Agregado de Nanoparticulas de talco a Copolimeros orientados

Abstract

Los nanocompuestos poliméricos (NCP) son materiales de gran potencial debido a la mejora en sus propiedades finales. La incorporación de nanopartículas a estructuras ordenadas de copolímeros bloques proporciona control sobre la distribución y la orientación de las partículas, esta incorporación podría permitir el desarrollo de nanomateriales con propiedades mejoradas, tanto mecánicas como ópticas, eléctricas, de barrera. El agregado de nanopartículas (NPs) puede llevarse a cabo en fundido, en solución o en una combinación de ambos. En este trabajo se utilizó el procesamiento en solución de un copolímero tribloque comercial de poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) con partículas minerales de talco y posteriormente la aplicación de una técnica de alineación denominada roll-casting (RC). La técnica de RC permite obtener films con estructuras organizadas macroscópicamente mientras que por simple cast se producen films isotrópicos.Se utilizaron copolímeros tribloques comerciales de poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) con un porcentaje de estireno de 30 wt%, y nanopartículas de talco comercial para reforzar la matriz, principalmente debido a su morfología laminar como así también por su espesor nanométrico. Inicialmente se prepararon soluciones de SBS utilizando cumeno como solvente. El solvente fue evaporado lentamente en el equipo de roll-casting durante 5-6 horas. Luego se obtuvieron soluciones de SBS con distintas concentraciones de NPs de talco y se procedió de la misma forma. El film resultante, fue sometido a un tratamiento a temperatura, bajo vacío, para la eliminación del solvente remanente. Finalmente se realizaron tratamientos térmicos para mejorar la orientación. La morfología y propiedades finales, se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X de pequeño ángulo (SAXS) y ensayos mecánicos de tracción. Mediante SAXS se determinó un empaquetamiento hexagonal correspondiente a cilindros de PS en una matriz de PB y midiendo el módulo elástico paralelo y perpendicular a los cilindros se determinó la orientación macroscópica de los cilindros de PS que fue también observado por SEM.