Desenvolvimento de metodologia sustentável de modificação de argilominerais para aplicação em nanocompósitos de polímeros com argila

• Autor(a) principal: Machado, Lara de Freitas
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/273675
• topic: Montmorilonita; Haloisita; Nanopartículas; Nanocompósitos; Montmorillonite; Halloysite; Surface modification; Silanization; Microwave synthesis

A utilização de nanopartículas de argila para o desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos é uma tecnologia bastante empregada na indústria, uma vez que o efeito sinérgico entre a nanopartícula e a matriz polimérica tem a capacidade de potencializar as propriedades do polímero. Entretanto, em muitos casos esse efeito acaba sendo limitado devido à incompatibilidade química entre as fases. Assim, promover a funcionalização superficial de nanopartículas tem a capacidade de aumentar a afinidade entre carga e matriz, levando a maiores ganhos de propriedades. A metodologia mais difundida de modificação de nanopartículas ocorre por meio da reação de silanização, porém, este processo é bastante demorado, uma vez em que é realizado por reações frequentemente na faixa de 24 h, além de ser bastante oneroso. Diante disto, o presente Projeto Tecnológico tem como objetivo promover a funcionalização de nanopartículas empregando um protocolo mais sustentável através do uso da radiação de micro-ondas como promotora da reação, de maneira a comparar estes resultados com trabalhos encontrados na literatura. Para isso, nanopartículas de argila montmorilonita e haloisita foram modificadas quimicamente através de reações de silanização empregando diferentes organossilanos. Os modificadores (3-aminopropil)trietoxisilano, trietoxi(octil)silano e trimetoxi(octadecil)silano foram reagidos em uma proporção argila:organossilano de 1:0,2 (m:v) durante 15 min a 90 °C e 200 W. Todos os produtos foram caracterizados através de análises químicas, físico-químicas e térmicas, como análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com refletância total atenuada, difração de raios-X e análise termogravimétrica, demonstrando que a reação ocorreu com eficiência para a maior parte das reações realizadas, obtendo-se resultados muito próximos aos observados na literatura quando o método convencional de aquecimento foi empregado.