Híbridos poliuretano-acrílicos foram sintetizados via polimerização em emulsão, utilizando uma dispersão de poliuretano base poliol poliéster como semente para a polimerização dos monômeros acrílicos, no caso, acrilato de butila e ácido metacrílico. As propriedades das dispersões híbridas resultantes foram avaliadas por espalhamento dinâmico de luz, teor de sólidos, pH e potencial Zeta. Os polímeros resultantes da secagem das dispersões aquosas foram caracterizados por cromatografia por exclusão de tamanho, calorimetria exploratória de varredura, análise dinâmico-mecânica, dureza, microscopia ótica do processo de cristalização, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão. A influência do método de síntese na morfologia dos híbridos foi avaliada. / PU-acrylic hybrids were prepared via emulsion polymerization, using an aqueous polyurethane dispersion as a seed for the acrylic monomers polymerization. Different quantities of acrylic monomers (butyl acrylate and methacrylic acid) were polymerized. The properties of the resulting hybrid dispersions were evaluated through dynamic light scattering, solid content, pH and Zeta potential. The resulting polymers obtained from dried dispersions were characterized via size exclusion chromatography, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, optical microscopy of the crystallization process, atom force microscopy and transmission electron microscopy. The influence of the synthetic method on the morphology of the hybrids was evaluated.

Nos curtumes, as operações de ribeira geram quantidades elevadas de resíduos sólidos. Durante o tratamento das peles na ribeira, especificamente na etapa de pré-descarne é removido material adiposo que constitui a camada subcutânea da pele, esse resíduo é composto de gorduras e proteínas. Através dos processos de digestão/extração e winterização, é possível produzir oleína dos resíduos sólidos do pré-descarne. A oleína é um composto de triacilgliceróis formado por ácidos graxos insaturados com potencial para ser convertido a polióis e utilizado na manufatura de poliuretanos (PU), gerando uma alternativa para substituir os derivados de petróleo comumente utilizados nesse processo. Este trabalho tem como objetivo produzir polióis de oleína por glicerólise alcalina e, a partir dos polióis produzidos, preparar espumas flexíveis de poliuretano (EFPUs) Empregou-se um planejamento experimental fatorial completo 24 com 4 repetições no ponto central para otimizar a produção de polióis de oleína. As espumas EFPUs foram preparadas com razões molares NCO/OH de 1,1 e 1,2, usando-se poliisocianatos alifáticos lineares e cíclicos, água como agente de expansão e surfactante de silicone. O poliol à base de oleína (PO2 - produzido na melhor condição de glicerólise alcalina estudada) apresentou índice de hidroxila elevado (acima de 300 mg KOH.g-1) e funcionalidade próxima a 3. A estabilidade térmica da espuma de poliuretano produzida foi maior que a estabilidade térmica do poliol de oleína. A densidade, o alongamento na ruptura e a resiliência das espumas de PU foram dependentes da razão molar de NCO/OH. As microscopias de MEV das espumas de PU mostraram estruturas das células como polígono totalmente fechados, outros com aberturas e muitas paredes enrugadas. Os materiais extrativos das espumas de PU foram inferiores a 3%, indicando a formação de estrutura reticulada. / In the tanneries, the beamhouse generate high amounts of solid waste. During the treatment of skins in beamhouse, specifically in pre-fleshing stage is removed adipose material that constitutes the subcutaneous layer of the skin, this residue is composed of fats and proteins. Through the processes of digestion/extraction and winterization, it is possible to produce olein from the solid waste from the pre-fleshing. Olein is a triacylglycerol compound formed by unsaturated fatty acids that can be converted to polyols and used to manufacture polyurethane, an alternative to replace the petroleum derivatives, commonly employed in the process. This work aims to obtain polyol from olein through alkaline glycerolysis and, from the polyols produced, to produce flexible polyurethane foams (FPUFs). A 24 full factorial design with 4 repetitions at the central point was used to optimize the production of olein polyols. EFPUs were prepared with NCO/OH molar ratios of 1.1 and 1.2, linear and cyclic aliphatic polyisocyanates, water as blowing agent and silicone surfactant. The olein-based polyol (PO2 - produced in the best alkaline glycerolysis condition studied) showed high hydroxyl number (above 300 mg KOH.g-1) and functionality near to 3. Thermal stability of produced polyurethane foams was greater than thermal stability of olein polyol. Density, elongation at break and resilience of PU foams have been dependents of NCO/OH ratio. SEM microscopy of FPUFs show cells structures with polygon totally closed, others with openings and many wrinkled walls. Extractable materials of polyurethane foams was lower than 3% indicating that a crosslinked structure is formed.

O uso de recursos florestais e madeireiros como cargas em matrizes poliméricas pode originar novos materiais com forte apelo ecológico e econômico. Dentre os resíduos do processamento mecânico e químico da madeira, há uma série de materiais de fácil acesso que podem ser manipulados a partir de certas técnicas de biorrefinaria, tais como a madeira, a casca de madeira, as pinhas (frutos do pinus), as acículas (folhas do pinus), a lignina residual (processo kraft) e o lodo de papel derivadas do processo químico de polpação celulósica. Tais matérias primas foram incorporadas em espumas rígidas e semi-rígidas de poliuretano (PU) processadas pelo método da expansão livre, utilizando-se uma mistura de óleo de mamona e glicerina loira como biopoliol, com vistas a obtenção de espumas quimicamente estáveis e ecologicamente corretas. A compatibilidade de algumas dessas cargas no sistema PU foi testada mediante reações induzidas na presença de isocianato e catalisador. As espumas PU foram caracterizadas por meio de técnicas de microscopia e espectroscopia, além de ensaios mecânicos, térmicos, higroscópicos, óticos, de resistência a chamas e de resistência à radiação UV. Por fim, foi avaliado o efeito de expansões sob confinamento nas propriedades morfológicas, mecânicas e térmicas do PU puro e de uma espuma carregada PU/madeira As espumas apresentaram estabilidade química e a inserção das cargas no PU puro possibilitou a obtenção de espumas com células homogêneas, melhor desempenho higroscópico, níveis similares de condutividade térmica e flamabilidade, além de maior brilho e diferentes padrões de cor. A farinha de madeira apresentou a maior afinidade com o sistema PU, seguida pela lignina kraft, resultando em espumas carregadas com células menores, mais arredondadas e com maior teor de células fechadas, além de espumas com maiores estabilidades térmica e dimensional. Todas as espumas apresentaram fotodegradações similares, marcadas por uma cor alaranjada, acompanhada por uma acentuada perda de brilho. As espumas carregadas naturalmente mais escuras foram mais resistentes à fotodegradação por serem capazes de causar um efeito contrário ao da descoloração natural do PU quando sujeito aos raios UV. O confinamento diminuiu o diâmetro médio de células da espuma PU/madeira e a anisotropia do PU puro, levando a formação de células mais homogêneas, marcadas por números de arestas rompidas e de células abertas aparentemente menores, que resultaram em maiores densidades aparentes e melhores propriedades mecânicas para espumas preparadas a 50% de confinamento e menor condutividade térmica para as espumas confinadas a 70%. / The use of forestry and wood-based resources as fillers in polymer matrices may originate new materials with strong environmental and economic appeals. Among the wastes from chemical and mechanical processing of wood, there are many materials readily available, which can be handled through biorrefinary techniques, like wood flour, wood bark, pine cones (fruits), pine needles (leaves), residual lignin (e.g. from kraft process) and paper sludge, the last two from the chemical processing of cellulosic pulp. In this thesis, such raw materials were incorporated into rigid and semi-rigid polyurethane (PU) foams prepared by the free-rising pouring method, using a mixture of castor oil and crude glycerin as a bio-based polyol in order to achieve chemically stable and eco-friendly foams. Compatibility of the fillers with the PU system was evaluated using induced reactions in the presence of isocyanate and catalyst. The PU foams were characterized by microscopy and spectroscopy techniques, as well as mechanical, thermal, hygroscopic, optical, flame resistance and UV radiation resistance tests. And the effect of rising under confinement on the morphological, mechanical and thermal properties of neat PU and wood/PU foam composites was also investigated The foams presented chemical stability and the addition of fillers into PU yielded foams with more homogeneous cells, better hygroscopic performance, similar thermal conductivities and flammabilities, as well as higher specular glosses and different colorimetric patterns. The wood flour presented the highest affinity with the PU system, followed by kraft lignin, resulting in foam composites with smaller and more rounded cells, with higher closed-cells content, and increased thermal and dimensional stabilities. All foams presented similar photodegradation behavior characterized by an orange color and a significant loss in specular gloss. The foam composites, being naturally darker, were more resistant to photodegradation, since they had an opposite effect related to natural discoloration under UV radiation. The confinement decreased cell diameter for the wood filled PU foam and the anisotropy index for neat PU foam, yielding more homogeneous cells, with fewer broken edges and open-cells, with greater apparent densities and better mechanical properties for foams prepared at 50% confinement and lower thermal conductivity for foams confined at 70%.

