Nanocompósitos de Poliamida 6 e Argila Organofílica: Estudo da Cristalinidade e Propriedades Mecânicas
Nanocomposites of Polyamide 6 and Organoclay: Crystallinity and Study of Mechanical Properties
Oliveira, Marcelo F. L. de; Oliveira, Marcia G.; Leite, Márcia C. A. M.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000015
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.21, n1, p.78-82, 2011
Resumo
Nanocompósitos de poliamida 6 e argila organofílica claytone 40 foram preparados por intercalação por fusão, utilizando misturador de câmara interna equipado com rotores do tipo Roller. A adição de teores crescentes de claytone 40 na matriz de PA6 foi avaliada quanto ao grau de dispersão, cristalinidade, propriedades térmicas e as propriedades mecânicas. As composições obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e propriedades mecânicas. Os difratogramas e as micrografias sugeriram a ocorrência de formação de estruturas parcialmente esfoliadas e/ ou intercaladas, fato que foi associado com o aumento nos valores de tensão e o módulo elástico. A comparação entre os resultados de DSC e DRX das misturas revelaram alterações estruturais na cristalinidade em relação à PA6 correlacionando a cristalinidade à variação nas propriedades mecânicas.
Palavras-chave
Nanocompósitos, montmorilonita, argila organofílica, poliamida 6
Abstract
Nanocomposites of polyamide 6 and Claytone 40 organoclay were prepared with the melt intercalation technique using an internal mixer chamber coupled with roller type rotors. The addition of increasing amounts of Claytone 40 into the PA6 matrix was evaluated for the degree of dispersion, crystallinity, thermal and mechanical properties. The compositions were characterized with X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and mechanical properties. The diffraction patterns and microscope images suggest the formation of partially exfoliated or intercalated structures, which was associated with an increase in stress values and elastic modulus. The comparison of DSC and XRD results from the mixtures revealed changes in the behavior of crystalline structures, thus indicating that the PA6 crystallinity is correlated with the mechanical properties.
Keywords
Nanocomposites, montmorillonite, organoclays, polyamide 6
References
1. Rodolfo Jr., A. & Mel, L. H. I. - Polímeros, 19, p.1 (2009).
2. Souza, M. A.; Pessan L. A. & Rodolfo Jr., A. - Polímeros, 16, p.257 (2006).
3. Bureau, M. N.; Denault, J.; Cole, K. C. & Enright, G. D. - Polym. Eng. Sci., 42, p.1897 (2002).
4. Alexandre, M. & Dubois, P. Mater. Sci. Eng., 28, p.1 (2000).
5. Lebaron, P. C.; Wang, Z. & Pinnavaia, T. J. - Appl. Clay Sci., 15, p.11 (1999).
6. Ray, S. S. - J. Ind. Eng. Chem., 12, p.811 (2006).
7. Medeiros, V. N.; Araújo, E. D.; Maia, L. F.; Pereira, O. D.; Arimateia, R. F. & Paz, R. A. - Polímeros, 18, p.302 (2008).
8. Gonella, L. B. - “Nanocompósitos de poliamida 6 com montmorilonitas e xisto”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil (2007).
9. Chanda, M. & Roy, S. K. – “Industrial polymers, specialty polymers, and their applications”, CRC Press Taylor & Francis Group, New York (2009).
