Propriedades mecânicas de nanocompósitos de polipropileno e montmorilonita organofílica

Paiva, Lucilene Betega de; Morales, Ana Rita; Guimarães, Thiago R.

doi:10.1590/s0104-14282006000200014

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“…O aumento do teor de PP-g-MA nos sistemas, considerando a incerteza nas medições, não promoveu alterações significativas no módulo de elasticidade dos compósitos estudados, incrementando em apenas 10% o ganho nesta propriedade quando comparado ao sistema com 5% de agente compatibilizante. Acredita-se que a presença do agente compatibilizante tenha facilitado a ação reforçante da argila por meio de uma maior intercalação na argila como confirmado por difração de raios -x. Resultados semelhantes foram obtidos por Paiva & Morales [13] . A adição de erucamida elevou discretamente o módulo de elasticidade em relação à matriz polimérica pura e as blendas com PP-g-MA, mas quando comparados os compósitos contendo apenas PP-g-MA e argila, o co-intercalante promoveu ganhos de propriedade inferiores.…”

Section: Propriedades Mecânicasunclassified

Efeito do Co-Intercalante CIS-13-Docosenamida na Morfologia e Propriedades Mecânicas de compósitos Polipropileno/Argila Organofílica

Alves¹,

Barbosa²,

Angrizani³

et al. 2013

Polímeros

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PolyTech, Prospect CT, USAResumo: Compósitos de PP/argila/PP-g-MA/erucamida contendo 5% (em peso) de argila montmorilonita organofílica (Cloisite 20A), 5 e 15% de PP-g-MA como agente compatibilizante e 0, 0,5% e 1% de cis-13-docosenamida (erucamida) como agente co-intercalante, foram preparados por intercalação no estado fundido. Concentrados de argila e compatibilizantes foram processados em misturador interno e em seguida diluídos com a matriz de polipropileno em extrusora de dupla rosca corrotacional. Os compósitos foram caracterizados através das propriedades mecânicas, difração de raios X e microscopia óptica. Os resultados indicaram o efeito reforçante da argila organofilizada. A presença de co-intercalante aumentou significativamente a distância interlamelar da argila em todos os compósitos, em geral, não afetando notavelmente o comportamento mecânico dos compósitos. Por microscopia óptica foi possível observar o efeito dispersivo do perfil de rosca utilizado, que promoveu a quebra dos aglomerados de argila. Palavras-chave: Polipropileno, nanocompósitos, co-intercalante, propriedades mecânicas. Effect of CIS-13-Docosenamide Cointercalation on the Morphology and Mechanical Properties of Polypropylene/Organoclay CompositesAbstract: PP/organoclay/PP-g-MA/erucamide composites with 5% commercial organo-montmorillonite (Cloisite 20A), 5 and 15% maleated polypropylene as compatibilizer, and 0, 0.5 and 1% erucamide as a co-intercalating agent were prepared by melt intercalation. A masterbatch of compatibilizer and organoclay was compounded in an internal mixer and then diluted in the polypropylene matrix in a corotating twin-screw extruder. The compounds were characterized by x-ray diffraction, optical microscopy and mechanical properties. Results indicate that the organoclay acted as a reinforcer. Addition of the co-intercalating agent significantly increased the interlayer spacing of the clay, without notably affecting the mechanical behavior of the composites. Optical microscopy showed the dispersive effect of the screw profile used, which promoted the breaking of clay agglomerates.

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Section: Propriedades Mecânicasunclassified

Efeito do Co-Intercalante CIS-13-Docosenamida na Morfologia e Propriedades Mecânicas de compósitos Polipropileno/Argila Organofílica

Alves¹,

Barbosa²,

Angrizani³

et al. 2013

Polímeros

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“…A troca, geralmente, ocorre com surfactantes catiônicos (íons alquilamônio). Essas argilas modificadas (ou organoargila) têm energia superficial menor e são compatíveis com polímeros orgânicos, além de apresentarem um aumento na distância intercamadas (espaço basal, "d-spacing"), o que facilita a intercalação tanto por monômeros quanto por polímeros [7][8][9] .…”

Section: Caracterizaçãounclassified

“…Segundo Araújo et al [19] , tal resultado pode ser atribuído a pouca afinidade do PP com a argila natural. Ainda, de acordo com Paiva et al [7] esse deslocamento do pico principal (001) da BENT para ângulos maiores também pode ser atribuído à compactação da argila diminuindo assim o espaço basal entre as camadas da argila. Também não foi verificada a presença de picos para o compósito PP/1% em massa BENT-org.…”

