - Evaluación del efecto de la fuente de nanofibras de celulosa en las propiedades reológicas y mecánicas de un material compuesto de alcohol polivinílico

La amplia variedad de los polímeros sintéticos se refleja en una producción superior a 368 millones de toneladas en el 2019, con expectativas de crecimiento. Esto lleva a una importante generación de residuos, los cuales pueden demorar más de 500 años en su degradación, conduciendo a una afectación de los ecosistemas por su acumulación. Las problemática ambiental ha conducido al estudio de diversas alternativas para el reemplazo de estos materiales. Entre estas opciones, el alcohol polivnilico (PVA) aparece como una opción interesante, al ser un polímero biodegradable, soluble en agua y cuyas prestaciones finales pueden ser ajustadas mediante el grado de hidrólisis y el peso molecular. Sin embargo, sus propiedades mecánicas aún distan de las prestaciones de los polímeros sintéticos tradicionales. Por esta razón se ha buscado su modificación mediante la incorporación de reforzantes, los cuales permiten un incremento de propiedades mecánicas y de barrera. Diferentes materiales se han evaluado, como nanopartículas de montmorillonita, nanotubos de carbono y nanofibras de celulosa. Estas últimas cobran relevancia debido a su biodegradabilidad, abundancia y afinidad química con el PVA, lo que permitiría formar materiales compuestos sin necesidad de emplear compatibilizantes. Existen diversos estudios mostrando el efecto de diversas concentraciones de nanofibras de celulosa en materiales compuestos de matriz de PVA. No obstante, no hay reporte del efecto de la fuente de las nanofibras en las propiedades mecánicas y reológicas del material resultante. Por eso el presente trabajo busca estudiar el efecto de dos tipos diferentes de fuente para las nanofibras de celulosa en las propiedades mecánicas, térmicas, reológicas y de barrera al vapor de agua de materiales compuestos de matriz de PVA. Estos resultados permitirían el desarrollo de alternativas biodegradables a los polímeros tradicionales.