Nanocompósitos de poliamida 6/Argila organofílica: efeito do peso molecular da matriz na estrutura e propriedades mecânicas e termomecânicas

Abstract

Nanocompósitos de poliamida 6/argila organofílica foram preparados pelo método de intercalação por fusão. A argila foi tratada com o sal quaternário de amônio (Genamin) visando-se a obtenção da argila organofílica (OMMT). Ela foi caracterizada por fluorescência de raio X (FRX) e difração de raio X (DRX) e, os resultados dessas análises mostraram a incorporação do sal entre as camadas da argila, tornando-a organofílica. Os nanocompósitos foram obtidos em extrusora de rosca dupla contra-rotacional, com 3% em peso de argila e, foram caracterizados por difração de raio X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), caracterização mecânica sob tração, análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e temperatura de deflexão térmica (HDT). Os resultados de DRX e MET mostraram estrutura esfoliada e/ou parcialmente esfoliada. As propriedades mecânicas sob tração dos nanocompósitos foram superiores às da poliamida 6 e, a análise por DMTA e HDT mostrou que a incorporação da argila organofílica na matriz polimérica, aumentou a rigidez (módulo de armazenamento) e a HDT do sistema, confirmando o efeito reforçante da argila no polímero.Polyamide 6/organoclay nanocomposites were prepared by the melt intercalation technique. The clay was treated with a quaternary ammonium salt (Genamin) to obtain the organoclay (OMMT), being characterized by X ray fluorescence (XRF) and X ray diffraction (XRD). The results confirmed the incorporation of the salt into the clay structure, i.e. the organophilization. The nanocomposites were obtained with a counter-rotational twin screw extruder with 3 wt.% of clay and characterized by XRD, transmission electron microscopy (TEM), tensile testing, dynamical-mechanical thermal analysis (DMTA) and heat deflection temperature (HDT). The XRD and TEM results showed exfoliated and/or partially exfoliated structures. The tensile properties were superior to those of the pure polyamide 6.The analysis with DMTA and HDT also showed that the incorporation of the organoclay into the polymer matrix increased the rigidity (storage modulus) of the system, confirming the reinforcing effect of the clay on the polymer.