Resumen

En este trabajo se evaluó el efecto Payne como medida de las interacciones relleno-relleno y relleno-polímero en nanocompuestos de organomontmorillonita (MMTorg) sobre acrilonitrilo-butadieno-caucho (NBR) utilizando el Rubber Process Analyzer - RPA 2000. Los nanocompuestos de NBR y MMTorg se prepararon en un molino de dos rodillos Berstorff y la evaluación del efecto Payne se llevó a cabo en goma pura sin vulcanizar y variando el contenido de MMTorg de 5, 10, 15 y 20 phr. La composición con 5 phr de MMTorg mostró la mejor interacción relleno-polímero como consecuencia de la menor cantidad de aglomerados del relleno en la matriz elastomérica.

INTRODUCCIÓN

Los nanocompuestos poliméricos representan una innovadora clase de materiales híbridos donde partículas inorgánicas con dimensiones nanométricas están dispersas dentro de una matriz polimérica. Este tipo de materiales ha despertado un gran interés debido a sus propiedades mejoradas en comparación con los polímeros tradicionales. Entre las sustancias inorgánicas utilizadas, las arcillas, especialmente la montmorillonita, son muy destacadas debido a su alta superficie específica y relación de aspecto elevada (L/D aproximadamente 1000:1).

Las propiedades mejoradas de los nanocompuestos poliméricos con arcillas organófilas incluyen mejoras significativas en propiedades mecánicas como resistencia y rigidez, propiedades térmicas como estabilidad dimensional y resistencia al fuego, así como propiedades de barrera. Estas mejoras se logran con bajos niveles de carga de arcilla, típicamente entre 2 y 10 partes por cien de resina (phr), lo cual también puede conducir a una reducción de la densidad del material compuesto.

El refuerzo que proporcionan las arcillas organófilas está estrechamente relacionado con varias características fundamentales del relleno, como su tamaño de partícula, estructura (agregados formados), actividad superficial (interacciones físicas y químicas), contenido y método de procesamiento. La dispersión uniforme y la distribución adecuada de las arcillas en la matriz polimérica son cruciales para maximizar estos efectos positivos.

El comportamiento viscoelástico dinámico de los elastómeros en los nanocompuestos poliméricos, conocido como efecto Payne, también es influenciado por la adición de arcillas. Este efecto se refiere a la modificación de las propiedades viscoelásticas del caucho debido a la interacción del relleno con la estructura de red tridimensional del polímero. La estructura de red formada por los agregados de arcilla afecta la histéresis del material y está vinculada a la ruptura y reconstitución de estos agregados bajo carga.

• Materias:Nanocompuestos Elastómeros Caucho
• Subjects:Nanocomposites Elastomers Rubber
• Palabras claves:Nanocompuesto; Montmorillonita organofílica; Efecto Payne; Caucho de acrilonitrilo-butadieno; RPA 2000
• Keywords:Nanocomposite; Organophilic montmorillonite; Payne effect; Acrylonitrile-butadiene-rubber; RPA 2000