DIFERENTES VÍAS DE MODIFICACIÓN DE MONTMORILLONITA CON MONÓMEROS DE DISTINTA NATURALEZA QUÍMICA

M. A. TORO, F. E. MONASTERIO, E. ERDMANN, H. A. DESTÉFANIS

Santiago de Chile - Chile

Congreso; 8 º Congreso Internacional CONAMET/SAM 2008; 2008

Una de las áreas de importante desarrollo actual es la modificación de propiedades de materiales poliméricos utilizando nanofillers obtenidos a partir de arcillas. En este trabajo se presentan las modificaciones de una arcilla sódica (montmorillonita, MMT) con monómeros de naturaleza química diferente. Los monómeros modificadores de la arcilla fueron: ε-caprolactama (ε-CLa), diclorodimetilsilano (DMS) y ε-caprolactona (ε-CLo), y fueron incorporados en los espacios basales del filosilicato, por diferentes caminos.  En el caso de la ε-CLa, su introducción en los espacios interlaminares de la MMT se llevó a cabo por intercambio iónico en solución acuosa, en presencia de HCl. La arcilla resultante se denomina MMT/ ε-CLa. El monómero ε-CLo fue introducido en la MMT modificada previamente a través de un proceso de intercambio con iones Cr+3. Esta modificación se realizó también mediante mezcla directa de la arcilla MMT-Cr y ε-CLo. Esta arcilla se denomina MMT-Cr/ ε-CLo. El DMS fue introducido luego del tratamiento de la arcilla con iones hexadeciltrimetilamonio (HDTA); este paso previo se realizó  mediante una reacción de intercambio iónico en solución acuosa. La arcilla organofílica así obtenida (org-MMT), proporciona el medio orgánico adecuado dentro de las láminas que posibilitan el ingreso a este espacio de la especie química no iónica considerada. El tratamiento de la org-MMT con el DMS se realizó mediante mezcla directa de ambos componentes. A efectos de realizar comparaciones, este mismo procedimiento también se empleó para introducir la ε-CLo en la arcilla organofílica. Las arcillas obtenidas se denominan: org-MMT/DMS y org-MMT/ε-CLo, respectivamente. La estructura de todas las arcillas modificadas se analizó por difracción de rayos X (DRX) y por espectroscopia de infrarrojo (FTIR). Las arcillas MMT/ε-CLa y MMT-Cr/ε-CLo  presentaron un aumento interplanar notable, acorde al tamaño del monómero introducido. El análisis estructural de RX realizado en las nanoarcillas org-MMT/DMS y org-MMT/ε-CLo indica que no presentan un incremento apreciable del espaciamiento interlaminar respecto a la posición del pico característico de la arcilla organofílica. Esto se debe a que el tamaño molecular de los monómeros es menor que el correspondiente al HDTA, difundiendo en el espacio interlaminar no polar generado por las cadenas alquílicas.  Los análisis de FTIR, para estos materiales indican claramente la presencia de los principales grupos funcionales de los agentes modificadores. Estos resultados muestran la factibilidad de obtener MMT modificada con moléculas orgánicas de naturaleza química diferente, con fuerzas intermoleculares dipolo inducido-dipolo inducido, dipolo-dipolo y puente hidrógeno, viabilizando la obtención de nanomodificadores con propiedades específicas, acordes a la naturaleza del material polimérico a modificar.  Palabras Claves: montmorillonita organofílica, monómeros, mecanismos, nanocompuestos