Que sont les nanocomposites en pâte polymère?
Les nanocomposites d'argile polymère sont des matériaux fabriqués par synthèse de polymères, tels que des plastiques, avec des nanoparticules d'argile. Ce processus produit un matériau qui associe de manière nouvelle les propriétés de ces deux substances. Les nanocomposites ont des propriétés distinctes qui sont uniques dans leur composition et le domaine des nanosciences les produit afin de rendre les matériaux plus utiles. Par exemple, il a été démontré que les polymères mélangés à des nanoparticules d'argile dispersées dans toute leur structure présentent une résistance élevée à la flamme. Cette évolution pourrait améliorer les produits ignifugés déjà sur le marché.
Les composites ordinaires sont généralement constitués de polymère en vrac avec l'introduction d'un deuxième matériau de remplissage et d'un troisième matériau interfacial, qui aident les deux premiers composants à se lier. Cependant, ces composites ont tendance à produire des liaisons faibles. Dans les nanocomposites d'argile polymère à l'échelle nanométrique, le matériau de remplissage n'a besoin que de 1 à 5% du volume total des matériaux. Lorsqu'il est uniformément dispersé dans le polymère hôte, il transforme le polymère en son propre composant interfacial et provoque un grossissement des propriétés de chacun. Une conception efficace des nanocomposites d'argile polymère comprend un choix judicieux d'argiles et de polymères organiques, ainsi que l'optimisation du processus de synthèse pour obtenir le plus grand bénéfice.
Plusieurs silicates minéraux en couches sont généralement utilisés dans la production de nanocomposites d'argile polymère. Certaines sont des argiles strictement organiques et d'autres sont des argiles organiques / inorganiques modifiées ou combinées, manipulées pour produire de bons nanomatériaux. Parmi les argiles nettoyées par la Food and Drug Administration (FDA) - telles que la montmorillonite et la bentonite - des recherches antérieures ont permis de connaître les résultats obtenus, leur efficacité à réduire l'absorption de gaz et d'oxygène et leur utilisation approuvée comme médicament. systèmes ou des récipients de nourriture et de boisson. À l’état naturel, la montmorillonite est hydrophile, ce qui signifie que ses molécules se dissolvent facilement dans l’eau, ce qui facilite son mélange avec un polymère hydrosoluble tel que l’alcool vinylique. Lorsque le nanocomposite d'argile polymère souhaité comprend une combinaison avec un polymère non soluble, la montmorillonite modifiée qui a été rendue hydrophobe en modification pourrait constituer le choix de l'argile.
Les polymères qui ont été combinés avec des argiles sont modifiés de plusieurs manières. Leurs propriétés de barrière sont renforcées en termes de résistance aux chocs et, mécaniquement, elles ont plus d'élasticité. De plus, les nanocomposites d'argile polymère ne sont pas aussi perméables aux gaz et présentent une plus grande stabilité thermique dans des conditions de chaleur élevée. L'industrie des thermoplastiques utilise des nanocomposites en argile polymère pour renforcer les courroies industrielles et produire des sacs en polypropylène pouvant supporter un poids considérable sans éclater. Dans une application bien différente, le polyéthylène téréphtalate (PET), une résine thermoplastique nanocomposite en argile polymère, est utilisé pour produire les bouteilles de boisson gazeuse que l’on peut voir tapisser des étagères d’épicerie.