Resumen

Se prepararon y evaluaron nanocompuestos a base de poliestireno de alto impacto y nanocarcilla. Para obtener los nanomateriales se utilizaron tres tipos de arcilla montmorillonita modificada con sal de amonio cuaternario (montmorillonita modificada orgánicamente - OMMT), designadas S4, S7 y B8, y arcilla sódica (NT-25). La inserción de la arcilla organofílica en el HIPS se realizó por intercalación en solución, ya que este proceso permite una buena dispersión de la arcilla en la matriz polimérica debido a su hinchamiento en el disolvente. Este hinchamiento se evaluó según el método de Foster y el disolvente más adecuado para estas arcillas fue el cloroformo. Los nanomateriales obtenidos se caracterizaron por difracción de rayos X y resonancia magnética nuclear de bajo campo (LF-NMR), mediante relaxometría, determinando el tiempo de relajación espín-red de los núcleos de hidrógeno en la matriz polimérica. Los resultados obtenidos indican que los nanomateriales formados eran mixtos, es decir, parte intercalados y parte exfoliados. Además, la proporción de nanoarcilla que produjo nanocompuestos con el mayor grado de exfoliación fue del 2%.

INTRODUCCIÓN

La tecnología de nanocompuestos poliméricos ha captado considerable interés en la investigación científica debido a sus propiedades mejoradas en comparación con los polímeros convencionales. Estos materiales están compuestos por una matriz polimérica que incluye un relleno nanoestructurado, como las arcillas, cuya dimensión al menos en una dirección es de escala nanométrica.

Las arcillas son uno de los rellenos más estudiados debido a su diversidad y capacidad para mejorar las propiedades de los polímeros. Un paso crucial en la optimización de la interacción matriz-fase en los nanocompuestos poliméricos es la organofilización de la arcilla. Este proceso implica el intercambio de cationes interlamelares de la arcilla (normalmente sodio) por cationes orgánicos derivados de sales de amonio cuaternario. La organofilización transforma la arcilla de un carácter hidrofílico a uno organofílico, lo que mejora la afinidad con la matriz polimérica. Como resultado, se logra una mejor dispersión del relleno en la matriz, beneficiando las propiedades del nanomaterial final.

El grado de hinchamiento de la arcilla en diferentes solventes es un parámetro crucial durante el proceso de intercalación en solución. Este parámetro ayuda a seleccionar la arcilla adecuada y el solvente óptimo para la preparación del nanocompuesto, asegurando una dispersión efectiva del relleno en la matriz polimérica. Estas estructuras pueden ser logradas mediante diversos métodos como la polimerización in situ, la incorporación en la masa fundida, la tecnología sol-gel y la intercalación por disolución.

• Materias:Poliestireno Nanotecnología Nanomateriales Nanocompuestos
• Subjects:Polystyrene Nanotechnology Nanomaterials Nanocomposites
• Palabras claves:Nanotecnología; Poliestireno; Montmorillonita; HIPS (Poliestireno de Alto Impacto); LF-NMR (Resonancia Magnética Nuclear de Campo Bajo); Barrera de gas; Inflamación de Foster
• Keywords:Nanotechnology; Polystyrene; Montmorillonite; HIPS (High Impact Polystyrene); LF-NMR (Low Field Nuclear Magnetic Resonance); Gas barrier; Foster swelling