Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2014.061
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Efeito do SBS Epoxidado como um Agente Compatibilizante para Obtenção de Nanocompósitos de SBS/Argila Cloisite 10A

Epoxidized SBS as Compatibilizer for Obtaining SBS/Clay Cloisite 10A Nanocomposites

Silva, Patricia A.; Jacobi, Marly Antonia M.; Santos, Kelly S.; Oliveira, Ricardo V. B. de; Mauler, Raquel Santos; Barbosa, Ronilson V.

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Resumo

Atualmente, cargas nanométricas são utilizadas para desenvolver novos materiais poliméricos com melhor desempenho mecânico. Neste trabalho, foi empregada uma mistura de borracha termoplástica de poli(estireno‑b‑butadieno‑b‑estireno) (SBS) e de argila Montmorilonita (Cloisite 10A) via intercalação por fusão. Uma suspensão de Cloisite 10A em ciclohexano foi adicionada a SBS em solução. Para maior compatibilidade entre a argila e a borracha termoplástica utilizou‑se uma borracha termoplástica epoxidada como agente compatibilizante. Neste estudo, a proporção argila compatibilizante foi de 0,6 até 3,0 para verificar a influência desta proporção nas propriedades mecânicas dos nanocompósitos. As propriedades morfológicas e mecânicas dos nanocompósitos foram avaliadas através da difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, ensaio de tração, análise dinâmico‑mecânica (DMA) e avaliação do torque final da mistura. A combinação de argila/conpatibilizante favoreceu a formação de estruturas mais alongadas de argila que promoveram o ganho de módulo e tensão com pequena redução de alongamento.

Palavras-chave

Epoxidized SBS as Compatibilizer for Obtaining SBS/Clay Cloisite 10A Nanocomposites

Abstract

Nanoscale fillers have been used to develop new polymeric materials with better mechanical performance. In this study, a mixture of thermoplastic rubber, poly (styrene‑b‑butadiene‑b‑styrene) (SBS), and Montmorillonite (Cloisite 10A) was obtained via the melt intercalation. A suspension of Cloisite 10A in cyclohexane was added to SBS in solution. To increase the compatibility between the clay and the thermoplastic rubber an epoxidized rubber was used as coupling agent. The proportion of clay and compatibilizer was changed from 0.6 to 3.0 to probe the influence of this ratio on the mechanical properties of the nanocomposites. The morphological and mechanical properties were evaluated using X‑ray diffraction, transmission electron microscopy, tensile testing, dynamic mechanical analysis (DMA) and evaluation of the final torque of the mixture. The combination of clay /compatibilizer favored the formation of elongated structures, leading to an increased modulus and strength with a small reduction in elongation.

Keywords

Nanocomposites, thermoplastic rubber, epoxidized rubber

References



1. Chakraborty, S.; Kar, S.; Dasgupta, S.; Mukhopadhyay, R.; Bandyopadhyay, S.; Joshi, M. & Ameta, S. C. – Polym. Test., 29, p.181 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymertesting.2009.10.008

2. Liao, M.; Zhu, J.; Xu, H.; Li, Y. & Shan, W. ‑ J. Appl. Polym. Sci., 92, p.3430 (2004). http://dx.doi.org/10.1002/ app.20372

3. Hong, C. K.; Kim, M. J.; Oh, S. H.; Lee, Y. S. & Nah, C. ‑ J. Ind. Eng. Chem., 14, p.236 (2008). http://dx.doi. org/10.1016/j.jiec.2007.11.001

4. Souza, M. A.; Pessan, L. A. & Rodolfo Júnior, A. ‑ Polímeros, 16, p.257 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104‑14282006000400003

5. Lai, S. M. & Chen, C. M. – Eur. Polym. J., 43, p.2254 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.03.014

6. Morelli, F. C. & Ruvolo Filho, A. ‑ Polímeros, 20, p.121 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104‑14282010005000014

7. Alexandre, M. & Dubois, P. ‑ Mater. Sci. Eng., 28, p.1 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0927‑796X(00)00012‑7

