Resumen

La arcilla montmorillonita sódica está formada por plaquetas de un nanómetro de grosor con grandes dimensiones laterales, que pueden utilizarse para conseguir un refuerzo eficaz de matrices poliméricas. La formación de estos nanocompuestos requiere modificar la arcilla con un tratamiento superficial orgánico adecuado y un procesamiento optimizado. Aquí se revisan algunas de estas técnicas y las mejoras de propiedades resultantes (módulo, expansión térmica, temperatura de distorsión térmica, etc.). Se demuestra que el esfuerzo cortante ejercido sobre los apilamientos de plaquetas de arcilla desempeña un papel importante en el mecanismo de exfoliación. El aumento del módulo observado es del orden de lo predicho por las teorías de los compuestos; sin embargo, las partículas de arcilla afectan claramente a la morfología cristalina de la fase polimérica, lo que puede tener un efecto adicional sobre algunas propiedades de los compuestos.

INTRODUCCIÓN

Los nanocompuestos de silicato estratificado con polímeros formados a partir de la montmorillonita, un mineral arcilloso modificado orgánicamente, y materiales afines han suscitado un gran interés tecnológico y científico. Estos materiales compuestos presentan propiedades muy superiores a las del polímero matriz gracias al refuerzo a nanoescala del polímero causado por la dispersión de los materiales de espesor y alta relación de aspecto. Las propiedades que podían preverse fácilmente y algunas que no eran obvias han impulsado el entusiasmo por los nanocompuestos. Sin embargo, la comercialización de estos materiales se ha visto limitada por la falta de conocimientos sobre la formación de nanocompuestos mediante procesos prácticos y económicos y por otros problemas sin resolver.

Se han descrito numerosas ventajas de los nanocompuestos con polímeros de matriz. Las mejoras en las propiedades pueden dividirse en las siguientes áreas: propiedades mecánicas, resistencia al calor, estabilidad dimensional, barrera y retardante de llama. Las mejoras potenciales de las propiedades suelen depender del grado de deslaminación y dispersión, que, como se muestra aquí, depende de la combinación de un tratamiento químico adecuado y un procesamiento optimizado. Estos efectos se ilustran utilizando resultados recientes obtenidos a partir de nanocompuestos basados en una matriz de nailon 6.

Organoarcillas y terminología

Las capas de aluminosilicato de la montmorillonita (MMT) tienen una carga neta negativa y, en su estado nativo, el ion sodio, como muestra el esquema estructural de la figura 1. 

• Materias:Polímeros Nanocompuestos Nailon Arcilla
• Subjects:Polymers Nanocomposites Nylon Clay
• Palabras claves:Nanocompuestos; Nylon 6; Arcilla organofílica; Procesamiento en fundido
• Keywords:Nanocomposites; Nylon 6; Organoclay; Melt Processing