Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2014.025
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Nanocompósitos poliméricos de polietileno de alta densidade contendo hidróxidos duplos lamelares intercalados com anions derivados de corantes azo

Polymer nanocomposites for high density polyethylene containing hydroxides double lamellar intercalated with anions derived from azo dyes

Zimmermann, Ademir; Jaerger, Silvia; Wypych, Fernando; Zawadzki, Sônia F.

Downloads: 0
Views: 291

Resumo

O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de hidróxidos duplos lamelares de Zn/Al(HDL) na razão molar 2:1, os quais foram intercalados com íons cloreto hidratados e ânions derivados dos corantes azo alaranjado de metila (AM) e alaranjado II (AII). Após caracterização, os materiais foram utilizados como cargas em polietileno de alta densidade (PEAD) e nanocompósitos foram preparados por extrusão e injeção, seguindo a norma ASTM D638-10. Os teores de cargas variaram de 0,1 até 2% (incluindo-se os sais de sódio dos corantes) e os nanocompósitos homogêneos foram avaliados em relação as suas propriedades estruturais, térmicas e mecânicas. De modo geral, após a adição das cargas existe somente uma pequena influência na temperatura de fusão e cristalização do PEAD. Para os HDLs contendo o pigmento intercalado com o ânion do corante AM e sais de sódio de ambos os corantes, as propriedades mecânicas apresentaram um leve aumento do módulo e tensão de ruptura e diminuição do alongamento em relação ao polímero puro e um comportamento inverso foi observado para o ânion AII, além do HDL contendo ânions cloreto hidratados.

Palavras-chave

polietileno de alta densidade, nanocompósitos, hidróxidos duplos lamelares, corantes azo, intercalação

Abstract

The present work describes the synthesis and characterization of Zn/Al layered double hydroxides (HDL) in the molar ratio 2:1, which were intercalated with hydrated chlorine ions and anions derived from the azo dyes methylorange (AM) and orange II (AII). After characterization, the materials were used as fillers into high density polyethylene (HDPE) and the nanocomposites were prepared by extrusion and injection, following the norm ASTM D638-10. The filler contents varied from 0.1 to 2% (including the sodium dye salts) and the homogeneous nanocomposites were evaluated in relation to its structural, thermal and mechanical properties. In general, after the fillers’addition there is only a small influence in the melting and crystallization temperature of HDPE. For the HDLs intercalated with the anionic dye AM and both sodium dyes, the mechanical properties presented a small influence on Young’s modulus and tensile strength and an increase of the elongation in relation to the pure HDPE and an inverse behavior was observed for the anion AII, beyond the HDL containing hydrated chlorine anions.

Keywords

high density polyethylene, nanocomposites, layered double hydroxides, azo dyes, intercalation.

References



1. Usuki. A.; Kawasumi, M.; Kojima,Y.; Okada, A.; Kurauchi, T. - J. Mat. Res., 8, p. 1174 (1993).

2. Usuki, A.; Kojima, Y.; Kawasumi, M.; Okada, A.; Fukushima, Y.; Kurauchi, T.; Kamigaito, O. - J. Mat. Res., 8, p. 1179 (1993).

3. Kojima, Y.; Usuki, A.; Kawasumi, M.; Okada, A.; Fukushima, Y.; Kurauchi, T.; Kamigaito, O. - J. Mat. Res., 8, p. 1185 (1993).

4. Wypych, F.; Satyanarayana, K.G., Clay Surfaces – Fundamentals and applications, Academic Press, (2004).

5. Moujahid, E.M.; Besse, J.P.; Leroux, F. - J. Mat. Chem. 12, p. 3324 (2002).

6. Marangoni, R.; Ramos, L.P.; Wypych F. - J. Colloid Interf. Sci., 330, p. 303 (2009).

7. Marangoni, R.; Mikowski, A. Wypych, F. - J. Colloid Interf. Sci., 351, p. 384 (2010).

8. Marangoni, R.; Gardolinski, J.E.F.C.; Mikowski, A.; Wypych F. - J. Solid Stat. Electrochem., 15, p. 303 (2011).

9. Silva, M.L.N.; Marangoni, R.; Silva, A.H.; Wypych, F.; Schreiner, W.H. - Polímeros Cien. Tecnol., 23, p. 248 (2013).

10. Nogueira, T.R.; Botan, R.; Costa, J.; Wypych, F.; Lona, L.M.F. - Adv. Polym. Technol., 32, p. 660 (2013).

11. Nogueira, T.R.; Botan, R.; Wypych, F.; Lona, L.M.F. - J. Appl. Polym. Sci., 124, p. 1764 (2012).

12. Botan, R.; Nogueira, T.R.; Wypych, F.; Lona, L.M.F. - Polym. Eng. Sci., 52, p. 1754 (2012).

13. Silva, M.L.N.; Marangoni, R.; Cursino, A.C.T.; Schreiner, W.H.; Wypych, F. - Mat. Chem. Phys., 134, p. 392 (2012).

14. Becker, C.M.; Dick, T.A.; Ramos, J.T.; Wypych, F.; Macrom. Symp., 319, p. 129 (2012).

15. Botan, R.; Nogueira, T.R.; Lona, L.M.F.; Wypych, F. – Polímeros Cienc. Tecnol., 21, p. 34 (2011).

16. Nogueira, T.R.; Botan, R.; Wypych, F.; Lona, L.M.F. – Comp. A, Applied Sci. Manuf., 42, p. 1025 (2011).

17. Cavani, F.; Trifiro, F.; Vaccari, A. - Catal. Today, 11, p.173 (1991).

18. Liu, L-Y.; Pu, M.; Yang L.; Li, D-Q.; Evans, D.G.; He, J. - Mater. Chem. Phys., 106, p. 422 (2007).

19. Géraud, E.; Bouhent, M.; Derriche, Z.; Leroux, F.; Prévot, V.; Forano, C. - J. Phys. Chem. Solids, 68, p. 818 (2007).

20. Biswas, N.; Umapathy, S. - J. Phys. Chem. A., 104, p. 2734 (2000).

21. Brough, I.; Haward, R.N.; Healey, G.; Wood, A. – Polym., 45, p. 3115 (2004).

22. Zimmermann, A.; Jaerger, S.; Zawadzski, S.F.; Wypych, F. - J. Polym. Res. 20, p. 224 (2013).

23. Ding, P.; Qu, B.; J. Polym. Sci.: B – Polym. Phys., 44, p. 3165 (2006).

24. Costa F.R.; Wagenknecht, U.; Heirinch, G. - Polym. Degrad. Stab., 92, p. 1813 (2007).

25. Manzi-Nshuti, C.; Songtipya, P.; Manias, E.; Jimenez-Gasco, M.M.; Hossenlopp, J.M.; Wilkie, C.A. – Polym., 50, p. 3564 (2009).
588371a17f8c9d0a0c8b49bb polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections