Aplicações de nanocompósitos poliméricos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA DOS MATERIAIS EXPERIMENTAL
EDSON NORIYUKI ITO

DESENVOLVIMENTO DE NANOCOMPÓSITOS COM
POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS
Rafael Araújo Sales
Wildenízia Hayanny Câmara Lima Alves de Sena
Yasmin dos Santos Dantas

INTRODUÇÃO
 Nanocompósitos poliméricos são materiais compostos de partículas dispersas com pelo menos uma dimensão na escala nanométrica.

 Nanocargas podem ter a finalidade de reforço.

INTRODUÇÃO
 Tipos de nanocargas:
Partículas esféricas

Exemplos: sílica, óxido de titânio, alumina

Fibras e nanotubos
Exemplo: nanotubos de carbono

Estrutura em camadas
Exemplo: Argila montmorolonita (MMT)

INTRODUÇÃO
 Melhorias significativas nas propriedades do polímero:
•

Módulo de elasticidade

•

Resistência ao calor

•

Retardância à chamas

•

Resistência a penetração de gases

•

Peso reduzido

•

Estabilidade térmica

•

Maior dureza e viscosidade.

INTRODUÇÃO
 Nanocompósitos poliméricos termoplásticos:
•

PMMA/MMT;

•

Poli(acetato de vinila)/Agila;

•

PVC/Argilas;

•

PEAD e PEBD/Argila Organolífica;

•

Nylon/Argila;

•

PP/Argila;

•

PE/Argila.

PROCESSAMENTO

 Métodos de processamento mais conhecidos em nanocompósitos poliméricos: •

Polimerização in situ;

•

Intercalação em solução;

•

Intercalação no estado fundido.

PROCESSAMENTO
 POLIMERIZAÇÃO IN SITU: Preparação de nanocompósitos de poliolefinas com argila natural;
•

Inchamento da argila na solução do monômero;

•

Polimerização iniciada por calor ou radiação;

•

Formação do polímero entre as camadas da argila;

 Fornece a esfoliação das camadas da MMT na matriz polimérica.

PROCESSAMENTO
 INTERCALAÇÃO NO ESTADO FUNDIDO: Preparação de nanocompósitos de polipropileno e organoargilas.
•

Mistura de um polímero fundido com uma argila tratada organicamente;

 Migração do polímero para o espaço