EoW March 2009

artículo técnico

propiedades de barrera, como resistencia • a la permeabilidad y a los solventes propiedades ópticas • conductividad iónica • La propiedad que ha despertado el interés y el creciente entusiasmo científico y tecnológico, se basa en las escalas de longitud fundamental que determinan la morfología y las propiedades de estos materiales. la montmorillonita (Na+MMT) evita la formación de un polímero intercalado. La MMT no es nociva para el ambiente, es abundante y económica por naturaleza y ha sido aplicada en numerosos campos industriales por su buena relación prestaciones-costes. Entre los silicatos estratificados,

mediante procesamiento convencionales, como los métodos de extrusión e inyección. técnicas de

4 Investigación y desarrollo

La actividad de investigación de B & B Compounds se ha centrado en la preparación y caracterización de: Material nanoestructurado con Na+MMT • Hidróxidos minerales sintetizados (SMHs) • Sistemas de estabilizadores de Ca-Zn sin • metales pesados Se han realizados pruebas usando dos formulaciones de base de PVC suave utilizado para el revestimiento y el aislamiento de cables eléctricos. En el caso de la incorporación de Na+MMT, se ha estudiando el grado de dispersión mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) ( Figura 1 ) y difracción de rayos X (XRD) ( Figura 2 ). Como se puede ver mediante las técnicas XRD y SEM, la Na+MMT se presenta exfoliada, en particular el modelo con técnica XRD de la Na+MMT muestra un valor de pico de 2θ=7, 2, mientras el modelo con técnica XRD del compuesto PVC/Na+MMT muestra una disminución de intensidad hacia los valores más bajos del ángulo. Se han estudiado varias propiedades para aplicaciones de cables: Estabilidad térmica – CEI 20-34 • LOI para retardo de la llama – CEI 20-22/4 • Envejecimiento acelerado – CEI 20-34 • Emisión de HCI – CEI EN 50267-1 • Resistividad volumétrica – ASTM D 257 • Densidad de humos – ASTM E 662 • Índice de temperatura – ISO 4589-3 • En la Tabla 1 se puede ver que el compuesto PVC/Na+MMT, aunque esté exfoliado, revela una disminución de estas propiedades. En la Figura 3 , el TGA (análisis termogravimétrica) es indicado como % de pérdida de peso/ temperatura. La primera disminución corresponde a la dehidroclorinación.

Figura 1 ▲ ▲ : PVC/Na+MMT con SEM

Hoja tetraédrica

Átomo de oxígeno

Átomo de silicio

Lámina octaédrica

Hoja tetraédrica

Aluminio

Eje C

Figura 2 ▲ ▲ : Na+MMT y PVC/Na+MMT con XRD

Nótese que la arcilla en cuestión (montmorillonita) presenta dimensiones de 1mm de espesor y 100-500nm de ancho.

MMT ▲ ▲

La MMT presenta agrupaciones de esmectita dioctaédrica, que consisten en capas de silicato de aproximadamente 200nm de longitud y 1nm de espesor. El espacio entre las capas apiladas es aproximadamente de 1nm. La característica excepcional de laMMT es que las capas de silicato pueden ser expandidas e incluso delaminadas por moléculas orgánicas en condiciones adecuadas. Por lo tanto, durante la elaboración de los nanocompuestos polímero-MMT, las capas de silicato a nanoescala pueden ser dispersados en la base polimérica y la fase de refuerzo se forma in-situ a nivel molecular, lo que es muy diferente de lo que sucede con compuestos convencionales con carga. Además, se ha comprobado que los nanocompuestos polímero-MMT pueden ser preparados

% de pérdida de peso

Temperatura °C

Figura 3 ▲ ▲ : TGA–CompuestosSMHs/CompuestosCaZn

La segunda disminución entre 425° y 600°C muestra una pérdida de tolueno y xileno, formados a partir de la poliolefina reticulada por la temperatura. Otro calentamiento más causa la formación de estructuras policíclicas aromáticas.

Tabla 1 ▼ ▼ *con Sb 2 O 3

Tipo de carga

Propiedad

Unidades

Ca/Zn

Na+MMT

SMHs

Resistencia a la tracción después de 168h a 100° Alargamiento de rotura después de 168h a 100°

15 13

10 5

15 14

MPa

380 370

140 90

390 400

%

Estabilidad térmica

Minutos

60

10

100

LOI

%O

29*

25

29

2

Emisión de HCI

mg/g

190

198

150

Resistividad volumétrica

Ω.cm C° 20

0.06 X 10 14

0.01 X 10 14

1.2 X 10 14

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EuroWire – Marzo de 2009