Les nanocomposites d’argile polymère sont des matériaux fabriqués en synthétisant des polymères, tels que des plastiques, avec des nanoparticules d’argile. Ce processus produit un matériau qui mélange les propriétés de ces deux substances d’une nouvelle manière. Les nanocomposites ont des propriétés distinctes qui sont propres à leur composition, et le domaine des nanosciences les produit afin de rendre les matériaux plus utiles. Par exemple, il a été démontré que les polymères mélangés avec des nanoparticules d’argile dispersées dans toute leur structure ont une résistance élevée aux flammes. Ce développement a le potentiel d’améliorer les produits ignifuges déjà sur le marché.
Les composites ordinaires sont généralement constitués de polymère en vrac avec l’introduction d’un deuxième matériau de remplissage et d’un troisième matériau d’interface, qui aide les deux premiers composants du matériau à se lier ensemble. Ces composites ont cependant tendance à produire des liaisons faibles. Dans les nanocomposites d’argile polymère à l’échelle nanométrique, le matériau de remplissage ne doit représenter qu’un à cinq pour cent du volume total des matériaux. Lorsqu’il est uniformément dispersé dans le polymère hôte, il transforme le polymère en son propre composant interfacial et provoque une amplification des propriétés de chacun. La conception efficace de nanocomposites d’argile polymère comprend des choix judicieux d’argiles organiques et de polymères, et l’optimisation du processus de synthèse pour offrir le plus grand avantage.
Il existe plusieurs silicates minéraux stratifiés généralement utilisés dans la production de nanocomposites d’argile polymère. Certaines sont des argiles strictement organiques, et d’autres sont des argiles organiques/inorganiques modifiées ou combinées, manipulées pour produire de bons nanomatériaux. Parmi les argiles qui ont été éliminées par la Food and Drug Administration (FDA) – telles que la montmorillonite et la bentonite – des recherches antérieures ont permis de connaître les résultats qu’elles produisent, leur efficacité à réduire l’absorption de gaz et d’oxygène et leur utilisation approuvée comme administration de médicaments. systèmes ou contenants pour aliments et boissons. Dans son état naturel, la montmorillonite est hydrophile, ce qui signifie que ses molécules se dissolvent facilement dans l’eau, ce qui la rend facile à mélanger avec un polymère hydrosoluble tel que l’alcool vinylique. Lorsque le nanocomposite d’argile polymère souhaité comprend une combinaison avec un polymère non soluble, la montmorillonite modifiée qui a été rendue hydrophobe lors de la modification pourrait être le choix de l’argile.
Les polymères qui ont été combinés avec des argiles sont modifiés de plusieurs manières. Leurs propriétés barrières sont renforcées en résistance aux chocs, et mécaniquement ils ont plus d’élasticité. De plus, les nanocomposites d’argile polymère ne sont pas aussi perméables aux gaz et présentent une plus grande stabilité thermique dans des conditions de chaleur élevée. L’industrie des thermoplastiques utilise des nanocomposites d’argile polymère pour renforcer les courroies industrielles et produire des sacs en polypropylène qui peuvent supporter un poids énorme sans éclater. Dans une application bien différente, le polyéthylène téréphtalate (PET), une résine thermoplastique nanocomposite en argile polymère, est utilisé pour produire les bouteilles de boissons gazeuses que l’on peut voir sur les étagères des épiceries.