Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11440
Title: Efeito do peso molecular da poliamida 6 no desenvolvimento da nanocompósitos.
Other Titles: Effect of the polyamide 6 molecular weight on the development of nanocomposites.
???metadata.dc.creator???: PAZ, Renê Anísio da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, Edcleide Maria.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: MÉLO, Tomás Jeferson Alves de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: RABELLO, Marcelo Silveira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MALTA, Oscar Manoel Loureiro.
Keywords: Nanocompósitos.;Poliamida 6 (PA6).;Argila Bentonita.;Nanocompositos Polimero/silicatos.;Reometria de Torque.;Nanocompósito - Cristalinidade.;Nanocomposites.;Polyamide 6 (PA6).;Bentonite clay.;Polymer nanocomposites / silicates.;Torque rheometry.;Nanocomposite - Crystallinity.
Issue Date: Feb-2008
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PAZ, Renê Anisio da. Efeito do peso molecular da poliamida 6 no desenvolvimento da nanocompósitos. 2008. 96f. (Dissertação de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2008. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11440
???metadata.dc.description.resumo???: O efeito do peso molecular da poliamida 6 (PA6) no desenvolvimento de nanocompósitos polímero/silicatos em camadas preparados pelo método de intercalação por fusão, foi estudado neste trabalho. A argila foi tratada com o sal quaternário de amônio (Genamin) visando-se a obtenção da argila organofilica (OMMT). Ela foi caracterizada por fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG) e difração de raios-X (DRX). Os resultados dessas analises mostraram a incorporação do sal entre as camadas da argila, tornando-a organofilica. Para a obtenção dos nanocompósitos poliamida 6/argila, foram preparados concentrados de PA6: argila (1:1) para favorecer a mistura na extrusora de rosca dupla contra-rotacional. Os concentrados obtidos foram adicionados a matriz polimérica, em quantidades necessárias para a obtenção de teores nominais de 3% em massa de argila em extrusora e, posteriormente, foram injetados em Injetora Fluidmec. A caracterização desses materiais foi realizada atraves de reometria de torque, indice de fluidez, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios -X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de transmissão (MET), caracterização mecânica (tração e impacto), temperatura de deflexão térmica (HDT) e analise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). Os resultados de reometria de torque e índice de fluidez mostraram que a presença da argila organofilica na PA6 aumentou o torque quando comparado a argila sem tratamento e, que quanta maior a taxa de cisalhamento, menor a viscosidade do material, caracterizando o comportamento pseudoplastico. Os difratogramas de raios-X dos filmes da poliamida 6/argila organofilica mostraram que todos os sistemas apresentaram predominância de estrutura esfoliada, o que foi confirmado por MET. Já os resultados de DR-X e MET das amostras obtidas por injeção mostraram estrutura parcialmente esfoliada. O grau de cristalinidade do nanocompósito, obtido por DSC, as propriedades mecânicas sob tração e a HDT foram melhoradas quando comparadas as propriedades da poliamida 6. Em geral, os nanocompósitos com poliamida 6 de peso molecular mais alto exibiram resultados mais significativos destas propriedades. Os nanocompósitos apresentaram redução na resistência ao impacto, ou seja, perda de ductilidade. A analise por DMTA mostrou que a incorporação da argila organofilica, nas matrizes poliméricas de poliamida 6, aumentou a rigidez do sistema (E') e diminuiu o tan 5, para todas as temperaturas, confirmando o efeito reforçante da argila no polímero. Portanto, pode-se mencionar que os sistemas com poliamida 6 de alto peso molecular apresentaram propriedades melhores em relação aqueles com pesos moleculares menores.
Abstract: The effect of polyamide 6 (PA6) molecular weight on the development of polymer/layered silicates nanocomposites prepared by the melt intercalation technique was studied in this work. The clay was treated with a quaternary ammonium salt (Genamin) to obtain the organoclay (OMMT). It was characterized by X-ray fluorescence (XRF), Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG) and X-ray diffraction (XRD). The results of these analyses showed the incorporation of the salt in the clay structure, confirming the organophilization. In order to obtain the polyamide 6/organoclay nanocomposites masters of PA6: organoclay (1:1) were prepared to facilitate the mixture in the counter-rotational twin screw extruder. The obtained masters were incorporated in the polymer matrix at a content of 3 wt.% of clay and then, the pellets were injected using a Fluidmec injection molding machine. The materials were characterized by torque rheometry, melt flow index, Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscopy (TEM), mechanical properties (tensile and Izod impact strength), heat deflection temperature (HDT) and dynamical-mechanical thermal analysis (DMTA). The results of torque rheometry and melt flow index showed that the presence of organoclay in the polyamide 6 increased the torque in relation to the untreated clay and, the bigger the shear rate the smaller the viscosity of the material, confirming the pseudoplastic behavior of the system. The patterns of XRD of the films of PA6/organoclay showed that all systems presented predominance exfoliated structure which was confirmed by TEM. However, the results of XRD and TEM of the specimens obtained by injection molding showed exfoliated and/or partially exfoliated structure. The crystallinity degree of nanocomposite obtained by DSC, its mechanical properties of tensile and HDT were enhanced in relation to pure PA6. In general, the polyamide 6 with high molecular weight nanocomposites presented more significant results of these properties. On the other hand, its Izod impact strength was reduced. The DMTA analysis showed that the incorporation of organoclay in the polymer matrices increased the rigidity (E*) of the system and the tanS decreased for all studied temperatures, confirming the reinforcing effect of the clay in the polymer. Hence, one can say that the systems with high molecular weight polyamide 6 presented better properties in relation to the ones with lower molecular weight.
Keywords: Nanocompósitos.
Poliamida 6 (PA6).
Argila Bentonita.
Nanocompositos Polimero/silicatos.
Reometria de Torque.
Nanocompósito - Cristalinidade.
Nanocomposites.
Polyamide 6 (PA6).
Bentonite clay.
Polymer nanocomposites / silicates.
Torque rheometry.
Nanocomposite - Crystallinity.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11440
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
RENÊ ANISIO DA PAZ - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2008.pdfRenê Anisio da Paz - Dissertação PPG-CEMat 20087.38 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.