Resumen

La búsqueda de fibras poliméricas con diámetros en la escala de los nanómetros ha sido el gran objetivo de los investigadores y la industria, ya que estas fibras tienen muchas aplicaciones. Pueden producirse mediante un proceso de electrospinning a partir de una solución polimérica. En este trabajo, se obtuvieron fibras nanocompuestas de poliamida 66 y arcilla montmorillonita mediante mezcla en fusión, seguida de electrospinning de la solución. Se obtuvieron nanocompuestos con tres concentraciones diferentes de arcilla, 2, 3 y 4 % en peso, por mezcla en fundido, y se prepararon soluciones de estos nanocompuestos en ácido fórmico a diferentes concentraciones. Se estudió la influencia de la adición de arcilla, la concentración de la solución de nanocompuestos, la variación del campo eléctrico aplicado sobre las propiedades de la mezcla y de las soluciones y sobre el diámetro medio de las nanofibras. 

Las mediciones con rayos X de gran angular (WAXD) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostraron que el proceso de electrospinning era eficiente en el mantenimiento de la exfoliación de la arcilla en las fibras. Los resultados de la microscopía electrónica de barrido (SEM) y de la calorimetría diferencial de barrido (DSC) mostraron que las fibras tenían diámetros medios del orden de nanómetros, eran cilíndricas y no porosas, y presentaban un bajo grado de cristalinidad y de disolvente residual. La adición de arcilla aumentó ligeramente la viscosidad de la solución polimérica, lo que incrementó el diámetro medio de las nanofibras. También se observó que el aumento de los diámetros de las fibras era proporcional al aumento de la concentración de polímero en la solución. En cuanto al campo eléctrico aplicado, se observó una tendencia a la reducción del diámetro medio de las fibras con la reducción de este parámetro.

INTRODUCCIÓN

La producción de nanocompuestos poliméricos con arcillas o silicatos laminares (en capas) puede producirse mediante intercalación del polímero en solución (las capas de arcilla se hinchan previamente en el disolvente y luego se mezclan con el polímero y a continuación se evapora el disolvente), polimerización del monómero (la polimerización se produce entre las capas) y la intercalación del polímero fundido. Esta última es la más utilizada debido a que evita el uso de disolventes y los equipos utilizados (extrusoras, etc.) son los ya disponibles en las líneas de producción industrial. Sin embargo, una mejora significativa de las propiedades sólo se consigue cuando se alcanza un cierto nivel de intercalación del polímero, momento en el que las láminas o capas de la arcilla se exfolian por completo.

• Materias:Poliamidas Nanofibras Nanocompuestos Arcilla
• Subjects:Polyamides Nanofibers Nanocomposites Clay
• Palabras claves:Poliamida 66; PA66; Electrohilado; Nanofibras; Nanocompuestos; Arcilla
• Keywords:Polyamide 66; PA66; Electrospinning; Nanofibers; Nanocomposites; Clay