Sommario Le condizioni strutturali delle dispersioni acquose di laponite possono cambiare in maniera netta al variare della concentrazione e della forza ionica, perché l’intensità e il tipo delle interazioni interparticellari possono essere differenti a causa delle peculiari caratteristiche dimensionali e superficiali delle nanoparticelle. Di conseguenza, il comportamento reologico può cambiare decisamente, passando da quasi-Newtoniano a marcatamente plastico e viscoelastico. Le dispersioni di laponite in matrici polimeriche acquose hanno, di norma, una complessità strutturale maggiore rispetto a quella dei corrispondenti sistemi laponite-acqua e polimero-acqua, a causa delle diverse interazioni che si possono avere tra le catene polimeriche, tra le particelle di laponite e tra polimero e particelle. Il presente lavoro riguarda dispersioni di laponite in matrici acquose di xantano con aggiunta di NaCl. In virtù delle caratteristiche conformazionali e delle interazioni intermolecolari del polimero, le matrici sufficientemente concentrate manifestano le proprietà reologiche tipiche di gel deboli. L’analisi dei dati sperimentali ottenuti in prove in moto continuo e oscillatorio evidenzia quanto le risposte reologiche dei sistemi misti laponite-xantano dipendano dalle concentrazioni di solido e polimero, e quanto varino in termini relativi i contributi dei processi strutturali di associazione tra le catene e di aggregazione delle nanoparticelle al variare delle stesse.

Parole chiave laponite, xantano, dispersioni, reologia

Abstract The structural conditions of aqueous laponite dispersions are strongly dependent on concentration and ionic strength, because the interparticle interactions can change both in type and in intensity owing to the peculiar size and surface characteristics of laponite nanoparticles. Consequently, the rheological properties can change significantly, passing from quasi-Newtonian behavior to markedly plastic and viscoelastic one. Normally, laponite dispersions in aqueous polymeric matrices have even more complex structures than the corresponding laponite-water and polymer-water systems, since diverse interactions can be established between polymer chains, laponite particles and between particles and chains. The present work concerns laponite dispersions in aqueous xanthan matrices with added NaCl. In virtue of chain conformation and interchain interactions, concentrated aqueous xanthan matrices display typical ‘weak gel’ properties. The experimental results obtained under continuous and oscillatory shear clearly show how much the rheological responses of laponite-xanthan systems depend on both nanoparticle and polymer concentrations, thus inferring how much different are the structural contributions due to interchain association and particle aggregation as concentrations and proportions of both components change.

Keywords laponite, xanthan, dispersions, rheology