Optimization of the mechanical properties of polypropylene-based nanocomposite via the addition of a combination of organoclays

Santos, Karina Silva dos; Liberman, Susana Alcira; Oviedo, M. A. S.; Mauler, Raquel Santos

doi:10.1016/j.compositesa.2009.05.009

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“…Esse decréscimo da intensidade dos picos pode ser atribuído à quebra dos aglomerados ocasionando maior dispersão das lamelas da argila ao longo da matriz [5,15] . Hotta e Paul [16] mostraram que para misturas de PELBD com argilas modificadas com (CH 3 ) 2 (HT) 2 N + mesmo para altas concentrações de compatibilizante em relação a argila, o deslocamento do pico foi similar para todos os nanocompósitos apenas diminuindo a intensidade com o aumento do teor de compatibilizante.…”

Section: Bischoff E Et Al -Estudo Da Dispersão De Argilas Organofíunclassified

“…Esse modelo consiste de tactóides aleatoriamente orientados com folhas de argila que se sobrepõem parcialmente e assim, as dimensões podem variar consideravelmente, afetando a razão de aspecto. A larga distribuição de tamanho das particulas que se observam nos nanocompósitos obtidos com auxilio de solventes também foi observada em nanocompósitos de polipropileno obtidos pelo processo de extrusão [15] . Em virtude dos nanocompósitos terem sido preparados em solução, se observou uma maior delaminação das partículas de argila, o que está de acordo com resultados anteriores de Burgentzlé et al [10] .…”

Section: Morfologia Dos Nanocompósitos De Pp/ommtunclassified

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Estudo da dispersão de argilas organofílicas em nanocompósitos de prolipropileno obtidos pelo método em solução com auxílio de ultrassom

Bischoff¹,

Santos²,

Liberman³

et al. 2013

Polímeros

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Resumo: Nanocompósitos de polipropileno PP/OMMT foram preparados com o uso de duas argilas modificadas organofilicamente (C-15A e I-44P) e de um compatibilizante (PP-g-MA) pelo método em solução utilizando-se um banho de ultrassom. O objetivo deste estudo foi compreender a morfologia dos nanocompósitos, ou seja, o grau de dispersão destas argilas na matriz de polipropileno, e consequentemente, correlacioná-la com as propriedades finais obtidas. A morfologia dos nanocompósitos foi avaliada por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). As propriedades mecânico-dinâmicas e térmicas dos nanocompósitos foram avaliadas por Análise Mecânico-Dinâmica (DMA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Análises estatísticas das imagens de transmissão foram realizadas possibilitando a obtenção da razão de aspecto (comprimento/espessura) das partículas de argila. Palavras-chave: Argilas organofílicas, morfologia, nanocompósitos de PP, razão de aspecto, ultrassom. Dispersion of Organoclays in Polypropylene Nanocomposites by Ultrasound-assisted Solution MethodAbstract: Polypropylene nanocomposites PP/OMMT were prepared using two modified organic clays (C-15A and I-44P) and (PP-g-MA) as compatibilizer in the solution method using an ultrasound bath. The objective of this study was to understand the morphology of the nanocomposites and degree of clay dispersion in the polypropylene matrix, which are then correlated with the final properties. The morphology of nanocomposites was evaluated by X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The dynamic mechanical properties and thermal properties were measured by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Statistical analyses of the transmission images were made in order to obtain the aspect ratio (length/thickness) of the clay particles. Keywords: Organoclays, morphology, PP nanocomposites, aspect ratio, ultrasound. IntroduçãoO polipropileno (PP) é um dos polímeros mais utilizados na indústria devido a sua alta versatilidade em termos de propriedades como: facilidade de processamento, alta resistência química, baixo custo, além de ser reciclável [1] . No entanto, para determinadas aplicações torna-se necessário o incremento de algumas propriedades como: estabilidade dimensional, resistência ao impacto e rigidez. Em virtude disso, a adição de cargas minerais em nível nanométrico tem sido empregada como método para se alcançar estes ganhos em propriedades [2] . Dentre as nanocargas mais utilizadas na obtenção de nanocompósitos, a montmorilonita (MMT) [3] tem se destacado por apresentar estrutura em multicamadas e elevada razão de aspecto [4] . Porém, a dispersão de nanocargas em poliolefinas não é favorecida termodinamicamente, visto que a afinidade química entre a MMT (carga inorgânica polar) e o PP (matriz orgânica apolar) é consideravelmente baixa. Para promover uma melhor compatibilidade é necessário modificar quimicamente a MMT tornando-a organofílica (OMMT) [5] , processo que ocorre pela ...