8. Jia, Q.; Zheng, M.; Chen, H. & Shen, R. ‑ Mater. Lett., 60, p.1306 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j. matlet.2005.11.018

9. Varghese, S.; Kocsis, K. ‑ Polymer, 44, p.4921 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0032‑3861(03)00480‑4

10. Zhang, Z.; Zhang, L.; Li, Y. & Xu, H. – Polymer, 46, p.129 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.11.008

11. Arroyo, M.; López‑Manchado, M. A, Valentin, J. L. & Carretero, J. ‑ Compos. Sci. Tecnol., 67, p.1330 (2007) http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2006.09.019

12. Xu, H.; Li Y. & Yu, D. – J. Appl. Polym. Sci., 98, p.146 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/app.22029

13. Mariano, R. M.; Nunes, R. C. R.; Visconte, L. L. Y.; Altstaedt, V. ‑ Polímeros, 23, p.123 (2013).

14. Silva, P. A.; Jacobi, M. M.; Schneider. L. K.; Barbosa, R. V.; Coutinho, P. A.; Oliveira, R. V. B. & Mauler, R. S. – Polym. Bull., 64, p.245 (2010). http://dx.doi.org/10.1007/ s00289‑009‑0159‑3

15. Farahani, R. D. & Ramazani, A. S. A. – Mat. Des., 29, p.105 (2008).

16. Chrissopoulou, K. & Anastasiadis, S. H. – Eur. Polym. J., 47, p.600 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j. eurpolymj.2010.09.028

17. Chow, W. S.; Bakar, A. A.; Ishak, M.; Karger‑Kocsis, J. & Ishiaku, U. S ‑ Eur. Polym. J., 41, p.687 (2005). http:// dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2004.10.041

18. Pasbakhsh, P.; Ismail, H.; Fauzi, M. N. A. & Bakar, A. A. – Polym. Test., 28, p.548 (2009). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymertesting.2009.04.004

19. Chinellato, A. C.; Vidotti, S. E.; Hu, G.‑H. & Pessan, L. A. – Compos. Sci. Tecnol., 70, p.458 (2010). http://dx.doi. org/10.1016/j.compscitech.2009.11.020

20. Keskkula, H.; Paul, D. R.; McCreedy, M. & Henton, D. E. – Polymer, 28, p.2063 (1987). http://dx.doi.org/10.101 6/0032‑3861(87)90042‑5

21. Jacobi, M. M.; Santin, C. K. & Schuster, R. H. V. – Kautsch Gummi Kunstst, 57, p.82 (2004).

22. Silva, P. A.; Coutinho, P. L. A.; Campos, C. R. A.; Jacobi, M. A. M.; Cassinelli, J. R. D.; Schneider, L. K. A.; Lira, C. H.; Barbosa, R. V. & Mauler, R. S. ‑ “Processo para obtenção de um material compósito em que uma nanocarga é aplicada a um polímero e material compósito resultante”, Instituto nacional de propriedade industrial, Rio de Janeiro (2007).

23. Ray, S. S. & Okamoto, M. – Prog. Polym. Sci., 28, p.1539 (2003).

24. Madaleno, L.; Thomsen, J. S. & Pinto, J. C. – Compos. Sci. Tecnol., 70, p.804 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. compscitech.2010.01.016

25. Balakrishnan, S.; Start, P. R.; Raghavan, D. & Hudson, S. D. ‑ Polymer, 46, p.11255 (2005). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymer.2005.10.053

26. Rocha, T. L. A.; Jacobi, M. M. & Schuster, R. H. ‑ Polímeros, 16, p.111 (2006).

27. Nakason, C.; Wannavilai, P. & Kaesaman, A. ‑ J. Appl. Polym. Sci., 101, p.3046 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/ app.23926

28. Thomas, S. P.; Thomas, S.; Bandyopadhyay, S.; Wurm, A.; Schick, C. – Compos. Sci. Tecnol., 68, p.3220 (2008).

29. Rooj, S.; Das, A. & Heinrich, G. ‑ Eur. Polym. J., 47, p.1746 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2011.06.007
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