Introdução

          Muitos estudos atualmente têm buscado melhorar materiais poliméricos utilizando reforços com dimensões nanométricas. Esses nanocompósitos apresentam vantagens em relação a compósitos convencionais, pois as cargas nanométricas podem se misturar mais intimamente com a matriz, ocasionando importantes propriedades no material final.

Objetivos

          Este trabalho tem como objetivo estudar a estrutura de nanocompósitos de matriz de resina epóxi contendo diferentes cargas nanométricas preparados por dois diferentes métodos de processamento, avaliando o grau de dispersão das nanopartículas em função do tipo de carga, tipo de processamento e efeito da concentração, por meio de microscopia óptica e espalhamento de raios x de baixo ângulo (SAXS).

Metodologia

          Como matriz polimérica dos nanocompósitos foi utilizada resina epóxi à base de diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA). As cargas nanométricas utilizadas neste trabalho foram: argilas organofílicas (Cloisite 20A e 30B), argilas não-organofílicas (Cloisite Na⁺, Haloisita e Laponita), nanoesferas de sílica e nanotubos de carbono de paredes múltiplas.

          As amostras foram misturadas em agitador magnético e em moinho de bolas de alta energia, variaram-se as concentrações de nanocargas para posterior comparação.

          Por fim, foram realizadas análises de microscopia óptica e SAXS, com o intuito de se verificar a dissipação das nanopartículas na matriz epóxi.

Resultados

          A diferença de dispersão encontrada nas amostras entre o moinho de bolas e o agitador magnético é significativa, sendo que as cargas foram mais bem dispersas após agitação no moinho de bolas. A microscopia óptica confirma esse resultado, pois menos partículas grosseiras são visíveis para este método de preparo. O aumento da concentração de cargas, no entanto, aumenta a quantidade de aglomerados micrométricos visíveis ao microscópio.

          Com relação às diferentes nanopartículas de argila, verificou-se que quando organofilizadas, essas nanocargas apresentaram uma melhor dispersão na matriz. Resultados de SAXS mostram, porém, que os nanocompósitos formados são do tipo intercalado, e não exfoliado. As argilas não-organofilizadas e demais nanopartículas, por sua vez, comportam-se de maneira diferente em função do tamanho da carga.

Conclusão  

          Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de epóxi com diversas nanopartículas. Foi possível verificar que as argilas organofílicas e as cargas com as menores dimensões (laponite e sílica coloidal) apresentaram as melhores dispersões. Foi verificado também que o processamento com o moinho de bolas de alta energia é a técnica mais eficaz na dispersão das cargas.