A demanda por materiais biodegradáveis e em especial derivados de recursos renováveis com o propósito de substituir materiais não biodegradáveis tem crescido continuamente nas duas últimas décadas. O amido termoplástico (TPS) é um dos materiais mais estudados para a produção de plásticos biodegradáveis e já faz parte da composição de diversos produtos para aplicações como embalagens de curta duração. A incorporação da quitosana ao amido termoplástico poderia gerar materiais com características interessantes, uma vez que ela é um produto obtido através da desacetilação da quitina, o segundo polissacarídeo mais abundante depois da celulose. Contudo, a quitosana apresenta algumas limitações de processamento por apresentar baixa temperatura de decomposição, o que limita a sua utilização em alta escala. O uso de plastificantes como os solventes eutéticos profundos (DES) tem sido bastante estudado e têm se mostrado eficientes para polímeros como a quitosana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de algumas formulações de DES como plastificante da quitosana e do amido e o seu emprego no desenvolvimento de blendas poliméricas termoplásticas TPS/quitosana. Para avaliar a eficiência do DES formado por cloreto de colina (ChCl) e glicerol na plastificação do amido e da quitosana, diferentes concentrações molares de ChCl foram preparadas (0, 33 e 50%) e processadas por extrusão. Todas as formulações estudadas se mostraram eficientes na plastificação do amido, no entanto foi verificado sinais de exudação do plastificante na formulação com 50% de ChCl. O aumento do teor de ChCl nas amotras resultou em uma melhor estabilidade térmica bem como aumento da T_g e da rigidez. Para avaliar a eficiência na plastificação da quitosana, utilizando método de termocompressão, diferentes plastificantes foram utilizados como: glicerol, DES-G (ChCl/glicerol), DES-AC (ChCl/ácido cítrico) e uma mistura de ChCl e um novo poliol formado por cadeias longas com 10 unidades de carbono. Foram avaliados TPS com 20, 25 e 30% de glicerol, com 30% de DES-glicerol e quitosana com 30% de DES-glicerol, com 30%DES-ácido cítrico, bem como com quitosana plastificada com apenas 30%glicerol. Para efeito de comparação também foram testadas amostras sem a adição dos plastificantes, apenas com solução aquosa de ácido acético obtidos pelo método de solução e de termocompressão. Todos os líquidos apresentaram efeito plastificante nos filmes de quitosana, comprovados pelo deslocamento de absorções características no infravermelho. Também foi observada redução da temperatura de transição vítrea, T_g, comprovando também o efeito dos plastificantes. Entre todas as amostras testadas, aquelas plastificadas com DES-ácido cítrico foram a que apresentaram maior eficiência do plastificante com relação a plastificação da quitosana. Foi verificado também que a adição de solução aquosa de ácido acético na formulação de algumas blendas favorece a aglomeração da quitosana na matriz de amido. De um modo geral, o aumento do teor de quitosana nas blendas resultou no aumento do módulo de Young.

The demand for biodegradable materials, particularly those derived from renewable resources, as a substitute for non-biodegradable materials has been steadily increasing over the past two decades. One of the most extensively studied materials for the production of biodegradable plastics is thermoplastic starch (TPS), which is already incorporated into various products for short-term packaging applications. The incorporation of chitosan into thermoplastic starch could potentially yield materials with desirable characteristics, as chitosan is a product obtained through the deacetylation of chitin, the second most abundant polysaccharide after cellulose. However, chitosan does present some processing limitations due to its low decomposition temperature, limiting its use on a large scale. The use of plasticizers such as deep eutectic solvents (DES) has been widely studied and shown to be effective for polymers like chitosan. The objective of this study was to evaluate the efficiency of various DES formulations as plasticizers for chitosan and starch, as well as their application in the development of thermoplastic polymer blends of TPS/chitosan. In order to evaluate the efficiency of DES formed by choline chloride (ChCl) and glycerol in the plasticization of starch and chitosan, different molar concentrations of ChCl (0%, 33%, and 50%) were prepared and processed through extrusion. All formulations studied were effective in plasticizing starch, although signs of plasticizer exudation were observed in the formulation with 50% ChCl. Increasing the ChCl content in the samples resulted in improved thermal stability, as well as an increase in T_g (glass transition temperature) and rigidity. To evaluate the efficiency of chitosan plasticization, different plasticizers were used in a thermocompression method, including glycerol, DES-G (ChCl/glycerol), DES-AC (ChCl/citric acid), and a mixture of ChCl and a novel long-chain poliol consisting of 10 carbon units. TPS samples with 20%, 25%, and 30% glycerol, as well as chitosan samples with 30% DES-glycerol, 30% DES-citric acid, and 30% glycerol alone, were evaluated. For comparison purposes, samples without the addition of plasticizers, but with an aqueous acetic acid solution obtained by the solution and thermocompression methods, were also tested. All liquids demonstrated a plasticizing effect on the chitosan films, as evidenced by characteristic infrared absorption shifts. A reduction in the glass transition temperature (T_g) was also observed, further confirming the effect of the plasticizers. Among all tested samples, those plasticized with DES-citric acid exhibited the greatest efficiency in terms of chitosan plasticization. It was also observed that the addition of an aqueous acetic acid solution to the formulation of some blends promoted chitosan agglomeration within the starch matrix. Overall, increasing the chitosan content in the blends resulted in an increase in the Young's modulus.