Thermal Stability of Highly Filled Cellulosic Biocomposites Based on Ethylene–Vinyl Acetate Copolymer

Abstract

Abstract. The effect of plant-based fillers on thermal resistance in highly filled biocomposites based on ethylene–vinyl acetate copolymer (EVA) was studied. Wood flour and microcrystalline cellulose were used as fillers. It was shown that the introduction of microcrystalline cellulose into EVA did not affect the thermal stability of the polymer matrix. In contrast, the introduction of wood flour into EVA led to a significant increase in the thermal stability of the entire biocomposite. Oxidation induction time increased from 0 (pure EVA) to 73 min (EVA + wood flour biocomposites). The low-molecular weight phenolic compounds contained in wood flour are likely able to diffuse into the polymer matrix, exerting a stabilizing effect. The discovered stabilizing effect is a positive development for expanding the possibilities of technological processing of biocomposites, including multiple processing.

Resumen. Se estudió el efecto de los rellenos de origen vegetal sobre la resistencia térmica en biocompuestos altamente cargados basados ​​en copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA). Como cargas se utilizaron harina de madera y celulosa microcristalina. Se demostró que la introducción de celulosa microcristalina en EVA no afectó la estabilidad térmica de la matriz polimérica. Por el contrario, la introducción de harina de madera en EVA condujo a un aumento significativo de la estabilidad térmica de todo el biocompuesto. El tiempo de inducción de la oxidación aumentó de 0 (EVA puro) a 73 min (EVA + biocompuestos de harina de madera). Es probable que los compuestos fenólicos de bajo peso molecular contenidos en la harina de madera puedan difundirse en la matriz polimérica, ejerciendo un efecto estabilizador. El efecto estabilizador descubierto es un avance positivo para ampliar las posibilidades del procesamiento tecnológico de biocompuestos, incluido el procesamiento múltiple.