Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RuthileneCLS_ate_pag60.pdf: 1874994 bytes, checksum: 2732ad431aa2941e3dd9f4abbe75c29d (MD5) Previous issue date: 2006-02-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Wear mechanisms and thermal history of two non-conforming sliding surfaces was investigated in laboratory. A micro-abrasion testing setup was used but the traditional rotative sphere method was substituted by a cylindrical surface of revolution which included seven sharp angles varying between 15o to 180o. The micro-abrasion tests lead to the investigation on the polyurethane response at different contact pressures. For these turned counterfaces with and without heat treatment. Normal load and sliding speeds were changed. The sliding distance was fixed at 5 km in each test. The room and contact temperatures were measured during the tests. The polyurethane was characterized using tensile testing, hardness Shore A measurement, Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermomechanical Analyze (TMA). The Vickers micro-hardness of the steel was measured before and after the heat treatment and the metallographic characterization was also carried out. Worn surface of polyurethane was analysed using Scanning Electron Microscope (SEM) and EDS (Electron Diffraction Scanning) microanalyses. Single pass scratch testing in polyurethane using indenters with different contact angles was also carried out. The scar morphology of the wear, the wear mechanism and the thermal response were analyzed in order to correlate the conditions imposed by the pressure-velocity pair to the materials in contact. Eight different wear mechanisms were identified on the polyurethane surface. It was found correlation between the temperature variation and the wear scar morphology. / Os mecanismos de desgaste e a historia t?rmica de duas superf?cies n?o-conformes foram investigados em laborat?rio. Um equipamento de ensaios de microabras?o foi usado, mas a configura??o tradicional com esfera rotativa foi substitu?da por uma com superf?cie cil?ndrica de revolu??o, na qual a geratriz incluiu sete formas com ?ngulos variando de 15o a 180o. Os ensaios de microabras?o foram conduzidos investigando-se a resposta do pol?mero a diferentes press?es de contato. Para isso, projetaram-se e foram torneados corpos antagonistas, tratados termicamente, ou n?o, lixados, ou n?o. Variou-se a carga normal e a velocidade de deslizamento. A dist?ncia de deslizamento foi fixada em 5 km ininterruptos em cada ensaio. As temperaturas de contato e ambiente foram medidas e registradas durante os ensaios. O poliuretano estudado foi caracterizado atrav?s de ensaios de tra??o, medidas de dureza Shore A, An?lise Termogravim?trica (TGA), Calorimetria Diferencial Explorat?ria (DSC) e An?lise Termomec?nica (TMA). A Microdureza Vickers do a?o foi medida antes e ap?s o tratamento t?rmico, e a caracteriza??o metalogr?fica realizada. A superf?cie desgastada do poliuretano foi analisada por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e microan?lise-EDS. O estudo foi complementado por ensaios esclerom?tricos de um ?nico passe em poliuretano utilizando indentadores com diferentes ?ngulos de contato. A morfologia da cratera, os mecanismos de desgaste e a resposta t?rmica foram discutidos buscando-se correlacion?-los ?s solicita??es impostas pelo par press?o-velocidade aos materiais em contato. Sete diferentes mecanismos de desgaste foram identificados na superf?cie do poliuretano. Encontrou-se correla??o entre a varia??o da temperatura e a morfologia da cratera de desgaste.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-21Bitstream added on 2014-06-13T20:20:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_mj_me_ilha.pdf: 820513 bytes, checksum: fe37c522b532d6450b5dfd94ee08db67 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudadas as propriedades elétricas e dielétricas de um compósito à base de poliuretano derivado de óleo de mamona (PU) e negro de fumo (NF). As amostras de PU/NF foram preparadas com quantidades fixas de prépolímero e poliol (seguindo uma fração 10/7 em massa) e com diferentes quantidades de NF. Medidas de espectroscopia de impedância permitiram analisar as propriedades elétricas do compósito em campo elétrico alternado em diferentes temperaturas, enquanto que, o método de quatro pontas foi utilizado para calcular a condutividade dc das diferentes amostras. Neste trabalho, também, foi desenvolvido um modelo estatístico bidimensional de redes de resistores e capacitores que gera a estrutura morfológica e calcula a condutividade alternada do compósito PU/NF a partir de uma técnica de matriz de transferência proposto por Derrida . As curvas da permissividade real e imaginária em função da frequência para amostras de PU/NF com diferentes proporções de NF demonstraram o mesmo comportamento qualitativo, ou seja, possuindo maiores