Avaliação comparativa entre os nanocompósitos de argila motmorilonita/LLDPE e com Hexaniobato de Potássio/LLDPE: Caracterização das propriedades mecânicas e de transporte

Abstract

Resumo: Nanocompósitos de LLDPE/argila montmorilonita e LLDPE/niobato organofilizado foram obtidos através da diluição de um concentrado da respectiva carga em uma extrusora dupla rosca obtendo-se concentrações finais de 1,5 a 10,0% em carga. No presente estudo utilizou-se o ensaio mecânico de tração e o de permeação ao vapor de água e ao oxigênio para caracterizar estes nanocompósitos. No ensaio mecânico de tração observou-se aumento no valor do módulo elástico e diminuição no valor da tenacidade com o aumento da concentração da argila montmorilonita, o que era esperado devido à rigidez da carga. Comportamento semelhante também foi observado no caso dos nanocompósitos de niobato organofilizado, porém de maneira menos acentuada devido à estrutura química do niobato de potássio. Com auxílio do MEV/FEG observou-se que a distribuição da argila é superior a do niobato organofilizado para concentrações inferiores a 10,0% de carga. No ensaio de permeação ocorre diminuição no valor de permeabilidade com o aumento da concentração da argila montmorilonita para ambos os gases utilizados. Na presença do niobato organofilizado observa-se diminuição, seguido de aumento no valor da permeação com o aumento da concentração da carga para ambos os gases utilizados. Além disso, observou-se que a polaridade do gás utilizado é um fator importante no processo de difusão através do nanocompósito. Palavras-chave: Nanocompósito, polietileno linear de baixa densidade, argila montmorilonita, hexaniobato de potássio, propriedade mecânica e propriedade de transporte de gás. Comparative Evaluation between Montmorillonite Clay/LLDPE and Potassium Hexaniobate/LLDPE Nanocomposites: Characterization of Mechanical and Transport PropertiesAbstract: Linear low density polyethylene-montmorillonite clay and linear low density polyethylene-organophilic niobate nanocomposites were obtained from dilution of masterbatch with 20% w/w of fillers in the LLDPE matrix by melt intercalation using a twin-screw extruder, obtaining nanocomposites with 1.5% up to 10.0% w/w of filler. In this study mechanical and water vapor and oxygen permeation tests were used to characterize the nanocomposites. In mechanical tests an increase of modulus values and decrease of toughness value by increasing concentration of montmorillonite clay were observed. The behavior of LLDPE-organophilic niobate nanocomposites was similar to LLDPE-montmorillonite clay nanocomposites but softer due to hexaniobate structure. The distribution of the organoclay is more homogeneous than organophilic niobate to concentrations below 10.0% filler using the SEM/ FEG. It is possible to see a decrease in the permeability value with increasing concentration of montmorillonite clay for both gases used. In the LLDPE-organophilic niobate nanocomposites a decrease of permeability value occurs followed by an increase of permeability value for both gases used, with increasing concentration of organophilic niobate. Furthermore, it was observed that the polarity of the gas used is an important factor in the dif...

Cellulose triacetate films obtained from sugarcane bagasse: Evaluation as coating and mucoadhesive material for drug delivery systems

“…WVP was tested according to a standard protocol ASTM E96 and Komatsu, Otaguro, and Ruvolo Filho (2014). In a Payne's cup 10 mL of distilled water was added.…”

Characterization of Sodium Bentonites: Effect of Treatment with Ammonium Salt-Free Organic Surfactant

“…12 O fato da argila organofílica ser hidrofóbica e apresentar elevada área superficial específica, a torna interessante para diversas aplicações tecnológicas, como por exemplo, matéria-prima para diversos produtos (tintas, vernizes, graxas, resinas e cosméticos) 13 ena preparação de nanocompósitos poliméricos, [14][15][16][17] atuando na forma de agente de reforço 18 e de barreira a gases. 19,20 Na prática, tanto os surfactantes de sais de amônio quanto de fosfônio apresentam limitações. Por exemplo, as argilas modificadas com íons de amônio apresentam menor estabilidade térmica comparada às contendo os íons de fosfônio 21,22 , em contrapartida, a dissolução dos sais de fosfônio em água é muito baixa, de modo que a intercalação na argila em água e a remoção do excesso deste sal presente após o tratamento de modificação é dificultada.…”

High density polyethylene and zirconium phosphate nanocomposites

“…To produce advanced materials, researchers are investigating and trying to adjust natural composites to their level of structural control and properties [3] . The addition of fillers enhances mechanical, thermal and barrier properties of the composites [4,5] . Synthetic nanocomposites have been prepared with various polymers and montmorillonite (MMT) is the most common filler used.…”