Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T16:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_OlacirAlves_D.pdf: 14865661 bytes, checksum: 2d5a2ebb5b1f2a28de895859d2f3986d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A polianilina (PAni) é um polímero intrinsecamente condutor que apresenta potencial aplicação tecnológica, mas possui baixa processabilidade. Entretanto, se misturada a termoplásticos, que possuam propriedades mecânicas adequadas, podem ser obtidas blendas com caracteristicas de dissipação de carga eletrostática. Os plásticos dissipadores convencionais apresentam resistividade superficial que varia de 10 a 10W. Neste trabalho foi realizada a otimização da síntese da PAni dopada com ácido dodecilbenzeno sulfônico, PAni(ADBS), em escala de bancada, e posterior produção em escala pré-piloto em um reator de 10 L, usando solução etanol/água (2:5 v/v) como meio reacional, em substituição ao sistema tradicional que usa água pura. As amostras foram caracterizadas por medida de condutividade elétrica, espectroscopia no infravermelho, difração de R-X, análise elementar CHN, TGA, DSC e densidade de sólidos. Com este sistema foi possível diminuir o tempo de filtração e eliminar a etapa de purificação, mantendo as principais características da PAni(ADBS). Foram obtidos três tipos de PAni(ADBS), diferenciados pelo teor de ADBS, cuja condutividade elétrica variou de 10 a 10 Scm. A PAni(ADBS) foi utilizada na obtenção de blendas com Noryl e HIPS em misturador interno acoplado a um reômetro de torque e em extrusora dupla-rosca. Estas blendas foram caracterizadas por medida de resistência elétrica superficial e volumétrica, TGA, DSC, microscopia óptica e MEV, reometria de torque e monitoramento da fotodegradação. As blendas NoryI/PAni(ADBS) contendo maior teor de ADBS foram as que apresentaram menor valor de resistividade elétrica, com diminuição de até 8 ordens de grandeza para 40% de PAni(ADBS). As blendas HIPS/PAni(ADBS) obtidas em extrusora dupla-rosca foram utilizadas na injeção de corpos de prova para ensaios mecânicos de tração e flexão. Estas apresentaram boas propriedades mecânicas e valores de resistividade superficial típicos dos dissipadores de carga estática, 10 - 10W (2 (10 - 30% de PAni(ADBS) / Abstract: Polyaniline (PAni) is an intrinsically conducting polymer with powerful technological applications, but it has poor processability. However, when blended with thermoplastics, it is possible to obtain materiais which can be used as electrostatic dissipative materials, with surface resistivity from 10 to 10W. In this work the synthesis of polyaniline doped with dodecylbenzene sulphonic acid , PAni(DBSA), was optimized in low scale for further production in pre-pilot scale using a 10 L reactor. Ethanol/water (2:5 v/v) solution was used as solvent for synthesis instead of water, which is the most common solvent used. The samples were characterized by electrical conductivity measurements, infrared spectroscopy, X-Ray diffraction, elementary analysis (CHN), TGA, DSC, and density of solids. Using ethanol/water as solvent it was possible to reduce the time of filtration and to eliminate the purification step, maintaining the main characteristics of PAni(DBSA). It was obtained three kinds of PAni(DBSA), whose difference was the DBSA concentration, with electrical conductivity in the range of 10 - 10 Scm. PAni(DBSA) was blended with Noryl and HIPS using an internal mixer coupled to a torque rheometer and a twin-screw extruder. These blends were characterized by surface and volumetric electrical resistance measurements, TGA, DSC, optical microscopy, SEM, and torque rheometry, its photodegradation as also monitored. NoryI/PAni(ADBS) blends with higher DBSA concentration showed the lower electrical resistivity, which decreased by 8 orders of magnitude for 40% of PAni(ADBS). HIPS/PAni(ADBS) blends prepared in a twin-screw extruder were injection molded for obtain specimens for tensile and flexural tests. These blends showed good mechanical properties and surface resistivity from 10 to 10W (10 - 30% of PAni(DBSA)), indicating its as electrostatic dissipative materials. / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morita_AugustoTeruo_D.pdf: 5448584 bytes, checksum: b45ea2a6a097d79180fbd6e43996e982 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi preparar placas e parafusos auto-reforçados a partir do copolímero poli(L/DL ácido láctico), para serem utilizados na fixação interna rígida de fraturas. Este copolímero pode ser hidrolisado quando inserido no corpo humano e seus produtos de degradação são expelidos através do ciclo metabólico. Foi construído um aparelho de autoreforçamento que deve ser acoplado a uma Máquina Universal de Ensaios, capaz de orientar uniaxialmente amostras poliméricas através da passagem por uma matriz aquecida de dimensões menores que a amostra. Foram realizados ensaios prévios de auto-reforçamento com amostras de poliestireno. Ensaios de auto-reforçamento com o copolímero poli(L/DL ácido láctico) mostraram que o auto-reforçamento induziu um aumento nas propriedades mecânicas, medidas sob flexão, de ~60% no módulo de elasticidade e de ~90% na tensão máxima. A amostra moldada apresentou linhas brancas quando dobrada a temperatura ambiente, indicando a fragilização. Por outro lado, as amostras auto-reforçadas podem ser dobradas a temperatura ambiente sem que ocorresse ruptura frágil ou fragilização. Através de ensaios de difração de raios-X determinou-se que a amostra é semi-cristalina após o auto-reforçamento, apesar dos ensaios de calorimetria diferencial de varredura não identificarem positivamente a formação desta estrutura semi-cristalina. A esterilização por raios-g causa uma grande queda na massa molar, porém não altera as propriedades mecânicas. Ensaios de degradação in-vitro, com solução tampão de fosfato numa temperatura de 37 °C, das amostras esterilizadas mostraram que a massa molar sofre uma queda durante todo o ensaio de degradação e as propriedades mecânicas sofrem uma pequena queda após 15 semanas. As amostras auto-reforçadas podem ser usinadas na forma de placas e parafusos. As placas usinadas do copolímero de poli(ácido láctico) ainda podem ser dobradas a temperatura ambiente sem que ocorra quebra ou formação de linhas brancas / Abstract: In this work self-reinforced plates and screws to be used for rigid internal fixation of fractures were produced using the poly(L/DL-lactic acid) copolymer. This copolymer can be hydrolyzed when implanted in the human body and its degradation products are expelled by the metabolic cycle. A self-reinforcement module was built. It can be attached to a Universal Mechanical Testing Machine, which is capable to uni-axially orient the polymeric sample though a heated die. Initial tests of processing and self-reinforcement were conducted with polystyrene. Self-reinforcement tests were conducted with the poly(L/DL-lactic acid) copolymer. The results show that the die-drawing process induced an increase in the flexural mechanical properties of ~60% in the elastic modulus and of ~90% in the maximum tension, both measured under flexion conditions. White lines (crazing) appears when the molded sample was bent at ambient temperature, whereas the self-reinforced sample could be bent in the same conditions without fracture or sample fragilization. X-ray diffraction results indicated that the self-reinforced sample exhibits a semi-crystalline structure; notwithstanding the differential scanning calorimetry results do not conclusively identify the sample morphology. g-rays sterilization caused a decrease in the molar mass, but the mechanical properties were not affected. In-vitro degradation test were conducted at 37 °C in a buffered aqueous solution. Sterilized samples show a larger decrease in the molar mass since the beginning of the test, but the mechanical properties exhibits a smaller decrease during the test. The self-reinforced samples can be molded to the form of plates and screws. The final sample could be bent at ambient temperature without fragilization / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências