Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-06Bitstream added on 2015-03-03T12:07:17Z : No. of bitstreams: 1 000807017.pdf: 1312834 bytes, checksum: 2940e7d3f1fe6e52b4d71e6b46a2e372 (MD5) / No cenário sócio-ambiental atual percebe-se um aumento da preocupação com o meio ambiente quanto à utilização dos recursos naturais e, ainda, na importância da reutilização dos produtos e subprodutos derivados desses recursos. A reciclagem reintroduz no sistema produtivo parte da matéria ou da energia que seria descartada, o que diminui o volume de lixo despejado. O poliestireno expandido, que hoje em dia é descartado por fábricas, construção civil, setores comerciais e residenciais, é depositado em aterros sanitários ou lixões sem nenhum controle, como consequência, este material tem grande contribuição na poluição ambiental. Na presente dissertação foram propostas soluções de aproveitamento destes materiais, adequando-os a novas aplicações a partir de sua reciclagem. O poliestireno expandido foi reciclado por dissolução, moldagem por compressão e injeção para a produção de placas de circuito impresso, o material obtido em cada processo foi caracterizado quanto à resistência a flexão, por termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), medida de condutividade elétrica em 4 pontos, inspeção acústica e análise da textura. Com a análise dos resultados obtidos foi possível avaliar a viabilidade da reciclagem de poliestireno expandido para aplicação em placas de circuito impresso, visto a reprodutibilidade e qualidade do material obtido. Dentre os materiais obtidos aquele homogeneizado termocineticamente e injetado foi o que apresentou as propriedades mas adequadas à aplicação / In the current socio-environmental scenario an increase in concern to environment and the use of natural resources beyond the importance of reuse of products and by-products derived from these resources are observed. Recycling is a way of reintroducing a part of dicharged matter or energy in the productive system, reducing the amount of dumped garbage. Polystyrene materials, which are discarded by industries, construction, commercial and residential sectors, are deposited in landfills or dumps without any control causing, as a consequence, an increase in the environmental pollution. This work proposes some solutions for the use of recycled polystyrene, make it suitable for new applying. Then, expanded polystyrene was recycled by dissolution, compression molding and injection process in order to produce printed circuit board. Obtained materials were characterized by mechanical, electrical and physical-chemical characterization on flexure, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), electrical conductivity measurements at 4 points and analysis of texture. With the analysis of the results was possible to evaluate the availability of recycling of expanded polystyrene for application to printed circuit boards since the reproducibility and quality of the obtained material. The thermokinetically homogenized and injected material presented the adequate properties to the application

Resumo: No presente trabalho foram desenvolvidos compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais provenientes da casca do coco verde e do bagaço de cana de açúcar. O poliestireno de alto impacto (HIPS) foi utilizado como matriz termoplástica, tendo em vista seu baixo custo e sua temperatura de processamento menor que a temperatura de degradação da fibra. Devido à falta de compatibilização química das fibras com a matriz, as fibras lignocelulósicas foram tratadas quimicamente pelos tratamentos de mercerização seguido de branqueamento com clorito de sódio. As fibras nas condições "in natura", mercerizadas e branqueadas foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X, análise termogravimétrica (TGA), análise da composição química e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após a caracterização as fibras mercerizadas e branqueadas foram misturadas com o HIPS, nas proporções de 10, 20 e 30% (m/m). As misturas foram realizadas em um misturador termocinético e, em seguida, foram injetadas para a confecção de corpos de prova de tração e flexão. Os compósitos foram caracterizados pelas técnicas de análise térmica, ensaios mecânicos de tração e flexão, exposição ao intemperismo acelerado, microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. Os tratamentos químicos proporcionaram a redução de alguns componentes amorfos das fibras, causando alterações na superfície das mesmas. A adição das fibras tratadas quimicamente à matriz de HIPS proporcionou aumento nos módulos elásticos em tração e em flexão dos compósitos sem alterar suas respectivas resistências mecânicas. A exposição ao intemperismo provocou a redução das propriedades mecânicas dos compósitos afetando mais intensamente as fibras naturais. Foi possível obter materiais mais rígidos e menos deformáveis, com até 30% (m/m) de fibras, que apresentaram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work we developed polymer composites reinforced with natural fibers from green coconut husks and sugar cane bagasse. High impact polystyrene was used as the thermoplastic matrix, considering its low cost and processing temperature which is below the fiber degradation temperature. Due to lack of chemical compatibility between fiber and matrix, the lignocellulosic fibers were chemically treated by mercerization followed by bleaching with sodium chlorite. The untreated, mercerized and bleached fibers were characterized by of X ray diffraction, thermogravimetric analysis (TGA), chemical composition analysis, and scanning electron microscopy (SEM). After characterization, the mercerized and bleached fibers were mixed with HIPS, in ratios of 10, 30 and 30% (w/w). The mixture was performed in a termokinetic mixer and samples prepared by injection molding. The composites were characterized by thermal analysis, tensile testing, aging by accelerated weathering exposure and scanning electron microscopy (SEM). Results showed that the chemical treatments adopted reduced the amount of some amorphous components of the fibers, causing changes in the fibers‟ surface. The addition of chemically treated fibers in the HIPS matrix increased the elastic modulus in tension and flexion of the composite without affecting their mechanical strength. Aging by exposure to weathering caused a decrease of the composites‟ mechanical properties affecting natural fiber reinforced more intensely. It was possible to obtain a more rigid and less deformable material with up to 30% fiber content which was exhibited thermal and mechanical properties viable for applications in which HIPS is used at low cost and where a high ductility is not a necessary characteristic / Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientadora: Maria Odila Hilario Cioffi / Banca: George Jackson de Morais Rocha / Banca: Laura Hecker de Carvalho / Mestre

Orientador: Maria Odila Hilário Cioffi / Coorientador: José Luz Silveira / Banca: Samuel Euzédice de Lucena / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Resumo: No cenário sócio-ambiental atual percebe-se um aumento da preocupação com o meio ambiente quanto à utilização dos recursos naturais e, ainda, na importância da reutilização dos produtos e subprodutos derivados desses recursos. A reciclagem reintroduz no sistema produtivo parte da matéria ou da energia que seria descartada, o que diminui o volume de lixo despejado. O poliestireno expandido, que hoje em dia é descartado por fábricas, construção civil, setores comerciais e residenciais, é depositado em aterros sanitários ou lixões sem nenhum controle, como consequência, este material tem grande contribuição na poluição ambiental. Na presente dissertação foram propostas soluções de aproveitamento destes materiais, adequando-os a novas aplicações a partir de sua reciclagem. O poliestireno expandido foi reciclado por dissolução, moldagem por compressão e injeção para a produção de placas de circuito impresso, o material obtido em cada processo foi caracterizado quanto à resistência a flexão, por termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), medida de condutividade elétrica em 4 pontos, inspeção acústica e análise da textura. Com a análise dos resultados obtidos foi possível avaliar a viabilidade da reciclagem de poliestireno expandido para aplicação em placas de circuito impresso, visto a reprodutibilidade e qualidade do material obtido. Dentre os materiais obtidos aquele homogeneizado termocineticamente e injetado foi o que apresentou as propriedades mas adequadas à aplicação / Abstract: In the current socio-environmental scenario an increase in concern to environment and the use of natural resources beyond the importance of reuse of products and by-products derived from these resources are observed. Recycling is a way of reintroducing a part of dicharged matter or energy in the productive system, reducing the amount of dumped garbage. Polystyrene materials, which are discarded by industries, construction, commercial and residential sectors, are deposited in landfills or dumps without any control causing, as a consequence, an increase in the environmental pollution. This work proposes some solutions for the use of recycled polystyrene, make it suitable for new applying. Then, expanded polystyrene was recycled by dissolution, compression molding and injection process in order to produce printed circuit board. Obtained materials were characterized by mechanical, electrical and physical-chemical characterization on flexure, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), electrical conductivity measurements at 4 points and analysis of texture. With the analysis of the results was possible to evaluate the availability of recycling of expanded polystyrene for application to printed circuit boards since the reproducibility and quality of the obtained material. The thermokinetically homogenized and injected material presented the adequate properties to the application / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-07Bitstream added on 2014-06-13T18:40:03Z : No. of bitstreams: 1 benini_kccc_me_guara.pdf: 2271137 bytes, checksum: d7b1ee7652042a2df58030434d2bbf38 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho foram desenvolvidos compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais provenientes da casca do coco verde e do bagaço de cana de açúcar. O poliestireno de alto impacto (HIPS) foi utilizado como matriz termoplástica, tendo em vista seu baixo custo e sua temperatura de processamento menor que a temperatura de degradação da fibra. Devido à falta de compatibilização química das fibras com a matriz, as fibras lignocelulósicas foram tratadas quimicamente pelos tratamentos de mercerização seguido de branqueamento com clorito de sódio. As fibras nas condições “in natura”, mercerizadas e branqueadas foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X, análise termogravimétrica (TGA), análise da composição química e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após a caracterização as fibras mercerizadas e branqueadas foram misturadas com o HIPS, nas proporções de 10, 