Neste trabalho foram produzidas dispersões aquosas poliuretânicas com formulações variadas, obtidas pelo processo em duas etapas. Na primeira etapa foi obtido um prepolímero e na segunda etapa, através da reação de extensão de cadeia foi obtido o polímero final. Nas sínteses foram empregados o diisocianato de isoforona (IPDI) e como polióis o poli(glicol propilênico) (PPG) e três diferentes tipos de polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB) comerciais. A fim de possibilitar a dispersão dos poliuretanos em água, foi introduzido em sua estrutura o ácido dimetilolpropiônico (DMPA), que após neutralização com trietilamina (TEA) forneceu os sítios iônicos responsáveis pela estabilidade das dispersões em água. Como extensor de cadeia foi utilizado a hidrazina (HYD). As dispersões aquosas poliuretânicas obtidas foram avaliadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade. Os filmes formados a partir dessas dispersões foram avaliados quanto à sua aparência visual, propriedades mecânicas, estabilidade térmica por análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). Todas as dispersões obtidas apresentaram teor de sólidos totais entre 31 a 45% e tamanho de partícula na faixa de 70 a 221 nm. / In this work polyurethane aqueous dispersions with varied compositions, synthesized by a two steps process were produced. On the first step it was obtained a prepolymer and on the second one, by the reaction of chain extension with hydrazine (HYD) was obtained the final polymer. In the prepolymer synthesis, diisocyanate of isophorone (IPDI), poly(propylene glycol) (PPG), three different types of hydroxy-terminated polybutadienes (HTPB) and, in order to make possible the polyurethane dispersion in water, dimethylol propionic acid (DMPA), were employed. Afterwards the acid groups were neutralized with triethylamine (TEA) to provide the ionic groups responsible for the dispersion stability in water. The polyurethane aqueous dispersions produced in this work were evaluated through the solids content, particle size and viscosity. The films formed from these dispersions were characterized by their visual appearance, mechanical properties, thermal stability (TGA) and by infrared spectroscopy (FTIR). All the obtained dispersions presented solids content between 31 to 45 percent (m/m) and particle size between 70 to 221 nm.

