Nanotubos - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Los nanotubos, tanto de paredes múltiples (diámetros 2-100 nm) como de pared simple (diámetro 0.4 nm), han alcanzado notoriedad en la literatura tecnológica. Los tubos huecos extraídos del halloysite de sílice/alúmina de arcilla existen naturalmente como partículas de aproximadamente 500 nm a 3 micras de largo, con diámetros externos de 50-70 nm y diámetros internos de 15-30 nm. No presentan los problemas de exfoliación de las nanoarcillas planas; por lo tanto, estos nanofillers no requieren el mismo equipo especializado y procesamiento que las nanoarcillas requieren para una dispersión adecuada. Como cargas, los nanotubos proporcionan altas propiedades debido a sus relaciones de aspecto muy altas. También pueden disminuir los tiempos de ciclo de moldeo; en un caso en el uso del producto de arcilla al 1% en HDPE, disminuye los tiempos de ciclo en un 25%, reduciendo el costo de las piezas en un 7% y permitiendo piezas más delgadas. Las cargas más altas aumentan considerablemente las propiedades mecánicas y aumentan la resistencia al fuego. Desafortunadamente, el alto interés en este tipo de nanofillers iguala sus altos costos con las dificultades para extraer y separar el material.

Los nanotubos de carbono ofrecen mejoras potenciales de propiedades similares a los nanotubos de arcilla y más. Estos están hechos de átomos de carbono unidos hexagonalmente, como el grafito, en forma de tubo de pared simple o de pared múltiple. Tienen una alta conductividad térmica y eléctrica, buena para nanocompuestos que requieren propiedades de dispersión electrostática para aplicaciones tales como piezas de manejo de combustible y paneles automotrices pintados electrostáticamente. Los tubos también proporcionan un efecto de retardo de llama que forma carbón. En términos de propiedades mecánicas, Nanocyl, una compañía que produce nanotubos, informa que casi duplica la resistencia a la tracción en PP (21-38 MPa) con una carga de nanotubos del 5%. Aquí, el módulo también aumentó, mientras que la fuerza de impacto con muesca de Charpy se mantuvo sin cambios, aunque hubo una pérdida de alargamiento en el descanso (del 114% al 11%). Nanocyl también ha notado que la dispersión de nanotubos de carbono es un desafío porque requiere desenredar los agregados de los tubos extremadamente largos, delgados y enredados en el polímero.