Resumen

Se prepararon compuestos de PP/organoarcilla/PP-g-MA/erucamida con un 5% de organomontmorillonita comercial (Cloisite 20A), 5 y 15% de polipropileno maleado como compatibilizante, y 0, 0,5 y 1% de erucamida como agente cointercalante mediante intercalación en fusión. Un masterbatch de compatibilizador y organoarcilla se mezcló en un mezclador interno y luego se diluyó en la matriz de polipropileno en una extrusora corrotante de doble husillo. Los compuestos se caracterizaron por difracción de rayos X, microscopía óptica y propiedades mecánicas. Los resultados indican que la organoarcilla actuó como reforzante. La adición del agente cointercalante aumentó significativamente el espaciado entre capas de la arcilla, sin afectar notablemente al comportamiento mecánico de los compuestos. La microscopía óptica mostró el efecto dispersivo del perfil de tornillo utilizado, que favoreció la rotura de los aglomerados de arcilla.

INTRODUCCIÓN

Los nanocompuestos se definen como materiales en los que la fase de refuerzo dispersa tiene al menos del orden de 1 nm (10-9 m). A baja carga de carga (1-5%), se obtienen propiedades equivalentes o incluso superiores a las exhibidas por los composites convencionales preparados con contenidos de carga mucho más elevados (20-50%). La preparación de nanocompuestos se ha descrito en tres etapas sucesivas[1] que incluyen: la modificación del relleno, la preparación de un concentrado y la dilución del concentrado. 

Para el caso particular de los nanocompuestos de PP/MMT, en los que el MMT se modifica orgánicamente con una sal de amonio cuaternario y el PP se compatibiliza con PP-g-MA, las etapas de preparación son las siguientes:

- Primera etapa: organofilización de la montmorillonita con una sal de amonio cuaternario para obtener OMMT;

- Segunda etapa: preparación de un concentrado de OMMT con un agente compatibilizador PP-g-MA para obtener un nanocompuesto intercalado;

- Tercera etapa: dilución del concentrado con la matriz de PP para obtener (eventualmente) un nanocompuesto exfoliado.

El esquema de preparación del nanocompuesto se ilustra en la Figura 1. En el caso de una organomontmorillonita comercial (OMMT), el esquema se reduce a dos etapas (intercalación de PP-g-MA, exfoliación del concentrado en la matriz de PP), que a menudo se realizan conjuntamente en una única etapa de transformación[2] o alimentando los insumos sucesivamente en el mismo equipo[3]. Aunque el esquema anterior suele utilizarse como modelo, en la práctica el producto final es raramente un nanocompuesto completamente exfoliado sino una mezcla de compuestos intercalados y exfoliados. 

• Materias:Propiedades mecánicas Polipropileno Nanocompuestos Morfología Arcilla
• Subjects:Mechanical properties Polypropylene Nanocomposites Morphology Clay
• Palabras claves:Polipropileno; Nanocompuestos; Cointercalante; Propiedades mecánicas
• Keywords:Polypropylene; Nanocomposites; Cointercalant; Mechanical properties