valores para baixas frequências e altas temperaturas e decrescendo com aumento da frequência. As medidas de permissividade dielétrica imaginária apresentaram picos de relaxação devido ao processo de polarização interfacial entre o negro de fumo e a matriz polimérica. No entanto, esses picos são mais pronunciados quando se utiliza o módulo elétrico, que minimiza os efeitos de condução dc. O modelo estatístico reproduziu bem os dados experimentais obtidos das medidas de espectroscopia de impedância. A partir dos ajustes teórico-experimentais pode-se observar que a condutividade elétrica para a amostra 99/01 ocorre predominantemente por condução eletrônica nas regiões isolantes, obedecendo ao modelo modificado de Abrahams e Miller. Entretanto, para as amostras 95/05 e 90/10 o modelo de Abrahams e... / In this work we investigated the electrical properties of the polyurethane derived from castor oil (PUR) and carbon black (CB) composite. Samples of PUR/CB were prepared by fixed quantities of the pre-polymer and polyol (following a ratio of 10/7 by weight) and mixing different amount of the CB. Measurement of impedance spectroscopy was used to analyze the transport properties of the composite as function of applied electric field at different temperatures. The method of four probes was used to measurement the dc conductivity of the PUR/CB composites. A statistical model two-dimensional was developed based on networks of resistors and capacitors that generates the morphological structure and calculates the alternating conductivity of the PUR/CB composite using a transfer matrix technique proposed by Derrida et al. The plots of real and imaginary permittivity as a function of frequency for the samples of PUR/CB with different amount CB showed the same qualitative behavior with higher values for low frequencies and high temperatures. Measurement of imaginary dielectric permittivity showed peaks due to the process of interfacial polarization relaxation between the carbon black and polymeric matrix. However, these peaks are more pronounced when using the electrical modulus, which minimizes the effects of dc conduction. The statistical model reproduced well the experimental data obtained from the measurement of impedance spectroscopy. From theoretical and experimental settings it can be observed that the electrical conductivity for the 99/01 sample is predominantly by electron conduction in the insulating regions, in according at modified model of Miller and Abrahams. However, for samples 95/05 and 90/10 model of Abrahams and Miller dominates at low frequencies (below 103 Hz) and the Drude model is predominant in the higher frequency (above 104 Hz).

A intensa demanda por petróleo aliado às novas descobertas de poços em condições ainda inexploradas, propulsionam a pesquisa e desenvolvimento de novos componentes e materiais para a indústria petrolífera. A alta responsabilidade desses componentes, como Risers e Bend Stiffners, requer, que antes da sua aplicação em campo, seja realizada uma verificação através de ensaios experimentais, desenvolvidos com o objetivo de representar ao máximo todas as condições em campo. No presente trabalho, um sistema de compensação de deslocamento, com molas elastoméricas, foi desenvolvido para simular um comprimento de Riser retirado da amostra devido à inviabilidade de ensaio com o comprimento real. O material foi caracterizado através de ensaios mecânicos normalizados, ensaios específicos à aplicação e modelos em escala. Logo, um conjunto denominado módulo de compensação foi elaborado. O módulo de compensação apresenta a versatilidade da alteração de rigidez, podendo ser realizada através da mudança do número e/ou geometria das molas. Os resultados dos ensaios mostram-se dentro das tolerâncias especificadas, atingindo o objetivo do projeto. / The increasing demand for oil, combined with new wells discoveries in unexplored conditions, drives the research and development of new components and materials for the oil industry. The high responsibility of these components, such as Risers and Bend Stiffners, requires verification before field operation through experimental trials developed to achieve all conditions found during its useful life. In this thesis, a displacement compensation system, with elastomeric springs, was developed to simulate a short sample of riser due the inviability of testing the real length. The material was characterized by standard mechanical tests, specific tests for this application and scale models. Therefore, a group called compensation module was developed. The compensation module presents versatility in stiffness modification which can be achieved by changing the number and / or spring’s geometry. The final test results are according to the expected, within the specified tolerances achieving the project goal.

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%.

