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Efecto del contenido de acrilonitrillo del tipo y concentrado de arcilla y del esfuerzo de corte aplicado sobre las propiedades térmicas y mecánicas de nanocompuestos de ABS/Arcillas
ALMA PATRICIA PATIÑO SOTO
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Doctorado en tecnología de polímeros
En el presente trabajo se describe el uso de diferentes arcillas, tanto órgano-modificadas como sin modificar para la formación de nanocompuestos de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)/arcilla, mediante la técnica de mezclado en fundido buscando con ello mejorar la estabilidad térmica y resistencia a la flama del ABS. Los nanocompuestos se prepararon en un extrusor doble husillo Wemer & Pfleiderer ZSK30 vía mezclado en fundido con dos diferentes tipos de ABS, los cuales difieren en el porcentaje de acrilonitrilo presente y 4 diferentes arcillas, de las cuales, tres son arcillas órgano­ modificadas con diferentes sales cuaternarias de amonio y la otra es la montmorillonita natural de Na+. La experimentación se llevó a cabo tomando en cuenta varios factores a estudiar: 1) El efecto de la concentración de arcilla en los nanocompuestos, utilizando un solo tipo de arcilla órgano­ modificada, en concentraciones del 2, 3, 4 y 6% en peso. 2) El efecto de los esfuerzos de corte ejercidos para la dispersión de la arcilla, a través de la utilización de 3 configuraciones de husillo en el extrusor: de medio, alto y muy alto corte, utilizando un solo tipo de arcilla órgano-modificada en concentraciones del 4% en peso. 3) El efecto del tipo de arcilla usada en la preparación de los nanocompuestos (usando una arcilla natural de Na y tres tipos de arcillas órgano-modificadas) y 4) El efecto del contenido de acrilonitrilo en la dispersión y/o exfoliación de la arcilla y propiedades de los nanocompuestos. En las diferentes etapas del estudio, las muestras fueron caracterizadas por difracción de rayos X (XRD), análisis termo­ gravimétrico (TGA), microscopía electrónica (STEM y TEM), análisis mecánico-dinámico (DMA), pruebas de tensión-elongación y pruebas de resistencia a la flama. Dentro del marco de las condiciones de trabajo utilizadas, los resultados muestran que concentraciones de arcilla del 4% en peso así como la configuración de husillos de alto corte, logran los mejores resultados en propiedades finales del nanocompuesto. Una mayor intercalación y exfoliación de las arcillas se logró con las arcillas órgano-modificadas, específicamente con las arcillas "Cloisite 20A" y "Cloisite 30B". Por otra parte, el contenido de acrilonitrilo en el ABS influye notoriamente en la intercalación y/o exfoliación en los nanocompuestos de ABS/arcilla. A mayor contenido de AN, mayor grado de intercalación y/o exfoliación, y finalmente se obtienen mejores propiedades finales,
2009
Tesis de doctorado
QUÍMICA
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