L’objectif de ce travail a consisté à développer un revêtement polyuréthane (PU) ignifugeant à partir de caoutchouc naturel. Pour ce faire, deux types de diols ont été utilisés. Un oligoisoprène hydroxytéléchélique a été tout d’abord synthétisé et utilisé comme segment souple. Par ailleurs, un second oligomère phosphorylé, dont les groupements phosphonate ou phosphate sont connus pour offrir des propriétés retardatrices de flamme, et possédant une extrémité diol a été réalisé afin de servir d’extenseur de chaine au cours du procédé one shot d’obtention des revêtements. Ces oligophosphonates ou phosphates ont été obtenus quant à eux selon un procédé de polymérisation radicalaire contrôlé de type RAFT à partir de monomères diethyl (acryloyloxymethyl) phosphonate (DEAMP) et 2-acryloyloxyethyldiethylphosphate (ADEP) afin d'accéder à deux gammes de masses strictes (n~13 and n~21 ) et des dispersités étroites (Ð<1.2). Ces polymères ont été entièrementcaractérisés par RMN 1H, 31P, SEC et spectrométrie Maldi TOF et utilisés en synthèse de polyuréthanes selon deux procédés appelés additif et réactif. Les propriétés physicochimiques et mécaniques des matériaux PU synthétisés ont été comparés à ceux de matériaux PU incorporant selon les mêmes approches une petite molécule phosphorylée, afin de traduire les effets spécifiques de ces oligomères. Les revêtements polyuréthane synthétisés ont été caractérisés par FTIR et spectroscopie Raman afin de mesurer la dispersion des oligomères phosphorés au sein de la matrice polymère. En outre, les propriétés physicochimiques et notamment les propriétés ignifugeante ont été évaluées par TGA, DSC et LOI. En complément, les propriétés mécaniques ont été elles aussi évaluées (élongation à rupture, module, dureté et scratch test). Une étude de mapping par spectroscopie Raman a révélé une meilleure dispersion des additifs dans un matériau obtenu selon l’approche réactive, où l’oligomère phosphorylé est lié de manière covalente au squelette du Polyuréthane. De la même façon, cette dispersion apparaîtplus homogène pour l’utilisation d’un oligomère de chaine plus courte (n=13). Les propriétés ignifugeantes ont été démontrées grâce aux caractérisations TGA et DSC où la première étape de décomposition est retardée quels que soient les pourcentages d’oligomères incorporés à la matrice (1, 5 ou 8%). En outre, il s’avère que les mesures LOI démontrent un maximum proche de 30% pour un pourcentage d’oligomère de 8%, valeur très notablement supérieure à celle de l’additif de comparaison. Concernant les propriétés mécaniques, l’incorporation d’oligomères phosphorylés entraîne une augmentation du module et de la dureté et une diminution de la résistance à l’abrasion. Les valeurs d’élongation à rupture sont cependant très similaires, quelles que soient les formulations testées. Néanmoins, ces propriétés apparaissent très supérieures à celles de la matrice standard, démontrant une plus grande efficacité d’oligomères phosphorylés par comparaison avec une petite molécule de type phosphate ou phosphonate. Ces résultats encourageant laissent entrevoir une perspective d’application industrielle de cette méthodologie vers la production de caoutchoucs ignifugeants. / The aim of this research was to develop polyurethane (PU) coating from Natural Rubber (NR) presenting Flame Retardant (FR) properties. For this purpose, two kinds of diols were used. Hydroxytelechelic oligoisoprenes were firstly synthesized from Natural Rubber (NR) and used as softsegment. Secondly, diol chain end phosphorylated oligophosphonates or oligophosphates were synthesised that would cater as chain extender during the polyurethane synthesis one shot process. Such Phosphorylated oligomer was synthesized by RAFT polymerization of diethyl (acryloyloxymethyl) phosphonate (DEAMP) and 2-acryloyloxyethyl diethylphosphate (ADEP) monomer. A new trithiocarbonate based RAFT agent was synthesized (2-(dihydroxypropan-2-yloxy)carbonyl trithiocarbonate). This RAFT agent was used to polymerize each monomer with welldefinedmolecular weight and narrow dispersities (Đ<1.2). The polymer was well characterised by 1H, 31PNMR, SEC and Maldi TOF. The oligomers were synthesised with two different chain lengths, n≈13 andn≈21 to be used as additive and reactive FR in polyurethane films. As a reference molecule, a phosphatediol was synthesized to be used as a pendent group in polyurethane synthesis.Polyurethane films were fully characterised using FTIR, Raman spectroscopy, TGA, DSC and LOI.The mechanical properties were furthermore evaluated such as elongation at break, modulus, hardnessand scratch test. Polyurethanes with 1, 5, and 8% w/w of the phosphorylated oligomer were preparedaccording two different pathways so called additive or reactive. The main difference consists in thecovalent attachment of the phosphorylated oligomer to the PU backbone in the reactive pathway whilein the additive process, the oligomers are only physically incorporated in the PU. Raman mappingcharacterizations on the different films reveal a better homogeneous distribution of shortphosphorylated oligomer chains using a reactive pathways compared to the additive pathway as well asthe use of longer chains. Moreover TGA Analysis showed lower decomposition temperature on the firststep and an increased decomposition temperature on the second step of all phosphorylated treatedPUs. This indicates char formation from FR oligomer at lower temperature increases the decompositiontemperature on the second step. LOI measurements showed a maximum of 28.2% with shorterphosphate based oligomers added via reactive pathway at 8%w/w ratio.The mechanical properties of PU with phosphorylated oligomer gave similar elongation at breakbetween additive and reactive pathway. Compared to standard PU, the incorporation of the phosphorylated oligomer showed a decrease in scratch resistance and an increase in modulus and hardness. However, these oligomers (additive and reactive) performed better when compared withsmall molecule added as additive fillers. As a perspective, these phosphorylated oligomers on its own,with low Tg values (≈ -30oC), could be used in dry rubber FR application.

