Propiedades mecánicas y de barrera de compuestos de poli(caprolactona) reforzados con celulosa nanocristalina: Efecto de la radiación gamma

Resumen Se prepararon compuestos de poli(caprolactona) (PCL) reforzados con celulosa nanocristalina (NCC) mediante moldeo por compresión. El contenido de NCC varió del 2 al 10% en peso. La NCC desempeñó un papel significativo en la mejora de las propiedades mecánicas del PCL. La adición de un 5% en peso de NCC provocó una mejora del 62% en el valor de la resistencia a la tracción (TS) de las películas de PCL. De manera similar, los valores del módulo de tracción (TM) también mejoraron con el refuerzo de NCC, pero los valores de elongación en el desgarro (Eb) disminuyeron de manera monótona con el contenido de NCC. La permeabilidad al vapor de agua (WVP) del PCL fue de 1.51 g·mm/m²·día·kPa, mientras que las películas de PCL que contenían un 5% en peso de NCC mostraron una WVP de 1.22 g·mm/m²·día·kPa. La tasa de transmisión de oxígeno (OTR) y la tasa de transmisión de dióxido de carbono (CO2 TR) del PCL disminuyeron en un 19 y un 17%, respectivamente, con la incorporación del 5% en peso de NCC. Se encontró que las propiedades mecánicas y de barrera tanto del PCL como de los compuestos PCL‐NCC mejoraron aún más con el tratamiento de irradiación gamma a 10 kGy. La combinación de NCC y radiación aumentó significativamente el TS, TM y Eb (en un 156, 123 y 80%, respectivamente, en comparación con el PCL no tratado). La WVP, OTR y CO2 TR disminuyeron entre un 25 y un 35% con respecto al PCL no tratado. Las morfologías de superficie e interfaz de los compuestos PCL‐NCC se estudiaron mediante microscopía electrónica de barrido y sugirieron una distribución homogénea de la NCC en la matriz de PCL. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013