Copolímeros de bloque nanoestructurados y sus nanocomposites con arcillas intercaladas/exfoliadas

Resumen

El eje de la presente investigación es la preparación de nanocomposites basados en copolímeros de bloque comerciales de bajo coste y arcillas laminares de la familia de las esmectitas, montmorillonitas. Para ello el trabajo está dividido en cinco capítulos. En un primer capítulo se hace referencia a los distintos tipos de nanocomposites según el tipo de nanocarga utilizada que más interés han suscitado en la actualidad. Posteriormente, se muestran los objetivos generales de esta investigación y se desarrollan tanto los aspectos termodinámicos que permiten la formación de nanodominios por los copolímeros de bloque como la estructura y modificación orgánica de las arcillas laminares. La primera parte de la investigación (capítulo II) se centra en el estudio de distintos factores de la modificación orgánica de montmorillonitas inorgánicas y su cuantificación por métodos termogravimétricos y por análisis con acetato de amonio. En una segunda parte del estudio se analizan los nanocomposites preparados con montmorillonitas orgánicas específicas para los nanodominios de distintos copolímeros de bloque (capítulos III-V). Para ello se estudia su morfología mediante técnicas ópticas a nivel general y más en detalle con microscopios de fuerzas atómicas y electrónicos. También se estudia la estructura de los nanocomposites empleando técnicas de difracción de rayos X. Finalmente, se investiga el efecto de la presencia de las laminillas en los distintos nanodominios mediante espectroscopia infrarroja y por análisis termogravimétrico. En el siguiente capítulo (capítulo IV) se estudia el comportamiento viscoelástico lineal de los nanocomposites estudiados en el capítulo III y de un nuevo nanocomposite con otro copolímero de bloque con una microestructura diferente mediante análisis reológico. Finalmente, en el quinto y último capítulo se investiga la conducta mecánica a tracción de nanocomposites en los que se varía la proporción de montmorillonita orgánica y la polaridad del surfactante utilizada en la modificación de ésta. Se finaliza con las conclusiones y líneas futuras de investigación relacionadas. La bibliografía más relevante ha sido incluida en cada capítulo.