20 e 30% (m/m). As misturas foram realizadas em um misturador termocinético e, em seguida, foram injetadas para a confecção de corpos de prova de tração e flexão. Os compósitos foram caracterizados pelas técnicas de análise térmica, ensaios mecânicos de tração e flexão, exposição ao intemperismo acelerado, microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. Os tratamentos químicos proporcionaram a redução de alguns componentes amorfos das fibras, causando alterações na superfície das mesmas. A adição das fibras tratadas quimicamente à matriz de HIPS proporcionou aumento nos módulos elásticos em tração e em flexão dos compósitos sem alterar suas respectivas resistências mecânicas. A exposição ao intemperismo provocou a redução das propriedades mecânicas dos compósitos afetando mais intensamente as fibras naturais. Foi possível obter materiais mais rígidos e menos deformáveis, com até 30% (m/m) de fibras, que apresentaram... / In this work we developed polymer composites reinforced with natural fibers from green coconut husks and sugar cane bagasse. High impact polystyrene was used as the thermoplastic matrix, considering its low cost and processing temperature which is below the fiber degradation temperature. Due to lack of chemical compatibility between fiber and matrix, the lignocellulosic fibers were chemically treated by mercerization followed by bleaching with sodium chlorite. The untreated, mercerized and bleached fibers were characterized by of X ray diffraction, thermogravimetric analysis (TGA), chemical composition analysis, and scanning electron microscopy (SEM). After characterization, the mercerized and bleached fibers were mixed with HIPS, in ratios of 10, 30 and 30% (w/w). The mixture was performed in a termokinetic mixer and samples prepared by injection molding. The composites were characterized by thermal analysis, tensile testing, aging by accelerated weathering exposure and scanning electron microscopy (SEM). Results showed that the chemical treatments adopted reduced the amount of some amorphous components of the fibers, causing changes in the fibers‟ surface. The addition of chemically treated fibers in the HIPS matrix increased the elastic modulus in tension and flexion of the composite without affecting their mechanical strength. Aging by exposure to weathering caused a decrease of the composites‟ mechanical properties affecting natural fiber reinforced more intensely. It was possible to obtain a more rigid and less deformable material with up to 30% fiber content which was exhibited thermal and mechanical properties viable for applications in which HIPS is used at low cost and where a high ductility is not a necessary characteristic

O estudo do comportamento de materiais em relação a intempérie, esforços, tempo, temperatura é fundamental para a escolha de materiais para uma dada aplicação. O poliestireno é uma resina polimérica muito aplicada no mercado, pois é transparente e relativamente econômica, mas não é indicada para aplicações com muita exposição a radiações luminosas, já que é muito susceptível a intemperismos, não sendo recomendada para aplicações com excessiva exposição. A adição de borracha (copolímero de estireno e butadieno) melhora algumas de suas propriedades, como resistência ao impacto e ductilidade, mas piora outras características, como a resistência à tração. Em relação ao intemperismo, apesar da borracha degradar-se rapidamente, ela protege o poliestireno da radiação ultravioleta. Este estudo visa comparar as conseqüências da degradação por envelhecimento natural com o envelhecimento artificial acelerado do poliestireno e do poliestireno de alto impacto e a determinação da possível correlação entre eles. Foram utilizados equipamentos de envelhecimento artificial, de ensaio de tração, impacto IZOD, índice de fluidez, uma estação de envelhecimento natural e equipamento de análise térmica (DSC). Os resultados obtidos permitiram correlacionar os envelhecimentos natural e artificial em relação às propriedades medidas, sendo que para o poliestireno comum, o envelhecimento artificial acelerou a degradação em cerca de 4 vezes, enquanto que para o poliestireno de alto impacto, o fator de aceleração foi de cerca de 2 vezes. / The study of weathering materials regarding to climate, stresses, time, temperature, is essential to choose the materials for a purpose. Polystyrene is a polymeric resin with much usage in the market as it is transparent and relatively cheap, but it is not indicated for outdoor purposes with much actinic radiation exposure, as it is very sensitive to weathering, tough not recommended to purposes with much exposure. The addition of rubber (styrene-butadiene copolymer) improves some of its properties, like impact resistance and ductility, but decreases other properties, like tensile strength. Regarding the weathering, although the rubber degrades very quickly, it protects the polystyrene from the ultraviolet radiation. This study aims to compare the consequences of the degradation by natural weathering and accelerated artificial weathering and try to correlate their results. Equipments for artificial weathering, tensile strength, IZOD impact, melt flow, a natural weathering station and DSC thermal analysis equipment were used. The results allowed the correlation between the natural and artificial weathering regarding the measured properties, as for the common polystyrene the artificial weathering accelerated the degradation in approximately 4 times, while for the high impact polystyrene the acceleration factor resulted in approximately 2 times.

A Tioxantona (TX) e a Benzofenona (BP) são cetonas frequentemente utilizadas como sensibilizadores em reações fotoquímicas. Assim, foi investigada a degradação de filmes de poliestireno (PS) contendo TX e BP como fotossensibilizadores. Os filmes foram irradiados em λ > 350 nm, em condições e tempos diferentes. As mudanças espectrais dos filmes foram acompanhadas por espectroscopia de infravermelho e UV-Vis e as mudanças no peso molecular foram acompanhadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Os espectros UV-Vis mostraram que TX sofre fotobranqueamento após 5 h, ao contrário de BP que é fotoestável. Simultaneamente, os polímeros contendo grupos cromóforos são formados e a luz é absorvida. Os fotoprodutos nos filmes contendo TX e BP mostraram um aumento de absorbância entre 280-360 nm e 310-370 nm, respectivamente. Os picos de IV em torno de 3645 e 1740 cm-1 indicam a geração de hidroperóxidos e espécies carbonílicas, respectivamente. Os resultados mostraram que TX gerou mais fotoprodutos do que a BP. Os filmes de PS irradiados apresentaram uma diminuição no peso molecular indicando que ocorreu a cisão na cadeia polimérica. A fotofísica dos estados excitados de TX e TX quimicamente incorporada no poliestireno (PS-TX I e PS-TX II) foi estudada, com a finalidade de estudar o comportamento como fotossensibilizador na fotodegradação do PS. O triplete-triplete (T-T) e transientes de TX e TX contendo poliestireno foram estudados em diferentes solventes, para verificar o efeito de polaridade do solvente. Uma boa correlação foi encontrada entre o solvente ET(30) e parâmetro de energia do T-T. A constante de velocidade de supressão para a desativação do triplete de TX por trietanolamina diminuiu quando aumentou-se a polaridade do solvente. Essa variação é representada pela escala de polaridade do solvente através dos parâmetros π*, α e β. / Many ketones, quinones and peroxides are initiators of different reactions such as polymerization, degradation, chemical modification that occur in organic compounds. Thioxanthone (TX) and Benzophenone (BP) are ketones often used as photosensitizers in photochemical reactions. The degradation of polystyrene films containing TX and BP was investigated. Films were irradiated at λ > 350 nmin different conditions at different times. The changes were investigated by infrared and UV-Vis spectroscopies and the molecular weight were determined by gel permeation chromatography (GPC). The UV-Vis spectra showed that TX is photobleached after 5 h, unlike BP which is photostable. Simultaneously, polymers containing chromoforic groups are formed and the light is absorbed by them. The formation of photoproducts films containing TX and BP showed an increase of absorbance between 280-360 nm and 310-370 nm, respectively. The IR peaks around 3645 and 1740 cm-1 indicated the generation of hydroperoxide and carbonyl species, respectively. The results showed that thioxanthone has generated more photoproducts than benzophenone. The UV-Vis irradiation of PS films in both samples presented a decrease in the molecular weight after irradiation, indicating that polymer chain scission occurs. The photophysics of the excited states of thioxanthone (TX) and thioxanthone which was chemically incorporated in polystyrene (PS-TX I and PS-TX II) have been studied in order to be able to predict their behavior as photoinitiator in photodegradation of PS. The triplet-triplet (TT) and transient absorptions of thioxanthone and thioxanthone-containing polystyrene (PS-TX I and PS-TX II) has been studied in different solvents in order to ascertain the effect of the solvent. A good correlation is found between the solvent ET(30) parameter and the energy of the triplet-triplet. The quenching rate constants for the deactivation of triplet thioxanthone by triethanolamine decreases when the solvent polarity increases. This variation is represented by the π*, α and β scale of solvent polarity.

The topic of my thesis are menhirs. Specifically, the largest Czech menhir known as the Stone Shepherd (3200 cm). The aim of this work was to transfer the exact shape and size of this megalith and materialize it here in Brno. This goal required the use of many procedures. At the beginning there was a photo shoot, then a 3D program, 3D program editing, and slicing into contour lines. Then I projected the menhir on a wall in real size and traced it to polystyrene boards. The next step was to cut out all 104 plates on a band saw and I could go to gluing and folding the whole object. The final step was to paint the object in white. The result is a simple and clean polystyrene object. I did not cover the contour lines - I present the object in the most direct form possible. The styrofoam megalith, despite its size, is a sculpture in the interior. Ideally, I would create an installation that would create a separate, isolated space for the object.

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