Caracterização de nanocompósitos de poliuretano/montmorilonita organofílica por RMN de baixo campo

Abstract

IntroduçãoPoliuretanos (PUs) são polímeros utilizados na fabricação de elastômeros, propelentes, agentes encapsulantes, e em diversos setores como: construção, embalagens, equipamentos, livros, calçados, moveleiro, medicina, eletro-eletrônico, aeroespacial, automotivo, abrasivos, têxteis e outros [1] . Uma importante área de utilização desse material é na fabricação de adesivos, uma vez que, os PUs se unem a maioria dos materiais sob a forma de adesivos eficientes, resistentes à vibração e, são aplicáveis em ampla faixa de temperatura [2] . Outra aplicação interessante é no desenvolvimento de membranas, que além de separarem efetivamente misturas de gases, como CO 2 e N 2 , podem ser utilizadas em recuperação de CO 2 do petróleo, remoção de hélio do gás natural e recuperação de H 2 da corrente do gás de purga da planta de amônia, dentre outras [3][4][5][6][7] . A grande aplicabilidade dos polímeros de poliuretano deve-se à versatilidade estrutural do PU possibilitar a escolha de uma ampla gama de diisocianatos e polióis como monômeros [8,9] . A incorporação de nanocargas à matriz polimérica de PU pode diversificar ainda mais a utilização destes polímeros, pois a formação de nanocompósitos de PU tem mostrado melhoria de propriedades mecânicas, térmicas, de barreira, retardância de chama e estabilidade dimensional, quando comparados aos compósitos convencionais. Isto ocorre devido à boa dispersão das nanocargas e interação com a matriz de PU [9][10][11][12][13] . A caracterização de um material é a forma de entender a relação da sua estrutura com as propriedades que ele apresenta. No caso específico dos nanocompósitos poliméricos, é muito importante determinar a interação da matriz polimérica com a nanocarga; a dispersão homogênea desta nanocarga na matriz polimérica e formação de domínios de mobilidades distintas.Na literatura, a caracterização estrutural dos nanocompósitos poliméricos é normalmente feita pela espectroscopia de absorção na região do infravermelho. A caracterização da cristalinidade da fração argila e do polímero (quando este não é amorfo) é obtida pela difração de raios X; enquanto a microscopia eletrônica de transmissão mostra a dispersão das nanocargas, e as análises térmicas mostram as variações térmicas sofridas pelos novos Characterization of Polyurethane/Organophilic Montmorilonite Nanocomposites by Low Field NMRAbstract: Polyurethanes are important and versatile materials, mainly due to some of their properties, such as high resistance to abrasion and tearing, excellent absorption of mechanical shocks and good flexibility and elasticity. However, they have some drawbacks as well, such as low thermal stability and barrier properties. To overcome these disadvantages, various studies have been conducted involving organophilic polyurethane/montmorillonite nanocomposites. The investigation of the structure of polyurethane/clay nanocomposites has mainly been done by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). In this work, PU/clay nanocomposite films obtained by solution...

Otimização do processo de dispersão de nanotubos de carbono em poliuretano termorrígido

“…A adição de CNTs em matrizes poliméricas permite melhorias nas suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, entre outras [10][11][12] . A redução no preço dos nanotubos de carbono, especialmente para os MWCNTs, tem contribuído para sua utilização em maiores escalas [13] .…”

Surface Modification Efficiency of Titanium-based Particles with an Alkyl Phosphate

“…TD-NMR was employed in this study for characterization of the materials after chemical modification, because it is a fast and nondestructive spectroscopic technique that does not require any previous treatment [17][18][19]. Since the signal intensity is proportional to the number of hydrogen nuclei present in the analyte, high NMR signal intensity (Amplitude Intensity, A.I.)…”

“…Figure 6 shows a comparison between the maximum values of the signals obtained by NMR of the three modification approaches used, showing that TD -NMR is able to detect differences in the amounts of modifier anchored to the nanoparticles. It is thus a quick and convenient method to check the efficiency of the chemical modification of the synthesized systems [18,19].…”

Solvent Effect on the Morphology of Lamellar Nanocomposites Based on HIPS

“…Nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry, through the measurement of spin-lattice relaxation time, has being used to identify the heterogeneity of polymer materials containing domains with size ranging from ~ 25 to >50 nm 15 . The relaxation time parameter with a time constant, T 1 , provides information on the polymer systems homogeneity and miscibility; and also the domain size of phases formed according to the generated morphology in the polymer system, it was very much used to evaluate the molecular dynamics of polymer blends 16 .…”