O comportamento eletroquímico do inseticida fipronil, 5-amino-[(2,6-dicloro)-4-trifluormetil-fenil]-4-trifluormetil-sulfinil-1H pirazol-3-carbonitrila, foi investigado pelas técnicas de voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada, eletrólise a potencial controlado e voltametria de redissolução de onda quadrada utilizando o eletrodo compósito de grafite-poliuretana. O fipronil apresentou um comportamento de um sistema irreversível com potencial de pico de 0,95 V. O processo de transferência de carga apresentou um controle misto de difusão e adsorção de espécies na superfície do eletrodo. O pH 8,0 foi escolhido para o desenvolvimento de uma metodologia eletroanalítica para determinação do composto. Os estudos por eletrólise a potencial controlado mostraram que a oxidação do inseticida envolve a participação de um elétron. Na voltametria de onda quadrada, o melhor sinal de corrente foi obtido com os valores de freqüência de 100 s-1, amplitude de 50 mV e incremento de varredura de 2 mV. Os limites de detecção e de quantificação foram calculados pelo método da IUPAC e pelo método de extrapolação da curva analítica. A metodologia desenvolvida foi comparada com o método oficial de análise, a cromatografia líquida de alta eficiência com detecção de ultravioleta por meio do método de curvas de calibração por meio de adição externa de padrão e foi observada concordância entre os dois métodos no intervalo de concentração estudado. Nos estudos de pré-concentração, as melhores condições encontradas foram um potencial de acumulação de 0,5 V e tempo de acumulação de 120 s. Amostras de águas naturais, formulação veterinária e leite foram analisadas pelos procedimentos propostos. / The electrochemical behavior of the insecticide fipronil, 5-amine-[(2,6-dichloro)-4-trifluoromethyl-phenyl]-4-trifluoromethyl-sulfynil-1H pyrazole-3-carbonitrile, was investigated by cyclic voltammetry, square wave voltammetry, controlled potential electrolysis and square wave stripping voltammetry using the graphite-polyurethane composite electrode. The electrochemical behavior of fipronil is a typical irreversible system and a peak potential at 0.95 V was observed. The charge transference process is controlled by diffusion and adsorption of species at electrode surface. The pH value 8.0 was chosen in order to develop an electroanalytical methodology for the determination the compound. Controlled potential electrolysis studies showed that the fipronil oxidation involves the participation of one electron. Square wave voltammetry investigations showed that the best current intensity was obtained using the values of a frequency of 100 s-1, pulse amplitude of 50 mV and scan increment of 2 mV. The limits of detection and quantification were calculated the IUPAC equations and statistics equations. The developed methodology was compared to the official analysis method, high performance liquid chromatography with ultraviolet detection, using the calibration curves method. Both procedures are in agreement with the concentration-studied range. Stripping analysis studies were done in order to determine fipronil traces in natural water. The best conditions found were the accumulation potential of 0.5 V and accumulation time of 120 s. The electroanalytical methodology, based on the square wave voltammetry, was applied for the analysis of natural water samples, a commercial veterinary formulation and milk samples.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T19:50:51Z : No. of bitstreams: 1 pereirajunior_ocm_me_botfmvz.pdf: 3167867 bytes, checksum: 1d9dcf46127172271d23518809985b22 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar, por meio de exames radiográficos e histológicos, a função da resina de poliuretana derivada do óleo de mamona (Ricinus communis), na forma de grânulos, no tratamento de defeito ósseo segmentar induzido no rádio de coelhos, tendo como padrão comparativo o enxerto ósseo esponjoso autólogo. Foram utilizados 20 coelhos da raça Norfolk, fêmeas, com idade entre 12 e 14 meses e peso entre 4 e 5kg. Uma falha óssea segmentar de 1,0 cm de comprimento foi induzida na diáfise de ambos os rádios pela