10. Kusmono; Ishak Z. A. M.; Chow, W. S. & Takeichi, T. - Eur. Polym. J., 44, p.1023 (2008).
11. López, D. G.; Mitre, I. G.; Fernández, J. F. & Pastor, J. M. Polymer, 46, p.2758 (2005).
12. Yu, S.; Zhao, J.; Chen, G.; Juay, Y. K. & Yong, M. S. - J. Mater. Process. Technol., 192-193, p.410 (2007).
13. González, T. V.; Salazar, C. G.; Rosa, J. R. & González, V. G. – J. Appl. Polym. Sci., 108, p.2923 (2008).
14. Chiu, F.-C.; Lai, S.-M.; Chen, Y.-L. & Lee, T.-H. - Polymer, 46, p.11600 (2005).
15. Tung, J.; Gupta, R. K.; Simon, G. P.; Edward, G. H. & Bhattacharya, S. N. - Polymer, 46, p.10405 (2005).
16. González, I.; Eguiazábal, J. I. & Nazábal, J. Compos. Sci. Technol., 66, p.1833 (2006).
17. Li, T-C.; Ma, J.; Wang, M.; Tjiu, W. C.; Liu, T. & Huang, W. – J. Appl. Polym. Sci., 103, p.1191 (2007).
18. Mert, M. & Yilmazer, U. – J. Apll. Polym. Sci., 108, p.3890 (2008).
19. Fornes, T. D. & Paul, D. R. - Polymer, 44, p.3945 (2003).
20. Zammarano, M.; Bellayer, S.; Gilman, J. W.; Franceschi, M.; Beyer, F. L.; Harris, R. H. & Meriani, S. - Polymer, 47, p.652 (2006).
21. He, C.; Liu, T.; Tjiu, W. C.; Sue, H.-J. & Yee, A. F. Macromolecules, 41, p.193 (2008).
22. Fornes, T. D. & Paul, D. R. Polímeros, 13, p.212 (2003).
23. Aalaie, J.; Khanbabaie, G.; Khoshniyah, R.; Rahmatpour, A. – J. Macromol. Sci.: Part B, 46, p.305 (2007).
2. Souza, M. A.; Pessan L. A. & Rodolfo Jr., A. - Polímeros, 16, p.257 (2006).
3. Bureau, M. N.; Denault, J.; Cole, K. C. & Enright, G. D. - Polym. Eng. Sci., 42, p.1897 (2002).
4. Alexandre, M. & Dubois, P. Mater. Sci. Eng., 28, p.1 (2000).
5. Lebaron, P. C.; Wang, Z. & Pinnavaia, T. J. - Appl. Clay Sci., 15, p.11 (1999).
6. Ray, S. S. - J. Ind. Eng. Chem., 12, p.811 (2006).
7. Medeiros, V. N.; Araújo, E. D.; Maia, L. F.; Pereira, O. D.; Arimateia, R. F. & Paz, R. A. - Polímeros, 18, p.302 (2008).
8. Gonella, L. B. - “Nanocompósitos de poliamida 6 com montmorilonitas e xisto”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil (2007).
9. Chanda, M. & Roy, S. K. – “Industrial polymers, specialty polymers, and their applications”, CRC Press Taylor & Francis Group, New York (2009).
10. Kusmono; Ishak Z. A. M.; Chow, W. S. & Takeichi, T. - Eur. Polym. J., 44, p.1023 (2008).
11. López, D. G.; Mitre, I. G.; Fernández, J. F. & Pastor, J. M. Polymer, 46, p.2758 (2005).
12. Yu, S.; Zhao, J.; Chen, G.; Juay, Y. K. & Yong, M. S. - J. Mater. Process. Technol., 192-193, p.410 (2007).
13. González, T. V.; Salazar, C. G.; Rosa, J. R. & González, V. G. – J. Appl. Polym. Sci., 108, p.2923 (2008).
14. Chiu, F.-C.; Lai, S.-M.; Chen, Y.-L. & Lee, T.-H. - Polymer, 46, p.11600 (2005).
15. Tung, J.; Gupta, R. K.; Simon, G. P.; Edward, G. H. & Bhattacharya, S. N. - Polymer, 46, p.10405 (2005).
16. González, I.; Eguiazábal, J. I. & Nazábal, J. Compos. Sci. Technol., 66, p.1833 (2006).
17. Li, T-C.; Ma, J.; Wang, M.; Tjiu, W. C.; Liu, T. & Huang, W. – J. Appl. Polym. Sci., 103, p.1191 (2007).
18. Mert, M. & Yilmazer, U. – J. Apll. Polym. Sci., 108, p.3890 (2008).
19. Fornes, T. D. & Paul, D. R. - Polymer, 44, p.3945 (2003).
20. Zammarano, M.; Bellayer, S.; Gilman, J. W.; Franceschi, M.; Beyer, F. L.; Harris, R. H. & Meriani, S. - Polymer, 47, p.652 (2006).
21. He, C.; Liu, T.; Tjiu, W. C.; Sue, H.-J. & Yee, A. F. Macromolecules, 41, p.193 (2008).
22. Fornes, T. D. & Paul, D. R. Polímeros, 13, p.212 (2003).
23. Aalaie, J.; Khanbabaie, G.; Khoshniyah, R.; Rahmatpour, A. – J. Macromol. Sci.: Part B, 46, p.305 (2007).
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