Nanocompuestos de poli(cloruro de vinilo) (PVC)/arcilla orgánica

Poly(Vinyl Chloride) (PVC)/Organoclay Nanocomposites

En los últimos años, los nanocompuestos orgánico-inorgánicos han recibido gran atención debido a la excelente posibilidad de mejorar las propiedades mecánicas, térmicas y de barrera de la matriz polimérica mediante la adición a ésta de pequeñas cantidades de cargas inorgánicas a nanoescala. Las capas de silicato a nanoescala de arcilla modificada orgánicamente suelen dispersarse en una matriz polimérica para mejorar sus propiedades. Debido a los efectos a nanoescala, las capas de polímero/silicato de los nanocompuestos modificados orgánicamente suelen presentar una mejora significativa de las propiedades de resistencia, módulo, resistencia térmica y barrera de permeabilidad a los gases con un contenido de silicato muy inferior al de los rellenos normales utilizados en los compuestos poliméricos rellenos de forma convencional. El poli(cloruro de vinilo) (PVC), como importante polímero comercial, se ha estudiado y utilizado ampliamente en campos industriales durante muchos años. Sin embargo, debido a sus limitaciones inherentes, como la baja estabilidad térmica, la fragilidad y la evolución del humo, el PVC y sus compuestos suelen enfrentarse a ciertas limitaciones en determinadas aplicaciones. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos productos de PVC con propiedades y prestaciones diferenciadas para obtener un alto valor añadido y ampliar las aplicaciones del PVC y, en este sentido, el desarrollo de nanocompuestos de PVC/silicatos presenta una vía muy interesante para preparar compuestos de PVC de altas prestaciones.

INTRODUCCIÓN

Los compuestos poliméricos reforzados con materiales inorgánicos especiales son de gran interés debido a sus aplicaciones en automoción y electricidad. El uso de estos compuestos no solo puede ofrecer una alternativa para mejorar las propiedades físicas, mecánicas, la resistencia térmica y la resistencia a los agentes químicos, sino también proporcionar materiales de altas prestaciones a un coste viable. 

Los materiales compuestos poliméricos convencionales suelen implicar una elevada cantidad de refuerzos inorgánicos (más del 10% en masa) para conseguir las propiedades mecánicas deseadas. Sin embargo, un alto contenido de refuerzo mecánico (normalmente entre el 20% y el 30% en masa) puede tener desventajas para las propiedades del composite, como un aumento de la densidad y pérdida de tenacidad debido a la posible incompatibilidad interfacial entre el polímero y el refuerzo inorgánico. Además, la procesabilidad del material con alto contenido de aditivo inorgánico se hace más difícil, lo que conlleva un alto nivel de torsión del equipo de mezclado, una mayor dificultad para dispersar el refuerzo inorgánico y un mayor desgaste del equipo.