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Section: Bischoff E Et Al -Estudo Da Dispersão De Argilas Organofíunclassified

Section: Morfologia Dos Nanocompósitos De Pp/ommtunclassified

Estudo da dispersão de argilas organofílicas em nanocompósitos de prolipropileno obtidos pelo método em solução com auxílio de ultrassom

Bischoff¹,

Santos²,

Liberman³

et al. 2013

Polímeros

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“…The measurements were made in the second heating and cooling cycle. The degree of crystallinity was determined using ΔH o m 190 J/g for PP [6,7]. The FT-IR spectrum was obtained in a PerkinElmer Spectrum 100, with a resolution of 4cm -1 and 16 scans in the region between 4000 and 600 cm-1.…”

Section: Characterizationmentioning

confidence: 99%

Effect of reprocessing cycles on the degradation of polypropylene copolymer filled with talc or montmorillonite during injection molding process

Demori¹,

Ashton²,

Weschenfelder³

et al. 2015

AIP Conference Proceedings

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Abstract. Mechanical recycling of polymeric materials is a favorable technique resulting in economic and environmental benefits, especially in the case of polymers with a high production volume as the polypropylene copolymer (PP). However, recycling by reprocessing techniques can lead to thermal, mechanical or thermo-oxidative degradation that can affect the structure of the polymer and subsequently the material properties. PP filled with montmorillonite (MMT) or talc are widely produced and studied, however, its degradation reactions by reprocessing cycles are poorly studied so far. In this study, the effects of reprocessing cycles in the structure and in the properties of the PP/MMT and PP/Talc were evaluated. The samples were mixed with 5% talc or MMT Cloisite C15A in a twin-screw extrusion. After extrusion, this filled material was submitted to five reprocessing cycles through an injection molding process. In order to evaluate the changes induced by reprocessing techniques, the samples were characterized by DSC, FT-IR, Izod impact and tensile strength tests. The study showed that Young modulus, elongation at brake and Izod impact were not affected by reprocessing cycles, except when using talc. In this case, the elongation at brake reduced until the fourth cycle, showing rigidity increase. The DSC results showed that melting and crystallization temperature were not affected. A comparison of FT-IR spectra of the reprocessed indicated that in both samples, between the first and the fifth cycle, no noticeable change has occurred. Thus, there is no evidence of thermo oxidative degradation. In general, these results suggest that PP reprocessing cycles using MMT or talc does not change the material properties until the fifth cycle.

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“…A aplicação de cargas em escala nanométricas a uma matriz polimérica, já teve sua eficiência comprovada por muitos pesquisadores e se destaca por melhorar propriedades como térmicas, elétricas, ópticas e mecânicas [3][4][5][6][7][8][9].…”

Section: Introductionunclassified

“…Nanoargilas [4,10], nanotubos de carbono [3,6,11,12], nanopartículas de TiO 2 [13][14][15] e nanotubos de titanato [16][17][18][19][20] As poliamidas mais comuns são a 6 e 6,6 devido as suas características de baixa densidade, baixo coeficiente de atrito, isolamento elétrico e resistência ao desgaste. Elas possuem uma grande utilização na indústria mecânica, elétrica e química e ganharam importante espaço na construção civil na substituição de metais convencionais [21].…”

Section: Introductionunclassified

Produção E Caracterização De Nanocompósitos De Nylon 11 Reforçados Por Nanocargas a Base De Tio2

MEDEIROS¹

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Optimization of the mechanical properties of polypropylene-based nanocomposite via the addition of a combination of organoclays

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Estudo da dispersão de argilas organofílicas em nanocompósitos de prolipropileno obtidos pelo método em solução com auxílio de ultrassom

Estudo da dispersão de argilas organofílicas em nanocompósitos de prolipropileno obtidos pelo método em solução com auxílio de ultrassom

Effect of reprocessing cycles on the degradation of polypropylene copolymer filled with talc or montmorillonite during injection molding process

Produção E Caracterização De Nanocompósitos De Nylon 11 Reforçados Por Nanocargas a Base De Tio2

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