Neste trabalho uma blenda foi criada utilizando poliestireno de alto impacto (PSAI) e polietileno de alta densidade (PEAD), ambos pós consumo, com o intuito de empregar esta blenda na fabricação de um produto de tecnologia assistiva para deficientes visuais. Os polímeros foram processados por extrusão e injeção, individualmente, sob diferentes condições de temperatura de processamento e velocidade da rosca a fim de avaliar a influência destes parâmetros em suas propriedades de fluidez, resistência ao impacto, resistência à tração, módulo de elasticidade, dureza e estabilidade térmica. O método estatístico denominado projeto de experimentos (DOE) foi utilizado, através do software Statgraphics Centurion®, para que se pudesse obter dados quantitativos sobre a influência de cada parâmetro de processamento sobre as propriedades avaliadas. Através do delineamento estatístico foi possível a definição dos coeficientes de regressão para cada propriedade, o que possibilita a previsão dos resultados ante o processamento. Blendas foram preparadas variando a concentração de cada polímero, em massa, e compatibilizadas utilizando copolímero de estireno-(etileno-butileno)-estireno (SEBS) com o intuito de avaliar sua miscibilidade, propriedades mecânicas e térmicas, além de demonstrar a viabilidade da utilização de uma destas para fabricação do produto desenvolvido. Ficou evidenciado a imiscibilidade dos polímeros utilizados devido à redução das propriedades após a mistura, no entanto os resultados se mostraram adequados ao produto em questão. A blenda PSAI/PEAD/SEBS contendo 25/75/2 %, em massa, apresentou melhores resultados para resistência ao impacto e dureza e foi escolhida para fabricação do produto final. Este trabalho demostrou a viabilidade da utilização de resíduos poliméricos pósconsumo para a fabricação de um produto de tecnologia assistiva, contribuindo, simultaneamente, para a inclusão social e sustentabilidade. / In this work, a blend was created using HIPS and HDPE, both post-consume, with the intent of using this blend in the creation of an assistive technologic product for visually impaired subjects. The polymers were, individually, processed by extrusion and injection under different processing temperature and screw speed to assess the influence of these parameters on its own flow properties, impact strenght, tensile strenght, elasticity modulus, hardness and thermal stability. The statistical method known as design of experiments (DOE) was used, through the software Statgraphics Centurion®, so that one could obtain quantitative data on the influence of each parameter processing on the assessed properties. Through statistical design it was possible to define the regression coefficients for each property which enables, before processing, the prediction of the results. Blends were prepared by varying the concentration of each polymer by weight and compatibilized using SEBS in order to evaluate their miscibility, mechanical properties and thermal ones, apart from demonstrating the feasibility of using one of these for the manufacture of the developed product. It was evidenced immiscible polymers used due to the reduction of properties after mixing, nevertheless the results were suitable for the product. The HIPS/HDPE/SEBS blend containing 25 /75/ 2%, in weight, showed the best results for resistance of impact and hardness and it was chosen to produce the final product. This work demonstrated the feasibility of using post-consume polymer waste to manufacture an assistive technology product while contributing to social inclusion and sustainability.

Orientadora: Profa. Dra. Sandra Andre Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010. / A tese descreve o efeito da incorporacao de borracha de pneu (GTR) desvulcanizada via micro-ondas em polipropileno (PP) reciclado, a fim de torna-lo mais ductil. Assim, anteriormente, tanto o PP quanto o GTR passaram por processos de reciclagem. Com a finalidade de simular um PP reciclado, o PP virgem passou por ciclos de extrusao. Analises mostraram que houve mudancas estruturais no PP apos o processamento, reduzindo sua massa molar. O tratamento por desvulcanizacao por micro-ondas aplicado no GTR, em diferentes tempos de exposicao a radiacao, foi empregado para que parte de suas ligacoes cruzadas pudessem ser rompidas, tornando-o reprocessavel e moldavel. As analises mostraram que quanto maior o tempo de exposicao as micro-ondas, mais fluida a borracha se tornou, evidenciando