¿Qué son los nanocompuestos de arcilla de polímeros?
Los nanocompuestos de arcilla de polímero son materiales fabricados por polímeros sintetizantes, como los plásticos, con nanopartículas de arcilla. Este proceso produce un material que combina las propiedades de estas dos sustancias de nuevas maneras. Los nanocompuestos tienen propiedades distintas que son exclusivas de su composición, y el campo de la nanosciencia los produce para hacer que los materiales sean más útiles. Por ejemplo, se ha demostrado que los polímeros mezclados con nanopartículas de arcilla dispersas en toda su estructura tienen una alta resistencia a la llama. Este desarrollo tiene el potencial de mejorar los productos para retardantes de llama que ya están en el mercado.
Los compuestos regulares generalmente están formados por polímeros a granel con la introducción de un segundo material de relleno y un tercer material interfacial, que ayuda a los dos primeros componentes de material en la unión. Sin embargo, estos compuestos tienden a producir enlaces débiles. En los nanocompuestos de arcilla de polímero en la escala nano, el material de relleno solo debe ser uno al cinco por ciento del VO totallume de los materiales. Cuando se dispersa uniformemente en todo el polímero del huésped, convierte el polímero en su propio componente interfacial y provoca un aumento de las propiedades de cada uno. El diseño efectivo de los nanocompuestos de arcilla de polímeros incluye opciones cuidadosas de arcillas y polímeros orgánicos, y la optimización del proceso de sintetización para ofrecer el mayor beneficio.
Hay varios silicatos minerales en capas típicamente utilizados en la producción de nanocompuestos de arcilla de polímero. Algunas son arcillas estrictamente orgánicas, y otras están modificadas o combinadas arcillas orgánicas/inorgánicas, manipuladas para producir buenos nanomateriales. De las arcillas que han sido autorizadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), como Montmorillonita y Bentonita, la investigación previa ha producido conocimiento de los resultados que producen, su efectividad en la reducción de la absorción de gas y oxígeno, y su uso aprobado como suministro de fármacossistemas o contenedores de alimentos y bebidas. En su estado natural, la montmorillonita es hidrofílica, lo que significa que sus moléculas se disuelven fácilmente en el agua, lo que facilita la mezcla con un polímero soluble en agua como el alcohol vinílico. Cuando el nanocompuesto de arcilla de polímero deseado incluye la combinación con un polímero no soluble, el montmorillonita modificado que se ha vuelto hidrófobo en modificación podría ser la elección de arcilla.
Los polímeros que se han combinado con arcillas se cambian de varias maneras. Sus propiedades de barrera se fortalecen en resistencia al impacto, y mecánicamente tienen más elasticidad. Además, los nanocompuestos de arcilla de polímeros no son tan permeables a los gases y muestran más estabilidad térmica en condiciones de alta calentamiento. La industria de los termoplásticos utiliza nanocompuestos de arcilla de polímeros para fortalecer los cinturones industriales y producir bolsas de polipropileno que pueden tener un peso tremendo sin estallar. En una aplicación muy diferente, el tereftalato de polietileno (PET), un nanocompuesto de arcilla de polímeroLa resina termoplástica se usa para producir las botellas de refrescos que se pueden ver con estantes de comestibles.