This work studied the rheological and mechanical properties of polyamide 12 modified montmorillonite clays and bentonita (the organo-modified commercial montmorillonite and a bentonite modified by various routes. Two polyamides 12 were used for the polyamide matrix, a virgin and another reprocessed. The polyamide 12 reprocessed was derived from tailings lines of fluid transport in automotive vehicles. Ten different compositions were prepared in single-screw extruder, and subsequently molded test specimens by injection. For formulations reprocessed polyamide 12, were added 5 to 7 wt.% of a commercial organo-modified montmorillonite ( I44P ) and the virgin polyamide 12 , 3 and 5 wt.%. For virgin polyamide matrix, also formulations were studied with 3 and 5% by weight of bentonite treated with Agent Titanate. The nanocomposite structure formation was evaluated by X-ray diffraction. For all developed formulations, mechanical and rheological tests, and their results were correlated performed: polyamide matrices, the content and the treatments of the clays. Clay dispersion and morphology of the fracture surface were analyzed by SEM. The analysis results showed distinct mechanical and rheological behaviors depending on the type of matrix, the degree of dispersion of clay, content and type of treatment of clays. There was formation of nanocomposites for polyamide 12 modified with I44P clay and composites for polyamide 12 modified bentonite. The rheological properties confirm the increase of the elastic properties of the nanocomposites due to the restriction to macromolecular mobility. The addition of organophilic commercial montmorillonite (I44P) promoted the increased stiffness of the nanocomposites without significant loss of toughness. / Este trabalho estudou as propriedades reológicas e mecânicas de poliamida 12 modificadas com montmorilonitas, sendo uma montmorilonita organofilica comercial (I44P) e montmorilonita sódica (bentonita) modificada por diversas rotas. Para a matriz de poliamida, foram utilizadas duas poliamidas 12, sendo uma virgem e a outra reprocessada oriunda de rejeito de linhas de transporte de fluídos em veículos automotores. Foram preparadas dez composições diferentes em extrusora monorrosca e, posteriormente, moldados corpos de prova por injeção. Para as formulações de poliamida 12 reprocessada, foram adicionados 5 e 7% em massa de montmorilonita organofílica comercial e para a poliamida 12 virgem, 3 e 5%. Para esta mesma matriz de poliamida virgem, também foram estudadas formulações com 3 e 5% em massa das bentonitas tratadas com agente titanato. A formação de estrutura de nanocompósitos foi avaliada por difração de raios-X. Para todas as formulações desenvolvidas, foram realizados ensaios mecânicos e reológicos, e seus resultados correlacionados com: as matrizes de poliamida, o teor e os tratamentos das argilas. A dispersão da argila e a morfologia da superfície de fratura foram avaliadas por MEV. Os resultados das análises mostraram comportamentos mecânicos e reológicos distintos em função do tipo de matriz, grau de dispersão das argilas, o teor e o tipo de tratamento das argilas. Houve formação de nanocompósitos para poliamida 12 modificada com a argila I44P e de compósitos para poliamida 12 modificada com bentonitas. As propriedades reológicas confirmam o aumento das propriedades elásticas dos nanocompósitos devido à restrição a mobilidade macromolecular. A adição da montmorilonita organofilica comercial (I44P) promoveu o aumento da rigidez dos nanocompósitos sem perdas significativas da tenacidade.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Ramos Stellin Malagrino.pdf: 4441654 bytes, checksum: 6ca4cb745da024c77c96b57a51ae6f04 (MD5) Previous issue date: 2016-01-26 / Polycarbonate, an amorphous engineering polymer, has excellent mechanical strength and although it s good chemical resistance, its interaction with some types of alkali and some organic solvents is weak. The main objective of this work was to study the effect of the inclusion of nanometric particle size of natural sodium clay (named Nanolite) and sodium clay treated with quaternary ammonium salt (named Cloisite 15A) in resin processing in order to investigate the variations in chemical properties, transparency and molecular structure. The characterization of nanocomposite was performed using methods of Scanning Electron Microscopy (SEM), Molar Mass Characterization by Mark-Houwink-Sakurada equation, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Melt Flow Rate (MFR), Differential Thermal Analysis (DTA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD) and Chemical Resistance obtained by the contact angle technique / Fowkes method. Optical, thermal, physical and chemical testing indicated that the molecular structure of PC after the inclusion of clays remained unchanged showing no irreversible degradation. The analysis of chemical resistance through the contact angle method showed significant improvement in the surface free energy of the nanocomposites when using the organoclay (Cloisite 15A) and partial improvement when used natural sodium clay (Nanolite). The decrease in surface free energy, indicates a likely improvement in the chemical resistance of the nanocomposites. / O Policarbonato, polímero de engenharia de estrutura amorfa, possui excelente resistência mecânica, e embora possua boa resistência química, deixa a desejar no que se refere ao contato com alguns tipos de álcalis e solventes orgânicos. O objetivo principal deste trabalho foi de estudar comparativamente o efeito da inclusão de partículas nanométricas de argila sódica natural (Nanolite) e argila sódica tratada com sal quaternário de amônio (Cloisite 15A), no processamento da resina a fim de investigar as variações ocorridas nas propriedades químicas e consequentemente, na transparência e estrutura molecular. A caracterização do nanocompósito foi realizada por meio de métodos de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), massa molar calculada pela equação de Mark-Houwink-Sakurada, Calorimetria Diferencial por Varredura (DSC), Índice de Fluidez (IF), Análise Térmica Diferencial (DTA), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX) e Resistência Química calculada através da técnica de ângulo de contato / método de Fowkes. Os ensaios óticos, térmicos, físicos e químicos indicaram que a estrutura molecular do PC após a inclusão das argilas permaneceu inalterada, sem degradação irreversível. A análise da resistência química através do método de ângulo de contato apresentou significativa melhora na energia livre superficial dos nanocompósitos quando utilizada a argila organofílica (Cloisite 15A) e, melhora parcial quando utilizada a argila sódica natural (Nanolite). A queda da energia livre superficial, indica que existe uma provável melhora na resistência química dos nanocompósitos.