Title

ESTUDO DE ENVELHECIMENTO TÉRMICO EM ARGILAS ORGANOFÍLICAS PARA AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE TÉRMICA

STUDY OF THERMAL AGEING IN ORGANOCLAYS FOR EVALUATION OF THE THERMAL STABILITY

Authorship

Leite, Itamara Farias; Raposo, Claudia Maria de Oliveira; Malta, Oscar Manoel Loureiro; Silva, Suédina Maria de Lima

Leite, Itamara Farias

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Raposo, Claudia Maria de Oliveira

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Malta, Oscar Manoel Loureiro

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Silva, Suédina Maria de Lima

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DOI

10.5151/2594-5327-18070

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Abstract

A estabilidade térmica de surfactantes é um fator essencial para obtenção de argilas organofílicas com elevada estabilidade térmica. Cada tipo de surfactante poderá sofrer diferentes reações de degradação, dependendo da sua estrutura química e das condições de processamento do polímero. Com base nesta afirmação, estudo de envelhecimento térmico nas argilas AN, AP e MMT modificadas com diferentes surfactantes: alquil amônio (MA), alquil fosfônio (BP) e a mistura de ambos os sais MA e BP (MA-BP) foi realizado numa estufa de secagem a 260°C por 5, 10 e 15min, visando simular a degradação destas durante o processamento de nanocompósitos de PET. Os eventos que caracterizam indícios de degradação podem ser acompanhados por técnicas de espectroscopia no infravermelho (FTIR), difratometria de raios X (DRX) e inspeção visual baseada na coloração das amostras. Através dos dados de FTIR, pode-se inferir que o tempo de 15min foi suficiente para causar considerável degradação nas argilas modificadas com o surfactante MA, de menor estabilidade térmica, enquanto que a posição das bandas, praticamente não foi alterada para os surfactantes BP e MA-BP, devido sua maior estabilidade térmica. Com base nestes resultados, é possível que as argilas modificadas com os surfactantes BP e MA-BP apresentem maiores temperaturas de decomposição térmica quando intercaladas ao polímero PET.

The thermal stability of organic modifiers is an essential factor to obtain of organoclays with high thermal stability. Each type of surfactant may undergo various degradation reactions, depending on their chemical structure and processing conditions of the polymer. Based in this affirmation, the study of thermal ageing in clays AN, AP and MMT modified with different surfactants: alkyl ammonium (MA), alkyl phosphonium (BP) and the mixture of both surfactants MA and BP (MA-BP) was performed in a oven at 260°C for 5, 10 and 15min, aiming to similate the degradation during the processing of these PET nanocomposites. The events that characterize sign of degradation can be monitored by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and visual inspection based on the coloration of the samples. Through the FTIR data, we can infer that the time of 15min was enough to cause considerable degradation in the modified clay with MA surfactant, with lower thermal stability, while the position of the bands in their spectra was not practically varied for BP and MA-BP surfactants, due to its higher thermal stability. Based on this results can be predicted that the modified clays with the BP and MA-BP surfactants possibly present when intercalated to the PET polymer higher temperatures of thermal decomposition.

Keywords

Sal orgânico; Argila; Estabilidade térmica.

Surfactant; Clay; Thermal stability.