excisão de fragmento osteoperiosteal. No rádio esquerdo o defeito foi tratado com a resina de poliuretana e no direito com auto-enxerto esponjoso colhido do úmero proximal esquerdo. Para realização dos exames histológicos foram eutanaziados cinco animais aos 15 dias, 30 dias, 60 dias e 120 dias de pós-operatório. A regeneração óssea foi maior no defeito tratado com auto-enxerto esponjoso em todos os períodos de observação, sendo que, aos 120 dias de pós-operatório, estes estavam totalmente reconstituídos. Pela avaliação histológica o polímero de mamona atuou como preenchedor de espaço, minimizando a produção de tecido fibroso no local, além de não apresentar sinais de reabsorção em nenhum dos momentos de avaliação. Foi possível concluir que o polímero de mamona na forma de grânulos é biocompatível e osteointegrável, porém não apresenta a mesma capacidade de regeneração óssea do auto-enxerto esponjoso. / The aim of the present study was to compare, by radiographic and histological analyses, the castor oil plant polyurethane in granules presentation, applied to a segmental bone defect, created in both radial diaphyses, to the cancellous bone autograft, in order to evaluate an alternative to bone defect healing. Norfolk adult female rabbits, with approximately 13 months of age and a mean body weight of 4.5kg were used. Thus, a one-cm segmental defect was created in both radial diaphyses. The defect in the left radius was filled with the castor oil plant polyurethane, and the right one, filled with cancellous bone autograft, collected from the left proximal humerus. The rabbits were euthanased at 15, 30, 60 and 120 days post-surgery (5 animals/period), in order to proceed the histological analysis. New bone formation was increased and accelerated in the defect treated with cancellous bone autograft along all periods of observation. In the last moment (120 days), the defects were totally reconstituted and remodeled. The polyurethane acted as a space filler, minimizing the local production of fibrous tissue. No granules degradation or reabsorb were detected, as well as any inflammatory reaction. Thus, it was possible to conclude that the castor oil plant polyurethane, in granules presentation, was biocompatible and osteointegrated, but did not show the same bone regeneration capacity of the cancellous bone autograft.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciano Luckmann.pdf: 4289853 bytes, checksum: 4f60d9cbc3eb2e25357687eac5c13a92 (MD5) Previous issue date: 2005-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, the refrigeration industry uses the rigid polyurethane foam (PUR) as a thermal insulation and structural component in doors and cabinets of refrigerators and freezers. The waste of PUR generated in the manufacturing represents great volumes, which are considered an environmental problem. Some attempts of recycling this material have already been explored, such as the use in the manufacturing of bricks, roofing tiles, vases; lining confection with isolating properties; in the civil construction, etc... This work presents an alternative for the recycling of rigid polyurethane foam. A study of the incorporation of rigid polyurethane foam residues in thermoplastic matrices of Polystyrene (PS), High Impact Polystyrene (HIPS) and Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) was done. The PUR waste was prepared through the milling of the material. The incorporation of PUR in PS, HIPS and ABS was realized through the extrusion of the materials in different mass concentrations. The laboratorial tests were carried through in agreement with standard norms ASTM D1238 (Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion) and D638 (Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics). The increasing of PUR concentration over the mix with the three termoplastic matrices decreases the Melt Flow Rates of the mixtures. It was showed the possibility to know a thermoplastic polymer viscosity through Melt Flow Tests. Also mechanical properties determination and comparison through tensile test analysis have been carried through: maximum tension and tension of rupture, deformation