O que são nanocompósitos de argila de polímero?

Nanocompósitos de argila de polímero são materiais feitos pela síntese de polímeros, como plásticos, com nanopartículas de argila. Esse processo produz um material que combina as propriedades dessas duas substâncias de novas maneiras. Os nanocompósitos têm propriedades distintas que são únicas para sua composição, e o campo da nanociência os produz para tornar os materiais mais úteis. Por exemplo, polímeros misturados com nanopartículas de argila dispersas por toda a sua estrutura demonstraram ter alta resistência à chama. Esse desenvolvimento tem o potencial de melhorar os produtos anti-chamas já existentes no mercado.

Compósitos regulares são geralmente constituídos por polímeros a granel com a introdução de um segundo material de enchimento e um terceiro material interfacial, que auxilia os dois primeiros componentes do material na ligação entre si. Esses compósitos tendem, no entanto, a produzir ligações fracas. Nos nanocompósitos de argila polimérica na escala nano, o material de enchimento precisa apenas de um a cinco por cento do volume total dos materiais. Quando disperso uniformemente por todo o polímero hospedeiro, ele transforma o polímero em seu próprio componente interfacial e causa uma ampliação das propriedades de cada um. O design eficaz dos nanocompósitos de argila do polímero inclui escolhas cuidadosas de argilas e polímeros orgânicos e a otimização do processo de síntese para oferecer o maior benefício.

Existem vários silicatos minerais em camadas normalmente usados ​​na produção de nanocompósitos de argila do polímero. Algumas são argilas estritamente orgânicas e outras são argilas orgânicas / inorgânicas modificadas ou combinadas, manipuladas para produzir bons nanomateriais. Das argilas removidas pela Food and Drug Administration (FDA) - como montmorilonita e bentonita - pesquisas anteriores produziram conhecimento dos resultados que produzem, sua eficácia na redução da absorção de gás e oxigênio e seu uso aprovado como entrega de medicamentos sistemas ou recipientes de alimentos e bebidas. Em seu estado natural, a montmorilonita é hidrofílica, o que significa que suas moléculas se dissolvem facilmente na água, facilitando a mistura com um polímero solúvel em água, como o álcool vinílico. Quando o nanocompósito de argila do polímero desejado inclui a combinação com um polímero não solúvel, a montmorilonita modificada que foi tornada hidrofóbica na modificação pode ser a escolha da argila.

Polímeros que foram combinados com argilas são alterados de várias maneiras. Suas propriedades de barreira são reforçadas na resistência ao impacto e mecanicamente têm mais elasticidade. Além disso, os nanocompósitos de argila do polímero não são tão permeáveis ​​aos gases e mostram mais estabilidade térmica em condições de alto calor. A indústria de termoplásticos usa nanocompósitos de argila do polímero para fortalecer cintos industriais e produzir sacolas de polipropileno que podem suportar um tremendo peso sem estourar. Em uma aplicação bem diferente, o tereftalato de polietileno (PET), uma resina termoplástica de nanocompósito de argila do polímero, é usada para produzir as garrafas de refrigerante que podemos ver nas prateleiras dos supermercados.