Nanocompósitos baseados em policarbonato e argila organofílica foram obtidos pelo método de intercalação por fusão em câmara de mistura sob diferentes valores de torque e temperatura. A influência desses parâmetros na qualidade da dispersão da argila na matriz polimérica foi investigada por ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo, empregando o tempo de relaxação longitudinal, T1H, e por difração de raios X. As diferenças nos tempos de relaxação longitudinal e nos padrões de difração de raios X foram correlacionadas com a formação de domínios com mobilidades distintas. O nanomaterial formado apresentou morfologia intercalada com afastamento crescente das camadas de argila, conforme as condições de processamento se tornavam mais severas. A RMN ¹H mostrou que tanto o cisalhamento quanto a temperatura afetaram a mobilidade das cadeias poliméricas, explicitando a homogeneidade crescente da distribuição dos domínios de relaxação, de acordo com o aumento do torque e da temperatura.

Polycarbonate-organofilic clay nanocomposites were obtained via the melt intercalation method in the blending chamber of a torque rheometer, under distinct values of shear and temperature. The influence of those processing parameters on the clay dispersion in the polymer matrix was probed by low-field nuclear magnetic resonance (NMR), using the T1H measurement technique and by wide angle X-ray scattering (WAXS). The differences in longitudinal relaxation times and in the X-ray reflection patterns were correlated with the formation of relaxation domains with particular molecular mobility, as progressively larger intercalated morphologies were found in the nanocomposites due to the increase of shear stress and temperature. ¹H NMR has shown that both shearing and temperature have played a fundamental part on the polymer chains mobility, which explains the increase in the domain´s homogeneity following the increment of those processing parameters.

Poliuretanos são materiais poliméricos importantes e versáteis, principalmente devido a algumas de suas propriedades, como alta resistência à abrasão, resistência ao rasgo, excelente absorção de choques mecânicos, boa flexibilidade e elasticidade. No entanto, existem também algumas desvantagens, como a baixa estabilidade térmica e propriedade de barreira. Para superar essas desvantagens, têm sido produzidos nanocompósitos de poliuretano/montmorilonita organofílica. A investigação da estrutura dos nanocompósitos de poliuretano/argila tem sido realizada principalmente por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Neste trabalho, foram estudados filmes de nanocompósitos de PU/argila organofílica obtidos por intercalação por solução. Os nanocompósitos foram caracterizados por DRX e, principalmente, por ressonância magnética nuclear de baixo campo (RMN-BC). As medidas de RMN-BC, com a determinação do tempo de relaxação spin-rede do núcleo de hidrogênio, forneceram informações ímpares e importantes sobre a dinâmica molecular desses nanocompósitos. Para validar esse estudo foram realizadas análises de difração de raios X, que confirmaram os resultados de RMN. A estabilidade térmica dos materiais também foi determinada por análise termogravimétrica em atmosfera de gás inerte, observando-se pequena melhora na estabilidade do nanocompósito quando comparado com o poliuretano.

Polyurethanes are important and versatile materials, mainly due to some of their properties, such as high resistance to abrasion and tearing, excellent absorption of mechanical shocks and good flexibility and elasticity. However, they have some drawbacks as well, such as low thermal stability and barrier properties. To overcome these disadvantages, various studies have been conducted involving organophilic polyurethane/montmorillonite nanocomposites. The investigation of the structure of polyurethane/clay nanocomposites has mainly been done by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). In this work, PU/clay nanocomposite films obtained by solution intercalation were studied. The nanocomposites were characterized by XRD and low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR). The LF-NMR measurements, with determination of the spin-lattice relaxation time of the hydrogen nucleus, supplied important information about the molecular dynamics of these nanocomposites. The X-ray diffraction measurements validated the results found by NMR. The thermal stability of the material was also determined by thermogravimetric analysis (TGA) under an inert atmosphere. A slight improvement in this stability was observed in the nanocomposite in comparison with polyurethane.