at the elastic limit and at the rupture and determination of Young´s modulus in function of the mass concentration of PUR in the thermoplastic matrixes. / Atualmente, a indústria de refrigeração utiliza a espuma rígida de poliuretano (PUR) como isolante térmico e componentes estrutural em portas e gabinetes de refrigeradores e freezeres . Grandes volumes de rejeitos da espumas de PUR são gerados na indústria, os quais representam um problema ambiental. A destinação deste resíduo normalmente acontece por meio da desposição em aterro industrial, gerando custos adicionais à indústria, os quais não agregam volores aos seus produtos finais. Algumas tentativas de aproveitamento deste material estão sendo estudadas, tais como utilização na fábrica de tijolos, telhas, vasos; confeção de placas de forro com propriedades isolante; na construção de lajes, etc... O presente trabalho apresenta uma alternativa na reciclagem de espuma rígida de poliuretano. Foi realizado um estudo de incorporação de resíduo de espuma rígida de poliuretano, preparados a partir da moagem do material, em matriz termoplástica de poliestireno (PS), poliestireno de alto impacto (PSAI) e copolímero de acrilonitrila, butadieno e estireno (ABS). A incorporação do PUR em PS, PSAI e ABS foi realizada através da extrusão dos materiais em concentrações mássicas diferentes. Foi possível a incorporação de PUR nas resinas termoplástica até uma concentração de 0,40 g/g. Os testes laboratoriais foram realizado conforme normas ASTM D1238 (Determinação do Índice de Fuidez IF) e D638 (Ensaio de Tração). De uma forma geral, o aumento da concentração de PUR nas misturas com três matrizes termoplásticas reduz a fluidez da respectivas misturas. Foi demonstrada a possibilidade de determinar a viscosidade de um polímero termoplástico a partir de ensaios de Índice de Fuidez, os quais possibilitaram a determinação de segmentos das curvas reológicas das misturas estudadas. Também foram realizadas a determinação e a comparação das propriedades mecânicas através de ensaio de tração: tensão máxima e de ruptura, deformação no limite elástico e na ruptura e determinação do módulo de elasticidade em função da concentração mássica de PUR na matriz termoplástica.

Orientador: José Antônio Malmonge / Resumo: Compósitos particulados de conectividade 0-3 obtidos a partir de cerâmicas ferroelétricas são objetos de inúmeros estudos científicos. Tal fato decorre da necessidade da indústria eletrônica de materiais com altas constantes dielétricas e densidade de energia, para fabricação de componentes passivos integrados em circuitos impressos e fabricação de dispositivos de armazenamento de energia. Por outro lado, a constante dielétrica dessa combinação se limita a baixos níveis para algumas aplicações. A fabricação de compósitos trifásicos vem ganhando atenção devido às elevadas constantes dielétricas obtidas com a inserção de uma terceira fase condutiva. A literatura apresenta tais compósitos com um perfil bem comportado baseado na regra das misturas e na teoria da percolação. Por outro lado, em alguns casos as interações das fases de preenchimento com a matriz, bem como a possível geração de cargas durante o processo de fabricação impedem um comportamento previsível considerando a distribuição não aleatória das fases. Este trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de compósitos trifásicos empregando-se como matriz o poliuretano a base de água, como segunda fase Titanato Zirconato de Chumbo (PZT) e como terceira fase, para efeito de comparativo, negro de fumo (NF) ou nanocristais de celulose (CNC). Os compósitos trifásicos foram preparados a partir da mistura dos componentes em solução aquosa de PU, e suas propriedades comparadas àquelas obtidas para compósitos bifásic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Particulate polymeric composite with connectivity 0-3 obtained using ferroelectric ceramics as a filler are objects of numerous scientific studies. This is due to the need of the electronics industry materials with high dielectric constants and high energy density, for the manufacture of integrated passive components in printed circuits