Resumen

El objetivo de este trabajo fue la purificación y organofilización a escala piloto de dos tipos de arcilla bentonítica (verde y gris) con surfactante no iónico, y su aplicación en nanocompuestos con matriz de Polipropileno (PP). Las arcillas bentoníticas se purificaron y luego se modificaron orgánicamente con un surfactante no iónico para convertirlas en organófilas, denominándose CPO y VPO respectivamente, y se caracterizaron mediante análisis de tamaño de partícula por difracción láser (AG), análisis químico por fluorescencia de rayos X (EDX), difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia infrarroja (IR). Los resultados de AG y EDX mostraron una reducción significativa de la cantidad de arena y sílice libre en forma de cuarzo, lo que confirma que la arcilla estaba purificada. 

Los resultados de XRD e IR mostraron que la organofilización a escala piloto de las arcillas fue un éxito. Los compuestos que contenían 3phr de arcilla se caracterizaron por DRX, calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetría (TG) y propiedades mecánicas. Los resultados de DRX indicaron que para el sistema PP/E-GMA/CPO se formó un nanocompuesto con una estructura intercalada. En cuanto al sistema PP/E-GMA/VPO, se obtuvo un microcompuesto. Los resultados de DSC indicaron que las arcillas CPO y VPO no afectaron a la temperatura de fusión del PP. Los resultados de TG indicaron que las arcillas CPO y VPO mejoraron la estabilidad térmica del PP. El sistema PP/E-GMA/CPO mostró la mayor estabilidad térmica. Las propiedades mecánicas del PP no mejoraron significativamente con la adición de arcilla y compatibilizante. Sin embargo, no se deterioraron.

INTRODUCCIÓN

Los nanocompuestos poliméricos ofrecen una serie de ventajas significativas en comparación con los compuestos convencionales. Mientras que los compuestos convencionales requieren entre un 10 y un 50 por ciento en peso de rellenos para obtener propiedades mecánicas y térmicas satisfactorias, los nanocomposites pueden tener propiedades similares o incluso superiores con contenidos de relleno inferiores al 5% en peso, además de tener una menor densidad y ser más procesables.

Uno de los métodos más utilizados para obtener nanocompuestos es la intercalación por fusión, ya que permite obtener nanocompuestos poliméricos utilizando procesos convencionales como la extrusión y el moldeo por inyección, sin necesidad de utilizar disolventes. Esto reduce el número de pasos, los riesgos medioambientales y los costes asociados. Entre las cargas más utilizadas en el desarrollo de estos materiales se encuentran las arcillas bentoníticas, que son arcillas compuestas principalmente por minerales arcillosos del grupo de las arcillas, especialmente la montmorillonita.

• Materias:Polipropileno Nanocompuestos Arcilla Análisis químico
• Subjects:Polypropylene Nanocomposites Clay Chemical test
• Palabras claves:Nanocompuesto; Organofilización; Surfactante no iónico; Arcilla purificada
• Keywords:Nanocomposite; Organophilization; Non-ionic surfactant; Purified clay