Obtenção e caracterização de nanocompósito de nylon 6,12 com pseudoboemita e octadecilamina
Abstract
Nanocomposites are nanometrical material particles embedded in a specific matrix. The degree of organization of the nanostructures and their properties depend on the nature of the organic and inorganic components of the structure that can generate synergic interactions. Polymeric nanocomposites are related to a class of hybrid materials where inorganic substances of nanometric dimensions are dispersed in a polymeric matrix. A small amount of inorganic material has a great effect on the structure performance. The nanoparticles of inorganic materials have high specific surface area that promotes the dispersion of the polymeric matrix and the properties depend on the homogeneity of the dispersion. The interaction reactions between the components can be observed on the material`s structure. The nanometrical material obtained by sol-gel process can be incorporated directly on the polymeric matrix. There is a tendency to a hard dispersion when a ceramic nanoscale particle is embedded in a polymeric matrix. This difficult can be attributed to a small spacement between the ceramic atomic planes to allow the passage of the polymeric chain between that. In this case, techniques can be used to the spacement to be enlarged with a organophilic agent action that enable a better addiction between the reinforcement and de matrix and make a influence in the mechanical, termical and rheological properties for the characterization by different techniques. In this work, the pseudoboehmite obtained by sol-gel process was treated by an octadecylamine solution to obtain a mix added to Nylon 6,12. After the mixing, the nanocomposite was dryed and processed to conformed the specimen used in the material caracterization. Mechanical, termical, reological, MEV and X-ray diffraction tests are done. The nanocomposite which contains pseudoboehmite and octadecylamine tests results were compared with the nanocomposite contained just pseduboehmite to compair and verify the octadecylamine treatment effect in the materials properties.
Summary
Nanocompósitos são materiais contendo partículas nanométricas dispersas em uma matriz específica. O grau de organização das nanoestruturas e suas propriedades dependem da natureza dos componentes orgânicos e inorgânicos de sua estrutura onde podem ocorrer interações sinérgicas. Os nanocompósitos poliméricos consistem em um grupo de materiais híbridos nos quais substâncias inorgânicas de dimensões nanométricas estão dispersas na matriz polimérica. Por possuírem alta área específica, uma pequena quantidade de nanocarga pode ocasionar um grande efeito no desempenho da estrutura, no entanto é importante observar que a dispersão do nanoreforço na matriz polimérica deve ocorrer da forma mais homogênea possível, promovendo as interações sinérgicas entre matriz e reforço ao longo de toda a estrutura do material. A obtenção de um reforço cerâmico por processo sol-gel, permite a obtenção de um produto com partículas de dimensões nanométricas, sendo que o mesmo pode ser incorporado à matriz polimérica. Ainda que em dimensões na escala nano, sempre que uma cerâmica é adicionada a um polímero, existe uma tendência à dificuldade na dispersão do material devido ao pequeno espaçamento entre os planos atômicos da cerâmica para que ocorra a passagem da cadeia polimérica entre estes planos. Neste caso, o emprego de técnicas de modificação da nanocarga, onde este espaçamento pode ser aumentado pela ação de um agente organofílico, possibilitando uma melhor acoplagem do reforço à matriz e influenciando diretamente nas propriedades mecânicas, térmicas e reológicas do material quando caracterizado pelas mais diversas técnicas. Neste trabalho, a pseudoboemita obtida por processo sol-gel foi tratada com uma solução de octadecilamina obtendo-se uma mistura adicionada ao Nylon 6,12. Após a mistura o nanocompósito foi seco e processado para conformação dos corpos-de-prova utilizados na caracterização do material. Realizou-se a caracterização por meio de ensaios mecânicos, térmicos, reológicos, MEV e Difração de Raios-X. Os resultados obtidos na caracterização do material contendo pseudoboemita e octadecilamina foram comparados aos resultados obtidos na adição apenas da pseudoboemita para comparação e verificação do efeito do tratamento com octadecilamina nas propriedades do material.
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