Nanocompósitos de matriz polimérica: estratégias de síntese de materiais híbridos

Abstract

Recebido em 24/10/03; aceito em 5/2/04; publicado na web em 17/6/04 POLYMER BASED NANOCOMPOSITES: SYNTHETIC STRATEGIES FOR HYBRID MATERIALS. Associating the well known advantages of hybrid materials to the wide potential of nanomaterials, the new and featuring class of polymer nanocomposites turned into one of the most intensively researched areas. This review highlights recent developments in the field of the synthesis of polymer based nanocomposites. Important issues related to the surface modification of fillers, in order to promote the compatibility between the inorganic/organic components, are also reported. The enhancement of the physical properties and the potential applications of polymer nanocomposites are considered in typical examples, given for each synthetic method described.Keywords: nanocomposites; polymers; chemical synthesis. INTRODUÇÃOEncontramos na mitologia grega um dos registos mais antigos da existência de híbridos como seres prodigiosos e fantásticos que povoaram a imaginação dos humanos. O grifo, por exemplo, aliava a força de um corpo de leão à perspicácia e capacidade de voar conferida pela cabeça e asas de uma águia, resultando num temeroso guardião do templo dos Deuses (Figura 1) 1 . Na própria natureza existem materiais híbridos admiráveis, sintetizados através de processos quími-cos em meio aquoso, sob condições de pressão e temperatura ambientes, com mecanismos de "automontagem" envolvendo interacções electroestáticas, ligações de pontes de hidrogénio ou forças de van der Waals 2 . Alguns dos nanocompósitos que ocorrem na natureza apresentam uma arquitectura molecular e sinergia perfeitas entre os seus componentes. Alguns exemplos típicos são o nacre (revestimento das pérolas) que consiste em lamelas nanométricas de aragonite (CaCO 3 ) dispersas numa mistura de proteínas e polissacarídeos, os ossos, os dentes e as conchas de alguns moluscos, que apresentam propriedades mecânicas extraordinárias 2 . Talvez seguindo esta bioinspiração os investigadores começaram por estudar uma forma de reproduzir estas propriedades, tentando aproximar-se do nível de controlo da estrutura e propriedades dos compósitos naturais, numa tentativa de obter materiais avançados. A bio-mineralização é de facto um campo de investigação actual em grande desenvolvimento e com forte repercussão no campo dos materiais híbridos 3,4 . A tendên-cia actual na área dos nanocompósitos é a preparação de materiais em que a interacção entre os componentes ocorre à escala nanométrica ou molecular. Os nanocompósitos obtidos deste modo, apresentam propriedades distintas dos compósitos tradicionais, podendo ser estabelecidas no processo de síntese , tintas e revestimentos 9 e como materiais retardadores de chama 10 . Os nanocompósitos são materiais híbridos em que pelo menos um dos componentes tem dimensões nanométricas. Tal como acontece nos compósitos tradicionais, um dos componentes serve de matriz, na qual as partículas do segundo material se encontram dispersas. Os componentes de um nanocompósito podem ser de natureza...

Investigação da influência do processamento na dinâmica molecular de nanocompósitos de policarbonato e argila organofílica obtidos via intercalação por fusão

“…O emprego de quantidades reduzidas dessas nanocargas sugere preservação das propriedades da matriz polimérica aliada ao ganho em certas características do nanomaterial sobre o polímero puro. A extensão do ganho nessas propriedades é função da qualidade de dispersão, do tipo de nanocarga e da morfologia do nanocompósito obtido [18] .…”

Preparation and properties of aromatic polyester/TiO2 nanocomposites from polyethylene terephthalate

“…Among the most studied filler materials are the metal oxides, clays, aluminum silicates with different kinds of forms (or habits), such as, layered, spherical and nanotubes 11,12 .…”

Síntese e caracterização de nanocompósitos de poliestireno/hidroxissal lamelar

“…4,[6][7][8] Dentre essas técnicas a polimerização intercalativa in situ é muito interessante, pois possibilita uma dispersão mais homogênea do reforço na matriz polimérica. 9,10 Para a síntese do nanocompósito polimérico com o hidroxissal lamelar (HSL) deve ser levada em consideração a natureza hidrofílica do HSL, portanto faz-se necessária uma modificação química no HSL para torná-lo com caráter hidrofóbico e consequentemente apresentar afinidade com o polímero. A modificação ocorre por meio de reação de intercalação com ânions orgânicos.…”