Section: Amostras 2θ (Graus) Distância Interplanar (å)unclassified

Propriedades térmicas de compósitos de polipropileno e bentonita organofílica

2012

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IntroduçãoOs compósitos surgiram como uma alternativa para melhorar propriedades específicas de polímeros já existentes ou modificá-las através da adição de outros materiais. Eles são uma classe de materiais multifásicos, podendo ou não ser poliméricos. Nesses materiais, um dos componentes, descontínuo, fornece a principal resistência ao esforço (componente estrutural ou reforço) e o outro, contínuo, é o meio de transferência desse esforço (componente contínuo ou matricial) [1] .A incorporação de cargas inorgânicas em polímeros oferece as vantagens dos materiais orgânicos, tais como baixa densidade, flexibilidade e facilidade de moldagem, e as dos inorgânicos, como altas resistências química e mecânica, e estabilidade térmica. As cargas de dimensões nanométricas (1-500 nm) apresentam uma área superficial elevada, promovendo melhor dispersão na matriz polimérica e, por isso, uma melhoria nas suas propriedades físicas, as quais dependem da homogeneidade da mistura final. A preparação de compósitos de matriz polimérica com cargas nanométricas permite, em muitos casos, obter um material com um baixo custo, devido à utilização de menor quantidade de carga, e um elevado nível de desempenho, que pode resultar da sinergia entre os componentes [2,3] .Uma grande variedade de materiais lamelares pode ser encontrada na natureza, como as argilas (aluminossilicatos), haletos de metais de transição, hidróxidos de metais bivalentes e fosfatos de metais tetravalentes, usados como cargas em compósitos. Os cristais são formados pela sobreposição de lamelas, que estão fracamente unidas por ligações do tipo Van der Waals e ligações de hidrogênio [2] .A bentonita é uma argila constituída essencialmente por um ou mais argilominerais do grupo das esmectitas, especialmente a montmorilonita, não importando qual seja a origem geológica. A bentonita é um aluminossilicato 2:1 [(Mg,Ca)O.Al 2 O 3 Si 5 O 10 .nH 2 O)] formado a partir da decomposição de cinzas vulcânicas. As bentonitas naturais possuem com maior freqüência os cátions trocáveis Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ e Fe 3+ . A ocorrência mais comum é de bentonitas policatiônicas com predominância de um cátion, a exemplo o Na + nas bentonitas de Wyoming (EUA) ou Ca 2+ nas bentonitas do Mississipe (EUA) [4] . No Brasil, não se tem conhecimento, até o presente, da existência de bentonitas essencialmente sódicas. Na maioria dos Resumo: Uma argila bentonita policatiônica nacional foi utilizada para a produção de uma argila organofílica, obtida a partir da síntese com o sal de amônio quaternário, cloreto de cetiltrimetilamônio. A argila tratada com o sal orgânico (BENT-org) e a não tratada (BENT) foram caracterizadas por espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR) e difratometria de raios X (DRX). Posteriormente, as argilas foram misturadas com o polipropileno (PP) pelo método de intercalação por fusão em uma extrusora dupla-rosca co-rotativa. Os compósitos foram caracterizados pelas técnicas de DRX, calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Os resul...

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“…A montmorilonita apresenta boa capacidade de delaminação somada à alta resistência a solventes e estabilidade térmica necessária aos processos de polimerização e de extrusão, fatores que levaram à sua popularização como carga para nanocompósitos com eficácia comprovada [2] .…”

Section: Introductionunclassified

Influência das condições de mistura e dos teores de Acetato de Vinila e de argila nas propriedades de nanocompósitos de EVA/montmorilonita organofílica

et al. 2014

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Resumo: O copolímero Etileno Acetato de Vinila (EVA) é uma poliolefina utilizada principalmente em filmes para embalagens, onde a sua flexibilidade, tenacidade, elasticidade e transparência são atributos desejáveis. As propriedades mecânicas, térmicas e de barreira do EVA podem ser melhoradas pela incorporação de cargas inorgânicas. O EVA apresenta polaridade variável de acordo com o teor de Acetato de Vinila, o que promove a viabilidade para obtenção de nanocompósitos com argilas organicamente modificadas, tornando desnecessária a adição de agentes compatibilizantes. Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de EVA e montmorilonita organofílica comercial pelo método de intercalação do fundido em um reômetro de torque, com rotores tipo roller, a 150°C durante 10minutos, com monitoramento do torque em função do tempo. A fim de investigar a influência da polaridade do EVA, da concentração da argila e das condições de processamento nas características dos nanocompósitos, variou-se a concentração de Acetato de Vinila (19% e 28%), o teor de argila (2% e 5%) e a velocidade de rotores (60 rpm e 100 rpm). Foram avaliadas a estrutura da argila, a estabilidade térmica e as propriedades mecânicas e de barreira dos nanocompósitos, mediante as técnicas de difração de raios X, análise termogravimétrica, ensaio de tração e análises de taxa de permeabilidade ao oxigênio e ao vapor d'água. A partir dos dados de permeabilidade foi aplicado o modelo de Nielsen para avaliar o grau de esfoliação da argila. Dentre os principais resultados com o planejamento fatorial destacam-se: (a) o aumento da polaridade do EVA aumentou a permeabilidade ao oxigênio e ao vapor d'água dos materiais; (b) o teor de argila não modificou a estabilidade térmica dos nanocompósitos e a estrutura da argila; (c) o aumento da concentração da argila aumentou o módulo elástico, reduziu a deformação de ruptura e reduziu significativamente o coeficiente de permeabilidade ao oxigênio e ao vapor d'água; (d) o fator rotação não implicou em alterações significativas em nenhuma das respostas avaliadas. Palavras-chave: Nanocompósitos, EVA, permeabilidade, montmorilonita organofílica. Influence of Processing and Content of Vinyl Acetate on the Properties of Eva/ Organophilic Montmorillonite NanocompositesAbstract: The copolymer Ethylene Vinyl Acetate (EVA) is a polyolefin used mainly in packaging films, where its flexibility, toughness, elasticity and transparency are desirable attributes. The mechanical, thermal and barrier properties of EVA can be improved by the incorporation of inorganic fillers. Its polarity varies according to the content of Vinyl Acetate, which allows for nanocomposites to be obtained with organically modified clay, with no need to add compatibilizing agents. In this work nanocomposites of EVA and commercial organophilic montmorillonite were prepared by melt intercalation in a torque rheometer with rotors roller type, at 150°C for 10 minutes, monitoring the torque versus time. The concentration of Vinyl Acetate (19% and 28%), clay content (2%...

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Propriedades mecânicas de nanocompósitos de polipropileno e montmorilonita organofílica

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Efeito do Co-Intercalante CIS-13-Docosenamida na Morfologia e Propriedades Mecânicas de compósitos Polipropileno/Argila Organofílica

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