Synthesis and properties of silicone rubber/organomontmorillonite hybrid nanocomposites

Abstract

In this article, silicone rubber/organomontmorillonite hybrid nanocomposites were prepared via a melt-intercalation process. The resulting hybrid nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and thermogravimetric analysis (TGA). The results proved that the organomontmorillonite could be exfoliated into ca. 50-nm thickness and uniformly dispersed in the silicone rubber matrix during the melt-intercalation process. Furthermore, the mechanical properties and thermal stability of the hybrids were very close to those of aerosilica-filled silicone rubber.

Efeito Payne em nanocompósitos de NBR com montmorilonita organofílica

“…Estas técnicas permitem avaliar o grau de dispersão/distribuição da montmorilonita organofílica na matriz elastomérica, que estão diretamente ligados ao reforço proporcionado [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17]42] . No caso de XRD, o deslocamento dos picos difratados a ângulos 2θ menores significa aumento da distância interplanar (d 001 ) da argila, pela presença de moléculas de polímeros entre suas lamelas, fenômeno conhecido como intercalação.…”

“…No caso de XRD, o deslocamento dos picos difratados a ângulos 2θ menores significa aumento da distância interplanar (d 001 ) da argila, pela presença de moléculas de polímeros entre suas lamelas, fenômeno conhecido como intercalação. Quando o aumento da distância interplanar for maior do que as forças de interação entre as lamelas da argila (forças de van der Waals-London), ocorre o rompimento destas interações, apresentando estruturas esfoliadas, significando ausência de picos por difração no XRD [1][2][3][4][5][6]10,14,41] . Na Figura 3, é possível observar os picos de difração dos nanocompósitos obtidos, e comprovar a formação de estrutura tipo esfoliada com 5 phr de carga, e estruturas intercaladas e/ou esfoliadas nas demais amostras.…”

“…Esta técnica é uma ferramenta poderosa e simples na avaliação de materiais contendo arranjos periódicos de elementos, como a estrutura dos silicatos em nanocompósitos intercalados, mas fornece pouca informação em estruturas de silicatos esfoliados, pois estes não possuem arranjo periódico [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15]42,43] . Neste trabalho as composições de NBR tipo goma pura e contendo 5, 10, 15 e 20 phr de MMTorg foram analisadas no Difratômetro de raios-X -tipo Miniflex Rigaku Corporation -Japão.…”

“…A microscopia eletrônica de transmissão é uma ferramenta importante para monitorar, por visualização direta, a presença de nanomateriais, sua dispersão e distribuição em uma matriz [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][14][15][16][17] . Esta técnica foi usada neste trabalho para a confirmação dos nanocompósitos obtidos pelo processamento adotado.…”

“…Nanocompósitos poliméricos compreendem uma nova classe de materiais híbridos onde substâncias inorgânicas com pelo menos 100 nanômetros em uma das dimensões encontram-se dispersas em uma matriz polimérica [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11] . Estruturas em escala nanométrica, como argilominerais, possuem elevados níveis de superfície específica, podendo atingir 800 m 2 /g e alta razão de aspecto (L/D -comprimento/espessura) de aproximadamente 1000:1, tornando-se ideais para uso em materiais poliméricos [2,4,7,10,11] .…”