Photooxidative behavior of polystyrene–montmorillonite nanocomposites

Oliveira, Camila F. P. de; Carastan, Danilo J.; Demarquette, Nicole R.; Fechine, Guilhermino J. M.

doi:10.1002/pen.21120

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“…Em artigo publicado anteriormente por Fechine e colaboradores [16] levantou-se a suspeita de que o sal seria um dos principais causadores da fotoinstabilidade do nanocompósito PS/MMT, porém, os dados reportados na Tabela 2 indicam que em termos de diminuição de massa molar não se verifica nenhum tipo de influência isolada do sal.…”

Section: Figuraunclassified

“…Recentemente, Fechine e colaboradores iniciaram um estudo sobre a fotodegradação de nanocompósitos de poliestireno/ montmorilonita [16,17] . Nestas publicações utilizou-se uma argila do tipo montmorilonita previamente modificada com dioctadecil dimetil amônio, conhecida comercialmente como Cloisite 15 A. Foi avaliada a influência do teor de argila na morfologia e no mecanismo de fotodegradação do nanocompósito através de análises de difração de raios X, propriedades mecânicas (tração e impacto), variação de massa molar, estrutura química ttp://dx…”

Section: Introductionunclassified

“…Porém, esses trabalhos se detêm a uma análise apenas das variações em estrutura química destes materiais quando submetidos à degradação. Existe um grande campo a ser explorado no que diz respeito à análise das propriedades mecânicas, térmicas, variações em massa molar, efeito do tipo de argila e do sal no mecanismo de fotodegradação do nanocompósito.Recentemente, Fechine e colaboradores iniciaram um estudo sobre a fotodegradação de nanocompósitos de poliestireno/ montmorilonita [16,17] . Nestas publicações utilizou-se uma argila do tipo montmorilonita previamente modificada com dioctadecil dimetil amônio, conhecida comercialmente como Cloisite 15 A. Foi avaliada a influência do teor de argila na morfologia e no mecanismo de fotodegradação do nanocompósito através de análises de difração de raios X, propriedades mecânicas (tração e impacto), variação de massa molar, estrutura química ttp://dx…”

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Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

et al. 2012

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Resumo:Compósitos de poliestireno/montmorilonita (PS/MMT) contendo 2,5% em peso de argila foram preparados com dois tipos de argila modificada com sais quaternários de amônio. Também foram preparadas amostras do PS + sal quaternário de amônio, utilizando-se proporção de sal semelhante à usada na modificação da argila. Todas as amostras foram expostas à radiação UV por períodos de até 12 semanas, e em seguida foram realizados testes para avaliar as modificações em massa molar, propriedades mecânicas (tração e impacto), estrutura química (FTIR) e superfície de fratura (MEV) dessas amostras. Os resultados mostraram que compostos metálicos existentes na argila catalisam o processo fotodegradativo do PS e a presença isolada do sal não altera significativamente o comportamento do PS frente à radiação UV. Palavras-chave: Poliestireno, montmorilonita, nanocompósito, fotodegradação. Photodegradation of Polystyrene/Montmorillonite Clay: The Effect of the Type of Clay and Presence of SaltAbstract: Composites of polystyrene/montmorillonite (PS/MMT) containing 2.5 wt. (%) clay were prepared with two types of clays modified with quaternary ammonium salts. Were also prepared samples of PS + quaternary ammonium salt, using the same amount employed in modifying the clay. All samples were exposed to UV radiation for up to 12 weeks, and then tests were conducted to evaluate the changes in molecular weight, mechanical properties (tensile and impact), chemical structure (FTIR) and fracture surface (SEM) of these samples. The results showed that metal compounds existing in clay catalyzes the photodegradation process of PS and the presence of salt alone does not significantly alter the behavior of PS under UV. Keywords: Polystyrene, montmorillonite, nanocomposite, photodegradation. IntroduçãoSob ação da radiação solar, os materiais poliméricos sofrem uma série de reações químicas oxidativas que levam à degradação do material, com consequências como: fragilização mecânica, perda de brilho, alteração na cor, formação de fissuras e perda de transparência. Além da redução na massa molar, várias mudanças químicas ocorrem nas moléculas durante a exposição à radiação UV, levando à formação de novos grupos químicos [1,2] . A durabilidade de materiais poliméricos depende não apenas da quantidade de degradação química presente, mas também de aspectos como a profundidade da degradação, deterioração superficial e presença de estabilizantes [3][4][5][6] .Apesar de os mecanismos de fotodegradação da maioria dos polímeros serem bem estabelecidos, o comportamento dos compósitos poliméricos frente à radiação UV ainda é um campo a ser explorado. A principal razão para isso é a grande complexidade das interações entre os componentes e seus respectivos produtos oriundos da degradação. Estudos de fotodegradação de compósitos poliméricos mostram que alguns componentes retardam, mas também podem acelerar o processo degradativo do outro componente. Um exemplo é o efeito fotodeteriorativo ao se inserir fibra ou pó de madeira em uma matriz de PVC rígido [7,8]...

