Nanocompozitele de argilă polimerică sunt materiale obținute prin sintetizarea polimerilor, cum ar fi materialele plastice, cu nanoparticule de argilă. Acest proces produce un material care îmbină proprietățile acestor două substanțe în moduri noi. Nanocompozitele au proprietăți distincte care sunt unice pentru compoziția lor, iar domeniul nanoștiinței le produce pentru a face materialele mai utile. De exemplu, polimerii amestecați cu nanoparticule de argilă dispersate în structura lor s-au dovedit a avea o rezistență ridicată la flacără. Această dezvoltare are potențialul de a îmbunătăți produsele ignifuge aflate deja pe piață.
Compozitele obișnuite sunt de obicei alcătuite din polimer în vrac, cu introducerea unui al doilea material de umplutură și a unui al treilea material de interfață, care ajută primele două componente ale materialelor să se lipească împreună. Aceste compozite tind, totuși, să producă legături slabe. În nanocompozitele de argilă polimerică la scară nano, materialul de umplutură trebuie să fie doar unul până la cinci procente din volumul total al materialelor. Când este dispersat uniform în polimerul gazdă, transformă polimerul într-o componentă interfacială proprie și determină o mărire a proprietăților fiecăruia. Proiectarea eficientă a nanocompozitelor din argilă polimerică include alegeri atente de argile organice și polimeri și optimizarea procesului de sinteză pentru a oferi cel mai mare beneficiu.
Există mai multe silicați minerali stratificati utilizați în mod obișnuit în producerea de nanocompozite de argilă polimerică. Unele sunt argile strict organice, iar altele sunt argile organice/anorganice modificate sau combinate, manipulate pentru a produce nanomateriale bune. Dintre argilele care au fost eliminate de Food and Drug Administration (FDA) – cum ar fi montmorillonitul și bentonita – cercetările anterioare au produs cunoștințe despre rezultatele pe care le produc, eficacitatea lor în reducerea absorbției de gaz și oxigen și utilizarea lor aprobată ca livrare de medicamente. sisteme sau recipiente pentru alimente și băuturi. În starea sa naturală, montmorillonitul este hidrofil, ceea ce înseamnă că moleculele sale se dizolvă ușor în apă, făcându-l ușor de amestecat cu un polimer solubil în apă, cum ar fi alcoolul vinilic. Când nanocompozitul de argilă polimerică dorit include combinarea cu un polimer insolubil, montmorillonitul modificat care a fost transformat hidrofob în modificare ar putea fi alegerea argilei.
Polimerii care au fost combinați cu argile sunt modificați în mai multe moduri. Proprietățile lor de barieră sunt întărite în rezistența la impact, iar mecanic au mai multă elasticitate. În plus, nanocompozitele din argilă polimerică nu sunt la fel de permeabile la gaze și prezintă mai multă stabilitate termică în condiții de căldură ridicată. Industria termoplasticelor folosește nanocompozite din argilă polimerică pentru a întări curele industriale și pentru a produce pungi din polipropilenă care pot susține o greutate enormă fără a se sparge. Într-o aplicație mult diferită, tereftalatul de polietilenă (PET), o rășină termoplastică nanocompozită din argilă polimerică, este utilizată pentru a produce sticlele de băuturi răcoritoare pe care le puteți vedea căptușind rafturile de băcănie.