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Published in: Polymer Bulletin 7/2021

06-07-2020 | Original Paper

Biocomposites based on plasticized starch: thermal, mechanical and morphological characterization

Authors: Carlos Rolando Ríos-Soberanis, Juan Pablo Collí-Pacheco, Raciel Javier Estrada-León, Víctor Manuel Moo-Huchin, Hernani Tiago Yee-Madeira, Emilio Pérez-Pacheco

Published in: Polymer Bulletin | Issue 7/2021

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Abstract

In this research, a composite material based on thermoplastic starch (TPS) obtained from pich seeds (Enterolobium cyclocarpum) filled with solid particles of their own shell (PP) was elaborated and fully characterized by different techniques such as DSC, TGA, FTIR, tensile test and SEM. All composites showed good dispersion of the shell particles within the matrix. Particles size and concentration effect over the mechanical, morphologic and thermic properties were studied. Calorimetric characterization by DSC exhibited an increment in ΔHf as PP concentration was increased, while TGA analysis shown thermal events associated to decomposition of hemicellulose followed by cellulose and finally lignin components. Pich TPS/PP composite material FTIR spectrum clearly displayed absorption bands corresponding to amylose and amylopectin, cellulose, hemicellulose and lignin organic groups. SEM analysis identified average diameters in shell particles (PP) around 1180 μm, 600 μm and 425 μm. Higher mechanical properties corresponding to maximum stress (σmax) and elastic modulus (E) were obtained for composites manufactured with particle size of 600 µm and 5% concentration. These results are consistent with the static mechanical behaviour, which vary according to the filler content. It is shown that the addition of PP fillers improves the thermal resistance and mechanical properties of these biocomposites.

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Metadata
Title
Biocomposites based on plasticized starch: thermal, mechanical and morphological characterization
Authors
Carlos Rolando Ríos-Soberanis
Juan Pablo Collí-Pacheco
Raciel Javier Estrada-León
Víctor Manuel Moo-Huchin
Hernani Tiago Yee-Madeira
Emilio Pérez-Pacheco
Publication date
06-07-2020
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Published in
Polymer Bulletin / Issue 7/2021
Print ISSN: 0170-0839
Electronic ISSN: 1436-2449
DOI
https://doi.org/10.1007/s00289-020-03261-w

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