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Section: Figuraunclassified

Section: Introductionunclassified

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Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

et al. 2012

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“…Em um destes trabalhos, estudou-se a influência do conteúdo de argila na resistência à luz ultravioleta de nanocompósitos preparados com PS e argila organofílica por injeção. Foi observado que, após 12 semanas de exposição à UV, a massa molecular média do PS puro foi reduzida a 85%, enquanto que, nos nanocompósitos preparados com 2,5, 5,0 e 7,5% em massa de PS, a redução foi de 83,5, 79,5 e 72,6%, respectivamente, ou seja, a maior resistência com o aumento do conteúdo de argila é devida à função de proteção das camadas de argila contra luz UV e do efeito de barreira contra a difusão do oxigênio [58] . A utilização de diferentes métodos de intercalação por fusão como também a influência da gra nulação do composto obtido na forma de pó foram estudadas por Rodolfo Jr. e Mei no preparo de nanocompósitos de poli(cloreto de vinila) (PVC).…”

Section: Nanocompósitos Polímero/argila Brasileirosunclassified

Panorama da Pesquisa Acadêmica Brasileira em Nanocompósitos Polímero/Argila e Tendências para o Futuro

2011

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Resumo: A pesquisa em nanocompósitos polímero/argila foi iniciada pela Toyota no final dos anos 80. A partir deste marco, a comunidade científica mundial voltou sua atenção para este tipo de material graças às propriedades mecânicas, químicas e térmicas avançadas em comparação com os compósitos tradicionais. Não foi diferente no Brasil, tal atenção pode ser comprovada pelos inúmeros trabalhos científicos sobre nanocompósitos que começaram a despontar no início do século XXI. Assim, o presente artigo objetiva, após discorrer sobre as definições que concernem nanocompósitos polímero/argila, apresentar as pesquisas científicas brasileiras em nanocompósitos de polímeros de uso geral, de polímeros de engenharia e de outros tipos de polímeros, relacionando-os com o método de produção empregado, morfologia final e propriedades decorrentes da formação de nanocompósitos. Por fim, o mapa da pesquisa brasileira em nanocompósitos polímero/argila e sua perspectiva para o futuro são apresentados. Palavras-chave: Nanocompósito, polímero, argila. Scenario of the Brazilian Academic Research into Nanocomposites Polymer/Clay and Trends for the FutureAbstract: The research on polymer/clay nanocomposites was initiated by Toyota in the late 80s. From then on, the world scientific community has turned its attention to this type of material due to the enhanced mechanical, chemical and thermal properties in comparison to traditional composites. In Brazil, it was not different, as can be seen from the countless scientific works on nanocomposites which have emerged in the early 21 th century. The aim thus is, after discussing the definitions related to the polymer/ clay nanocomposites, to show Brazilian scientific works on the general use of plastics, engineering plastics and other types of polymers, correlating them with their production method, final morphology and resulting properties. Finally, a map of the Brazilian research into polymer/clay nanocomposites and their future perspective are presented. Keywords: Nanocomposite, polymer, clay. IntroduçãoNanocompósitos polímero/argila são uma nova classe de compósitos com matrizes poliméricas onde a fase dispersa é o silicato, constituída por partículas elementares que têm pelo menos uma de suas dimensões da ordem de nanômetros. As partículas minerais mais utilizadas nestes nanocompósitos são as argilas esmectíticas (montmorilonita, saponita e hectorita), tendo as suas partículas morfologia lamelar, com lados da ordem de um micrômetro e espessura de aproximadamente um nanômetro [1] . A camada unitária da montmorilonita (MMT) consiste em três folhas: uma folha octaédrica de hidrargilita-brucita incluídas entre duas folhas tetraédricas de silício e oxigênio (Figura 1). A água e outras moléculas, tais como moléculas orgânicas, podem entrar nas camadas unitárias causando a sua expansão. A distância entre camadas da montmorilonita varia de 9,6 Å, quando nenhuma molécula está entre as camadas unitárias, até quase a separação completa em alguns casos [2] . O interesse na produção de nanocompósito...

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“…23,24 Intercalated polystyrene (PS)-clay nanocomposites have been prepared via melt intercalation and in situ intercalation-polymerization in presence of organophilic clay by several researchers. [25][26][27][28][29] Attapulgite (ATP) is a kind of hydrated magnesium aluminum with the structural formula of Si 8 O 20 Mg 5 (Al)(OH) 2 (H 2 O) 4 Á4H 2 O and has a fibrous morphology, which is different from layered silicates used in polymer nanocomposites. 30 ATP has excellent mechanical, thermal properties, together with larger surface area and stronger absorption capacity than other clay minerals.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Polystyrene/attapulgite nanocomposites prepared via in situ suspension polymerization with redox initiation system

Zhang

et al. 2014

J of Applied Polymer Sci

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A series of polymer-clay nanocomposites consisting of polystyrene (PS) and attapuglite (ATP) were prepared successfully. First, silane coupling agent containing aromatic tertiary amine groups was synthesized to functionalize ATP (M-ATP). Then, PS nanocomposites with varied clay loadings were prepared via in situ suspension polymerization process with a redox initiation system consisting of aromatic tertiary amine and benzoyl peroxide. The synthesis of silane coupling agent and functionalization of ATP were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy, proton nuclear magnetic resonance spectra, and X-ray photoelectron spectroscopy. Mechanical properties, morphology, thermal stability, and rheological behavior of nanocomposites were investigated to illuminate the effects of M-ATP on the structure and properties of nanocomposites. Field-emission scanning electron microscope images revealed an ideal dispersion of M-ATP and an enhanced toughness of nanocomposites. The improved interface interaction between M-ATP and PS matrix endowed the nanocomposites with outstanding mechanical properties and thermal stability. The formation of hybrid network in the nanocomposites containing 3 wt % M-ATP resulted in higher complex viscosity (g*), storage modulus (G 0 ), and lower loss factor (tand) compared with the pristine PS and PS/ATP nanocomposites.

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Photooxidative behavior of polystyrene–montmorillonite nanocomposites

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Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

Panorama da Pesquisa Acadêmica Brasileira em Nanocompósitos Polímero/Argila e Tendências para o Futuro

Polystyrene/attapulgite nanocomposites prepared via in situ suspension polymerization with redox initiation system

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