a quebra de parte destas ligacoes. Ela tambem se tornou mais degradada, diminuindo quantidades consideraveis de borracha natural e aumentando a quantidade de negro de fumo em sua estrutura. O tratamento tambem foi responsavel pela compatibilizacao entre os diferentes polimeros presentes no GTR. Em outra etapa, foram desenvolvidas blendas de PP reciclado (85% - massa) com GTR (15%) desvulcanizada em diferentes tempos de exposicao as micro-ondas. As analises mostraram que a exposicao do GTR as micro-ondas interferiu de positivamente na adesao com o PP reciclado. Blendas com fases dispersas mais desvulcanizadas apresentaram maior refinamento na morfologia e apresentaram maior tenacidade e maior deformacao na ruptura. As micrografias mostraram que um dos mecanismos de tenacificacao mais proeminente foi o descolamento do GTR desvulcanizado no PP. Os resultados reologicos tambem demonstraram que possivelmente o GTR desvulcanizado tenha atuado como uma carga nao inerte, ja que uma grande porcentagem do GTR estava reticulada. Tambem foi percebido que o processo de mistura nao foi tao eficaz para quebrar homogeneamente as particulas de fase dispersa, uma vez que foram observadas particulas com tamanhos superiores a 40 ¿Êm. Desta forma, as amostras apresentaram-se frageis durante o teste de impacto. Na ultima etapa do estudo, foram produzidas blendas de PP reciclado com o GTR desvulcanizado por 6 minutos (PPr/GTR6), variando a porcentagem de GTR6 em 7, 15 e 25% (em massa) com e sem a presenca de um agente compatibilizante (polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-MA)). A escolha do PPr/GTR6 foi pautada no seu melhor desempenho na etapa anterior. Os resultados mostraram que, apesar do refinamento da morfologia com a incorporacao do agente compatibilizante, nao foram observadas melhoras significativas nas propriedades mecanicas. Assim, o PP-MA nao foi capaz de atuar de forma efetiva na compatibilizacao das blendas. / The thesis describes the effect of adding tire rubber (GTR) devulcanized by microwave into recycled polypropylene (PP) in order to make the PP more ductile. So, previously, both the PP and the GTR went through recycling processes. In order to simulate a recycled PP, the virgin PP went through cycles of recycling in a twin-screw extruder. Analysis showed that the mechanical recycling led to the degradation and modification of properties of the PP, decreasing its molar mass. The microwave devulcanization process applied to the GTR, at different exposure periods to microwaves, was used to promote the breaking of sulfur cross-links, in order to make possible for the rubber to be reprocessed and remolded. The analysis of the rubber showed that long exposure times to microwave made the rubber more fluid due to the breaking of its cross-links. In the same circumstances, it also became more degraded, reducing the amounts of natural rubber, and increasing the amount of carbon black in its structure. The treatment was also responsible for compatibilizing the polymers present in the GTR. In another phase, blends of recycled PP (85% - wt.) with devulcanized GTR (15% - wt.), at different exposure times, were prepared. The results showed that the long exposure periods to microwave interfered positively in the adherence between the rubber and the recycled PP. Also, the blends composed of the most devulcanized GTR had a finer dispersion and exhibited high toughness and deformation at break. The micrographs showed that the toughening mechanism of PP occurred with the debonding of the GTR from the PP. The rheological results also showed that possibly the devulcanized GTR has acted as a no inert filler, since a large percentage of GTR was cross-linked. It was also noticed that the mixing process was not enough to break homogeneously the dispersed phase, since some particles had dimensions above 40 micrometers and the samples exhibited brittle behavior during the impact test. In the last phase of the study, PPr/GTR6 blends were prepared using 7, 15 and 25% (wt.) of GTR6, with and without compatibilizer (maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP)). It is important to emphasize that the PPr/GTR6 was chosen based on its better performance in the previous phase. Despite the morphological refinement by the addition of the compatibilizer, the results did not show any substantial improvements on the mechanical properties. It means the PP-MA did not act effectively as a compatibilizer on the polymer blends.

