Argilas organofílicas: características, metodologia de preparação compostos de intercalação e técnicas de caracterização.

Argilas organofílicas: características, metodologia de preparação compostos de intercalação e técnicas de caracterização.

• Rápida introdução:

As Argilas se caracterizam pelo fato de serem utilizadas em inúmeras aplicações devido a suas modificações superficiais e servindo também como preparação de novos materiais.

Interessantes propriedades: inchamento, absorção, propriedades reológicas e caloidais, plasticidade...

Tais propriedades só acontecem pois há a modificação superficial das argilas, gerando novos materiais e novas aplicações.

Aplicações: fertilizantes, catalizadores, areias de fundição, tijolos refratários, absorventes, agentes descolorantes e clarificantes de óleos e gorduras, tintas, argentes de filtração, cargas para polímeros e elastómeros papel, ...

O principal foco de modificação de argilas vem sendo direcionado à ciências dos materiais, cujo objetivo é a obtenção de “Argilas Organofílicas” para aplicação em “Monocompósitos poliméricos”.

• Argilas Organofícias:

São argilas que contém moléculas orgânicas intercaladas entre as camadas estruturais.

A inserção de moléculas orgânicas faz com que ocorra expansão entre os planos d(001) da argila, e muda sua natureza hidrofílica para hidrofóbica ou organofílicas e com isso proporciona diversas possibilidades de aplicações para as argilas.

• Tipos de argilas utilizadas para obtenção de Argilas Organofílicas:

As mais utilizadas são as “Bentonitas”, que é uma terminologia aplicada a argila com granulação muito fina composta essencialmente por minerais do grupo das esmectitas.

É uma argila que adicionalmente pode conter minerais acessórios como quartzo, cristobalita, feldspato, pirita, carbonatos, clorita, caulinita, mica e ilita.

Montmorilonita também denominada esmectitas. É uma argila que possui alto teor de argilomineral. As lamelas (Placas de estrutura) da montmorilonita apresentam perfil irregular, são muito finas, tem tendência a se agregarem no processo de secagem e boa capacidade de delaminação quando colocados em contato com a água.

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Em resumo, as argilas do grupo esmectitas, principalmente a montmorilonita, são muito utilizadas na preparação das argilas organofílicas devido às pequenas dimensões dos cristais, e elevada capacidade de troca de cátions e a capacidade de inchamento em água que fazem com que a intercalação de compostos orgânicos utilizados na síntese seja rápida e 100% completa.

Algumas fluoromicas sintéticas tem capacidade de inchamento em água similar as das esmectitas, densidade de carga maior, alta cristalinidade, menor quantidade de impurezas, mas pouco se estudou sobre intercalação químicas em fluoromicas sintéticas.

• Aplicação das Argilas Organofílicas:

Principal aplicação esta na área de Monocompósitos poliméricos (70% do volume utilizado é de argilas organofílicas).

Porque:

Bentonitas são de origem natural e de baixo custo,

Elevada ração de aspecto (comprimento X largura),

Boa capacidade de delaminação,

Resistência das partículas a solventes.

A adição de argilas poliméricas em matrizes poliméricas para preparação de Monocompósitos, tem como objetivo a melhoria de propriedades mecânicas, físicas (térmicas e de barreiras) e químicas das matrizes poliméricas, além da redução de peso e custo.

Não há relação de empresas nacionais que produzem argilas organofílicas para nanocompósitos.

Podem ser utilizadas também como materiais de lixiviação, fotodegradação e volatização de herbicidas e compostos fenólicos e também como agente de controle reológico.