O design de assentos personalizados produzidos em espumas de poliuretano (PU) é uma opção para melhorar o conforto e o posicionamento das pessoas com deficiências que passam horas do dia sentadas na mesma posição. Estas superfícies de suporte aumentam a área de contato entre o assento e o usuário, o que melhora na distribuição do seu peso, diminuindo as pressões localizadas que geram problemas como úlceras de pressão. A grande maioria dos equipamentos destinados à produção destes assentos são dedicados, ou seja, especialmente desenvolvidos para este propósito, assim como suas ferramentas. Estes fatores aumentam o custo do produto final e restringem o número de pessoas que poderiam desfrutar de equipamentos personalizados. Neste sentido, a presente pesquisa objetiva estabelecer rotinas de desenvolvimento e produção de assentos personalizados para usuários de cadeiras de rodas manufaturados através de usinagem CNC convencional com a utilização de espumas de poliuretano. Para isto, foram ensaiados parâmetros (rotação e avanço) de usinagem CNC para cortar as espumas de PU. Os desbastes foram analisados quanto a precisão do corte e rebarbas em sua superfície, e os parâmetros selecionados como adequados para o corte foram então transpostos para ensaios de acabamento. Sendo as espumas de PU materiais flexíveis, a forma gerada foi verificada através da digitalização tridimensional. Para avaliar a deformação em peças maiores, os parâmetros foram testados em assentos e então analisados mais uma vez através da digitalização. Foram testados três combinações de velocidades de avanço, mantendo a rotação a 24.000 RPM por ter se mostrado mais adequada. Para validação da pesquisa, um estudo de caso foi executado com a melhor combinação de velocidade de avanço, verificadas anteriormente. Com esta pesquisa, foi comprovada a viabilidade da produção de assentos personalizados em espumas de PU flexível através da usinagem CNC. Também, com a produção destes é possível levar ao usuário um equipamento que melhora a distribuição das pressões na superfície do assento, fato verificado através de um tapete medidor de pressões. / The design of customized seats manufactured in polyurethane foams is and alternative to improve comfort and positioning for people with disabilities, as those people spend hours of the day seated in the same position. These support surfaces increase the contact area between the seat and user. This aspect improves weight distribution reducing localized pressures that can generate scars. The great majority of equipments and tools destined to the manufacture of these seats are dedicated, i.e. specially developed to this purpose. These factors enhance the final product cost and restrict the number of people who could enjoy customizes equipments. In this sense, the present research aims at establishing development and production routines of customized seats for wheelchair users manufactured through conventional CNC machining of polyurethane foams. It was tested parameters (spindle and feed rates) of CNC machining to cut polyurethane foams. The selected parameters were then transposed to finishing tests. As polyurethane foams are flexible materials that tend to deform, the distortions on the generated geometry were analyzed through tridimensional scanning. The parameters were then tested and the distortion was analyzes in bigger pieces. It was tested three combinations of feeds, keeping the spindle at 24.000 RPM (more adequate according t previous tests). A case study was also executed to validate the research. This study proves the viability of customized seat manufacture in polyurethane foams through CNC machining. It also provides the user an equipment that can improve the pressure distribution in seats surfaces, verified through a mat measurer system.

L’objectif de ce travail est d’étudier la dégradation d’un polyesteruréthane industriel (PURm) par radio-oxydation puis par lixiviation en solution aqueuse à pH basique, dans le but d’évaluer le pouvoir complexant des produits de dégradation hydrosolubles (PDH) avec les actinides. Afin d’atteindre ces objectifs, le PURm a été caractérisé puis radio-oxydé à température ambiante sous rayonnements gamma jusqu’à 10 MGy. Il a ensuite été lixivié à pH 13,3 à différentes températures. De nombreuses techniques analytiques ont été employées afin de caractériser les PDH obtenus. De l’europium(III), simulant les actinides(III), a été mis en solution avec les PDH et l’interaction Eu-PDH a été analysée par spectrofluorimétrie laser à résolution temporelle (SLRT). Quelle que soit la dose reçue par le PURm, l’acide adipique et le butane-1,4-diol sont les deux PDH majoritaires. Les données de lixiviation acquises à 40 et 60°C, sur le PURm radio-oxydé jusqu’à 1 MGy, corrèlent avec le modèle proposé par Yoon et al. (1997). Par contre, les données à température ambiante (22°C en moyenne) ne sont pas en accord avec ce modèle. Il semble néanmoins que le taux de dégradation maximal atteint par le polymère soit similaire quelle que soit la température employée dans cette étude. Les résultats obtenus permettent de conclure que le mécanisme prédominant lors de la lixiviation en milieu basique du PURm non irradié et radio-oxydé est l’hydrolyse des groupes esters des segments souples. La complexation de l’europium(III) par les PDH à pH basique a été mise en évidence. La détermination de la constante de complexation et l’identification des ligands, dans certaines conditions, ont été réalisées. / The first aim of this work is to study the degradation of an industrial polyesterurethane (PURm) by radio-oxidation and then by leaching in an alkaline aqueous solution. The second aim is to measure the complexing power of hydrosoluble degradation products (HDP) with actinides. To reach these goals, PURm was