Desarrollo de nuevos sistemas poliméricos tenaces nano- y micro-estructurados

Resumen

Los nanocompuestos poliméricos (NCs) basados en arcillas modificadas orgánicamente (OMMT) presentan sustanciales mejoras en diversas propiedades, incluyendo las propiedades mecánicas y térmicas, tanto en comparación con los polímeros puros como con los compuestos convencionales. Estas propiedades hacen que los NCs sean protagonistas de una nueva área de investigación en el campo de la Ciencia de los Materiales, así como objeto de novedosas aplicaciones industriales.Con objeto de contribuir al desarrollo de esta nueva área, la presente Tesis se centra fundamentalmente en a) la obtención de nuevos materiales nanocompuestos con altos niveles de dispersión de la arcilla y propiedades óptimas, y b) la preparación de materiales nano-reforzados de elevada tenacidad. En primera instancia, se aborda asimismo la caracterización de la mejora de la tenacidad en determinadas matrices de altas prestaciones, como trabajo preparatorio de los estudios posteriores.Partiendo de polímeros termoplásticos de ingeniería, se obtuvieron materiales de alto valor añadido mediante la adición de arcillas modificadas orgánicamente y/o agentes modificadores de impacto. Para ello, el estudio se centró en primer lugar en la obtención de nanocompuestos con altos niveles de dispersión mediante la optimización de las condiciones de procesado y la adecuación de la modificación orgánica de la OMMT. Posteriormente, a los nanocompuestos que presentaron mejores propiedades se les incorporaron agentes modificadores de impacto de carácter elastomérico seleccionados con objeto de obtener materiales con un óptimo balance de propiedades rigidez/tenacidad. Para conseguir esta optimización de las propiedades, y al mismo tiempo un conocimiento más profundo sobre los mecanismos involucrados en la transición frágil/dúctil, se estudió el efecto de diferentes parámetros intrínsecos en la tenacidad de los NCs.