and manufacturing energy storage devices. On the other hand, the dielectric constant of this combination is limited to low levels for some applications. The manufacture of three-phase composite has gained attention due to the high dielectric constant obtained by inserting a third conductive phase. The literature shows such composites with a well behaved profile based on the rule of mixtures and percolation theory. Moreover, in some cases the interactions of the filling phase with the matrix, as well as the possible generation of charges during the manufacturing process prevents a predictable behavior considering the non-random distribution of phases. This study aimed to obtain and characterize three-phase composites employing as matrix water-based polyurethane, and as a second phase Lead titanate zirconate (PZT) and as a third phase, for comparative purposes, carbon black (NF) or cellulose nanocrystals (CNC). The three-phase composites were prepared adding the fillers in aqueous PU, and their properties compared with those obtained for biphasic composites PU_PZT, PU_NF and PU_CNC. The characterizations were performed by Scanning Electron Micro... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Objetivou-se avaliar, por meio de exames radiográficos e histológicos, a função da resina de poliuretana derivada do óleo de mamona (Ricinus communis), na forma de grânulos, no tratamento de defeito ósseo segmentar induzido no rádio de coelhos, tendo como padrão comparativo o enxerto ósseo esponjoso autólogo. Foram utilizados 20 coelhos da raça Norfolk, fêmeas, com idade entre 12 e 14 meses e peso entre 4 e 5kg. Uma falha óssea segmentar de 1,0 cm de comprimento foi induzida na diáfise de ambos os rádios pela excisão de fragmento osteoperiosteal. No rádio esquerdo o defeito foi tratado com a resina de poliuretana e no direito com auto-enxerto esponjoso colhido do úmero proximal esquerdo. Para realização dos exames histológicos foram eutanaziados cinco animais aos 15 dias, 30 dias, 60 dias e 120 dias de pós-operatório. A regeneração óssea foi maior no defeito tratado com auto-enxerto esponjoso em todos os períodos de observação, sendo que, aos 120 dias de pós-operatório, estes estavam totalmente reconstituídos. Pela avaliação histológica o polímero de mamona atuou como preenchedor de espaço, minimizando a produção de tecido fibroso no local, além de não apresentar sinais de reabsorção em nenhum dos momentos de avaliação. Foi possível concluir que o polímero de mamona na forma de grânulos é biocompatível e osteointegrável, porém não apresenta a mesma capacidade de regeneração óssea do auto-enxerto esponjoso. / Abstract: The aim of the present study was to compare, by radiographic and histological analyses, the castor oil plant polyurethane in granules presentation, applied to a segmental bone defect, created in both radial diaphyses, to the cancellous bone autograft, in order to evaluate an alternative to bone defect healing. Norfolk adult female rabbits, with approximately 13 months of age and a mean body weight of 4.5kg were used. Thus, a one-cm segmental defect was created in both radial diaphyses. The defect in the left radius was filled with the castor oil plant polyurethane, and the right one, filled with cancellous bone autograft, collected from the left proximal humerus. The rabbits were euthanased at 15, 30, 60 and 120 days post-surgery (5 animals/period), in order to proceed the histological analysis. New bone formation was increased and accelerated in the defect treated with cancellous bone autograft along all periods of observation. In the last moment (120 days), the defects were totally reconstituted and remodeled. The polyurethane acted as a space filler, minimizing the local production of fibrous tissue. No granules degradation or reabsorb were detected, as well as any inflammatory reaction. Thus, it was possible to conclude that the castor oil plant polyurethane, in granules presentation, was biocompatible and osteointegrated, but did not show the same bone regeneration capacity of the cancellous bone autograft. / Orientador: Paulo Iamaguti / Coorientador: Sheila Canavese Rahal / Mestre