Morfologia de nanocompósitos de polietileno e poliamida-6 contendo argila nacional

Abstract

Nanocompósitos de polietileno de alta densidade e poliamida-6 com argila bentonita nacional foram preparados por meio do processo de intercalação por fusão. Para a modificação da argila foram utilizados tipos diferentes de sais quaternários de amônio visando sintetizar as argilas organofílicas. As argilas não modificada e modificada com os sais foram incorporadas nas matrizes poliméricas, sendo que foram utilizados procedimentos diferentes para a modificação das argilas: para os nanocompósitos de polietileno, a argila foi preparada com quatro sais quaternários de amônio e para os nanocompósitos de poliamida-6 foi utilizado um único tipo de sal quaternário de amônio, variando-se seus teores para a organofilização da argila. O objetivo desse trabalho foi obter nanocompósitos de polietileno e poliamida-6 e caracterizá-los por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e por difração de raios X (DRX). Os resultados indicaram que os sistemas polietileno/argila organofílica apresentaram estruturas de nanocompósitos intercalados e/ou parcialmente esfoliados. Já os sistemas poliamida-6/argila organofílica apresentaram uma morfologia esfoliada com uma predominância de partículas de argilas dispersas na matriz.

Preparação de argilas organofílicas e desenvolvimento de nanocompósitos de polietileno. Parte 2: comportamento de inflamabilidade

“…Para tornar a argila compatível com o polímero, os íons sódio presentes entre as lamelas da argila foram trocados por íons de amônio para produzir a argila organofílica. Essa troca foi realizada na presença de quatro sais quaternários de amônio [13,14] : o Dodigen ® (cloreto de alquila dimetil benzil amônio), o Praepagen ® (cloreto de estearil dimetil amônio) e o Genamin ® (cloreto de cetil trimetil amônio), fornecidos pela Clariant/PE e o Cetremide ® (brometo de cetil trimetil amônio), produzido pela VETEC/SP. Para a obtenção das argilas organofílicas foram realizados tratamentos distintos de acordo com cada tipo de sal quaternário e com base na capacidade de troca de cátions (CTC) da argila, conforme já descrito em trabalhos anteriores [11][12][13][14] .…”

“…As condições de processamento utilizadas na extrusora foram: 170-200 °C e 60 rpm. O material extrudado foi granulado e em seguida moldado por injeção a 200 °C com um tempo de resfriamento de 30 segundos, em Injetora, modelo Fluidmec, conforme já descrito [13,14] . Foram confeccionados corpos de prova de tração (ASTM D638), impacto ASTM D256) e inflamabilidade (UL94 HB).…”

“…As amostras foram retiradas do centro do corpo de prova de impacto e preparadas através da redução de área pelo procedimento do "trimming" (corte na forma trapezoidal) com uma área de aproximadamente 0,5 mm 2 [14] . Os cortes das amostras foram realizados em um ultramicrótomo da marca RMC modelo MT-7000 usando-se uma faca de diamante da marca Diatome tipo Cryohisto 45°, em condições criogênicas.…”

“…Provavelmente essa disposição das cadeias orgânicas no sal proporcionou uma maior interação do polímero com as lamelas de argila. A estrutura molecular desses sais pode ser mais bem visualizada em um trabalho recentemente divulgado [14] . …”

Influência da concentração e purificação da argila na estrutura e permeação ao vapor de água de nanocompósitos PEBDL/bentonita

“…A matéria orgânica presente na argila, muitas vezes, age como coloide protetor, dificultando a troca catiônica [3] . Os resultados obtidos no DRX são consistentes com a espectroscopia de absorção no infravermelho (Figura 1) e com os resultados obtidos por Barbosa et al [17,18] .…”