first characterized and then radio-oxidized at room temperature with gamma rays up to 10 MGy. Second, it was leached at pH 13.3 at different temperature values. Numerous analytical techniques were employed in order to characterize the HDP. Europium(III) was used as an analogue of actinides(III) and the behavior of HDP with europium(III) was analyzed by time-resolved luminescence spectroscopy (TRLS). Whatever the received dose by PURm, the two main HDP are adipic acid and butane-1,4-diol. The leaching data acquired at 40 and 60°C, on the 1 MGy radio-oxidized PURm, correlate with the model given by Yoon et al. (1997). On the contrary, the data at room temperature (22°C in average) are not in agreement with the model. Nevertheless, it seems that the plateau which was reached after a long period of leaching is the same whatever the temperature used in this study. The results allow to conclude that the predominant mechanism occurring during the leaching of unirradiated and radio-oxidized PURm in an alkaline medium is the hydrolysis of the soft segments ester groups. The complexation of europium(III) by HDP in alkaline medium was demonstrated. The measurement of the complexing power and the identification of ligands was achieved under certain conditions.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-11T11:30:22Z No. of bitstreams: 2 Tese - Thaís Moraes Arantes - 2018.pdf: 12865431 bytes, checksum: 833a4469f3024d3214408e3e279efef6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-11T11:41:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Thaís Moraes Arantes - 2018.pdf: 12865431 bytes, checksum: 833a4469f3024d3214408e3e279efef6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-11T11:41:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Thaís Moraes Arantes - 2018.pdf: 12865431 bytes, checksum: 833a4469f3024d3214408e3e279efef6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-02 / Polyurethane nanocomposites were prepared with nanoparticles of hydroxyapatite and/or nanocellulose in order to obtain biocompatible materials. The nanocelluloses were obtained from sugarcane bagasse, seeking to evaluate their use as a source of cellulose nanofibers. The conditions of extraction and separation of the nanocelluloses were investigated. The effect of time and concentration of sulfuric acid was studied, resulting in particles with reduced size and homogeneity in the size distribution without cellulose degradation. The cellulose nanocrystals that presented the best results regarding suspension staining, crystallinity index, thermal properties, particle size and Zeta potential were those hydrolyzed in 50% H2SO4 at 45 ° C for 2 hours. For the synthesis of the hydroxyapatite (HA) nanoparticles, a multivariate statistical analysis was carried out using a factorial design with resolution 23 . From which an empirical model was created that allows the control of the shape and size of the hydroxyapatite nanoparticles. HA nanoparticles with sizes varying from 8 nm to 600 nm were formed by oriented coalescence growth mechanism. The structure was confirmed by images of Electron Transmission Electron Microscopy and Scanning Electron Microscopy. The hydroxyapatite nanoparticles presented a well-defined nanorod shape with a narrow size distribution. It was observed that the model was statistically significant and the main parameter for the growth of crystals in the hydrothermal process was the temperature. Polyurethanes derived from castor oil were synthesized without residues of their monomers. The insertion of the nanoparticles into the polymer matrix improved the thermal stability of the composite. Finally, the cell viability assay showed that polyurethane nanocomposites with hydroxyapatite are biocompatible and in this way can be used as biomaterial. / Foram preparados nanocompósitos de poliuretana com nanopartículas de hidroxiapatita e/ou nanocelulose buscando obter materiais biocompatíveis. As nanoceluloses foram obtidas do bagaço de cana-de-açúcar, buscando avaliar a sua utilização como fonte de nanofibras de celulose. Foram investigadas as condições de extração e separação das nanoceluloses. Estudou-se o efeito do tempo e da concentração de ácido sulfúrico, que resultassem em partículas com tamanho reduzido e homogeneidade na distribuição de tamanho, sem que houvesse degradação da celulose. Os nanocristais de celulose que apresentaram os melhores resultados quanto à coloração da suspensão, índice de cristalinidade, propriedades térmicas, dimensão das partículas e potencial Zeta foram aqueles hidrolisados em H2SO4 50%, a 45 °C por 2 horas. Para a síntese das nanopartículas de hidroxiapatita (HA) foi realizada uma análise estatística multivariada usando um planejamento fatorial com resolução 23 . A partir do qual criou-se um modelo empírico que permite o controle da forma e tamanho das nanopartículas de hidroxiapatita. Foram sintetizadas nanopartículas de HA com tamanhos variando entre 8 nm e 600 nm, formados por mecanismo de crescimento por coalescência orientada. A estrutura foi confirmada por imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão e Microscopia Eletrônica de Varredura. As nanopartículas de hidroxiapatita apresentaram formato de nanorod bem definidas e com estreita distribuição de tamanho. Observou-se que o modelo foi estatisticamente significativo e o parâmetro principal para o crescimento de cristais no processo hidrotérmico foi à temperatura. Poliuretanas derivadas do óleo de mamona foram sintetizadas sem resíduos de seus monômeros. A inserção das nanopartículas na matriz polimérica melhorou a estabilidade térmica do compósito. Por fim, o ensaio de viabilidade celular mostrou que nanocompósitos de poliuretana com hidroxiapatita são biocompatíveis e desta forma podem ser utilizados como biomaterial.