In situ polymerization of polyester-based hybrid systems for the preparation of clay nanocomposites

Chaeichian, Sina; Wood‐Adams, Paula M.; Hoa, Suong V.

doi:10.1016/j.polymer.2012.09.021

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“…Previously [15], we found that the dispersed second phase in our hybrid nanocomposites acted as a rigid filler, where the major mechanism controlling fracture toughness is usually crack pinning. The crack pinning mechanism involves two processes: crack trapping and crack face bridging.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 72%

“…The nanostructure of layered silicate nanocomposites also plays a key role in fracture toughness and its controlling mechanisms as we have previously explained [15].The micron-sized structure of intercalated tactoids of clay is in fact the most efficient microstructure for toughening of simple nanocomposites, those with only a polymeric matrix and clay without a third component. In the case of unsaturated polyester the effect of combinations of clay and thermoplastics on volume shrinkage has been investigated [18,19] but to our knowledge, there are no studies on the toughness of such ternary systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 75%

“…Ternary systems, which typically contain a polymeric additive (e.g., thermoplastic or rubber) and an inorganic nano-reinforcement in a thermosetting resin, have attracted a lot of interest [12][13][14]. Recently, we introduced ternary thermoplastic/ thermosetting hybrid nanocomposites with improved fracture toughness as compared to general purpose unsaturated polyester resins [15]. Our approach led to a substantial improvement in toughness without sacrificing other properties.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In multi-phase systems the morphology strongly affects fracture toughness [13,15]. In the case of polymeric additives, typically a dispersed phase or particulate morphology results in a greater improvement in toughness compared to a co-continuous structure [13,16,17].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Effect of morphology on fracture toughness of unsaturated polyester-based hybrid nanocomposites

Chaeichian

Wood‐Adams

Hoa

2015

Polymer

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Section: Introductionmentioning

confidence: 72%

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confidence: 99%

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Effect of morphology on fracture toughness of unsaturated polyester-based hybrid nanocomposites

Chaeichian

Wood‐Adams

Hoa

2015

Polymer

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“…A literatura reporta o preparo de nanocompósitos de PBS e argila principalmente por meios mecânicos, como a extrusão [12,13] . Por outro lado, a técnica de polimerização in situ, contribui para uma melhor dispersão da carga, pois o polímero é sintetizado em meio a esta [14] , permitindo a obtenção de estruturas esfoliadas, capazes de conferir melhores propriedades ao material [15] .…”

Section: Ferreira L P Et Al -Preparo De Nanocompósitos De Poli(suunclassified

Preparo de nanocompósitos de poli(succinato de butileno) (PDS) e argila motmorilonita organofílica via polimerização in situ

et al. 2014

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Resumo: Nanocompósitos de poli(succinato de butileno) (PBS) e argila montmorilonita organofílica foram sintetizados via polimerização in situ, em três diferentes concentrações (4, 6 e 8% em massa). Os produtos obtidos foram caracterizados por diversas técnicas. Entre elas, a difração de raios X foi útil para comprovar o aumento do espaçamento interlamelar da argila devido à incorporação das cadeias de polímero. As técnicas de análise térmica mostraram que o método de polimerização in situ gerou materiais com menores estabilidades térmicas, comparadas ao polímero puro, devido à dificuldade de crescimento das cadeias de polímero na presença da argila. A técnica de RMN de baixo campo permitiu identificar que a estrutura esfoliada predomina nos nanocompósitos. Palavras Preparation of Nanocomposites Based on Poly(Butylene Succinate) and Montmorillonite Organoclay via In Situ PolymerizationAbstract: Nanocomposites based on poly(butylene succinate) (PBS) and organophilic montmorillonite were synthesized via in situ polymerization using three different clay compositions (4, 6 and 8 wt%). The products were characterized by several different techniques. X-ray diffraction was useful to confirm the increase of the interlayer spacing of the clay due to the presence of the polymer chains among layers. Thermal analysis indicated that the polymerization method chosen led to materials with lower thermal stability compared to the pure PBS, due to the difficulty of chain growth in the presence of the clay. Low-field NMR technique was used to assess clay dispersion in the polymer, with exfoliated structures predominating in the nanocomposites. Keywords:Poly(butylene succinate), biodegradable polymer, organophilic clay nanocomposite, in situ polymerization. IntroduçãoO desenvolvimento de materiais poliméricos biodegradáveis com boas propriedades tem se tornado o foco de pesquisas ao redor do mundo na tentativa de solucionar o problema do acúmulo de resíduos sólidos. Além disso, deseja-se reduzir a dependência de recursos fósseis para a fabricação de diversos produtos a partir do desenvolvimento de materiais poliméricos "verdes", que podem ser reciclados ou degradados em ambiente controlado [1] .Os poliésteres alifáticos têm sido considerados por muitos, como os materiais biodegradáveis mais competitivos do futuro, o que incentiva a pesquisa desse polímero por diversos grupos [2] . Estes poliésteres podem ser degradados na forma de CO 2 e H 2 O pela ação de enzimas ou micro-organismos, em condições específicas de compostagem, porém são estáveis em atmosfera normal [3] . Entre eles, o PBS é um poliéster alifático que pode ser sintetizado quimicamente por meio da policondensação do 1,4-butanodiol com o ácido succínico, ambos biomonômeros de origem renovável, obtidos a partir da biomassa, apresentando, portanto, menores custos de produção em relação aos produtos similares provenientes do petróleo [4] . Além disso, o PBS possui propriedades vantajosas, como boas resistências térmica (estável até aproximadamente 200 °C) e química (estabi...

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Synthetic Methods for Nanocomposites Based on Polyester Resins

Kędzierski¹

2014

Synthesis Techniques for Polymer Nanocomposites

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In situ polymerization of polyester-based hybrid systems for the preparation of clay nanocomposites

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Effect of morphology on fracture toughness of unsaturated polyester-based hybrid nanocomposites

Effect of morphology on fracture toughness of unsaturated polyester-based hybrid nanocomposites

Preparo de nanocompósitos de poli(succinato de butileno) (PDS) e argila motmorilonita organofílica via polimerização in situ

Synthetic Methods for Nanocomposites Based on Polyester Resins

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