Optimización de la Modificación Química de Bentonita Nacional por Medio de Reacciones de Intercambio Catiónico

ROMINA OLLIER; MATÍAS LANFRANCONI; VERA ALVAREZ

Mar del Plata

Congreso; XXIX Congreso Argentino de Química; 2012

Asociación Química Argentina

Durante décadas, se han reforzado materiales poliméricos con el objetivo de aumentar propiedades como la resistencia mecánica, al calor y al impacto, disminuir otras como la permeabilidad a ciertos gases, o simplemente reducir costos. Las arcillas son ampliamente utilizadas como refuerzos de materiales poliméricos debido, principalmente, a su gran disponibilidad y bajo costo [1]. Están constituidas por estratos bidimensionales de 1 nm de espesor. En el espacio interlaminar se sitúan cationes como Na+ (sodio) y Ca+2 (calcio). El carácter hidrofílico de las arcillas hace que sean incomplatibles con la mayoría de las matrices poliméricas. Por lo tanto, para asegurar una buena compatibilidad entre el polímero y la arcilla en la preparación del nanocompuesto, es necesario modificarla químicamente con el fin de incrementar su hidrofobicidad. Uno de los tratamientos más simples consiste en reemplazar los cationes interlaminares con cationes alquilamonio o alquilfosfonio, mediante reacciones de intercambio iónico [2]. Para modificar la arcilla es fundamental conocer su capacidad de intercambio iónico, que es el número de cationes interlaminares susceptibles de intercambio. En base a este valor se calcula la cantidad de modificador que asegure la modificación completa. Además, se debe seleccionar el modificador y el procedimiento para obtener la organoarcilla. Estos son puntos claves en el grado de dispersión de la arcilla en la matriz en el nanocompuesto. Se ha determinado que las arcillas modificadas con sales de alquilamonio poseen menor estabilidad térmica en comparación a las modificadas con sales de alquilfosfonio [3], lo cual limita su incorporación en polímeros cuyo procesamiento se realiza a temperaturas mayores a 250 ºC. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es modificar químicamente una arcilla de origen nacional (bentonita) con bromuro de tributilhexadecilfosfonio y optimizar las variables relevantes de la reacción (tiempo y cantidad de modificador). Para ello, se analizó el espaciado final, mediante Difracción de Rayos X, la estabilidad térmica, a partir de Análisis Termogravimétrico y la polaridad global mediante ensayos de absorción de humedad.