Orientador: Prof. Dr. Gerson Luiz Mantovani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / Blendas de poli(acrilonitrila-estireno-butadieno) (ABS) com modificadores de impacto tipo estireno-butadieno-estireno (SBS) foram obtidas para melhorar ainda mais a resistência ao impacto e melhorar a processabilidade de determinados tipos de ABS. Neste trabalho o objetivo foi à obtenção de blendas ABS/SBS e a investigação do comportamento de resistência ao impacto em função da temperatura. As blendas foram obtidas por extrusão de três diferentes tipos de ABS com diferentes conteúdos de SBS. Foram caracterizadas as propriedades de fluxo, as propriedades reológicas, as propriedades mecânicas e a morfologia de fratura dos materiais obtidos. Concluiu-se que não ocorreu a tenacificação do ABS com adição dos conteúdos de SBS, com exceção das blendas ABS 1 com mais de 10% em massa de SBS. Isto mostrou a influência das características e da composição dos ABS e do SBS, e do processamento no comportamento mecânico e na morfologia obtida pela blendas, além da influência do conteúdo em massa de SBS adicionado. As análises das morfologias de fratura mostraram que as blendas de ABS 1 com mais de 10% em massa de SBS possuem um tamanho de partículas menor que nas blendas ABS 2/SBS e ABS 3/SBS, e também uma melhor distribuição das partículas. Nos resultados dos ensaios de tração notou-se um aumento no alongamento na ruptura com o aumento do conteúdo de SBS nas blendas, com uma pequena diminuição do módulo de elasticidade e na tensão no escoamento. Porém, a adição do copolímero em bloco fez com que houvesse uma melhora na processabilidade nas blendas que foi observado nos ensaios de MFI, reometria capilar e reometria de torque. / Blends of poly(acrylonitrile-styrene-butadiene) (ABS) with impact modifiers type styrene-butadiene-styrene (SBS) were obtained to further improve the impact resistance and improving processability of certain types of ABS copolymer. In this work, the objective was to obtain of ABS/SBS polymer blends and the investigating the behavior of the impact resistance versus temperature. The blends were extruded from different types of ABS with different SBS content. Were characterized the flow properties, rheological properties, mechanical properties and fracture morphology of the materials. Concludes that there wasn¿t toughening of ABS with addition of SBS content, except ABS 1/SBS blends with more than 10 w.t% of SBS. This showed the existence dependency characteristics and composition of ABS and processing in the mechanical behavior and morphology of the blends obtained, besides the influence of the content of SBS added. The analysis of fracture morphology showed that blends of ABS 1 copolymer with more than 10 w.t% of SBS having a less particle size than in the ABS 2/SBS blends and ABS 3/SBS blends, and better distribution of the particles. In the results of tensile tests were noted an increase in elongation at break with increasing content of SBS in the blend, with a small decrease in the elastic modulus and yield strength. However, the addition of block copolymer had caused an improvement in processability in the blends, which was observed in the MFI tests, capillary rheometer and torque rheometer.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300375.pdf: 1753520 bytes, checksum: 7a238137073c307ebb6525f5d803e329 (MD5) / A utilização de polímeros naturais em diferentes objetos do dia-a-dia é desejável, devido à renovabilidade e biodegradabilidade que estes materiais apresentam. Entretanto, nem sempre a utilização de um único componente é viável devido às suas características físico-químicas. Portanto, a combinação de materiais naturais com materiais sintéticos biodegradáveis é interessante para modificar as propriedades funcionais visando uma determinada aplicação, minimizando os impactos ao meio ambiente. Nesta perspectiva, foram estudados laminados de poli(ácido lático)/amido termoplástico (PLA/ATp), com alto teor de amido (70 % em massa), recobertos com quitosana reticulada com glutaraldeído. Os laminados da blenda PLA/ATp foram preparados por termoprensagem (seguida de resfriamento lento ou rápido) e recobertos com quitosana utilizando dois diferentes procedimentos: i) aspersão da solução de quitosana por spray e ii) imersão da superfície do laminado em solução de quitosana; seguidas do processo de reticulação com glutaraldeído. Os laminados com e sem recobrimento foram avaliados com relação à morfologia, cristalinidade, resistência à tração, solubilidade e permeabilidade ao vapor d'água. Os laminados obtidos por resfriamento lento apresentaram índice de cristalinidade de 39 % o que refletiu em valores de resistência mecânica 58 % superiores e permeabilidade ao vapor d'água 50 % menor quando comparados aos laminados resfriados rapidamente. O procedimento de recobrimento produziu materiais com morfologia superficial mais irregular e observou-se um aumento de 150% na resistência mecânica, redução de 64% da solubilidade em água e 33% na permeabilidade ao vapor d´água, quando comparados aos laminados sem recobrimento. Os resultados obtidos para os laminados recobertos indicam uma modificação favorável das propriedades viabilizando a aplicação destes materiais no setor agroalimentar.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-21T10:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209431.pdf: 4229668 bytes, checksum: ae94a401aee472c26c5b0df3ba7f5dcc (MD5) / Uma importante característica dos materiais termoplásticos é a possibilidade de serem reciclados mecanicamente. Entretanto, após o processo de separação manual nos centros de triagem (CTs) de resíduos sólidos urbanos (RSU), há a formação de rejeito termoplástico (RT), o qual é destinado aos aterros sanitários. Pesquisas mostraram que o

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1942.pdf: 3920831 bytes, checksum: c7ebcbad9fc4c1e3b98154fe862136b2 (MD5) Previous issue date: 2004-11-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The blends preparation and composites have been one of the techniques more used to make possible properties and to increase the time of useful life of polymers. PET is a polymeric semicrystalline that has a Tg in 75°C and Tm in 245°C. The low value of Tg of PET and its easiness in crystallizing a lot of times points negative not desired can be considered in a certain project. PEI is a polymeric one amorphous with a value of Tg quite loud 215°C. In the mixture of PET (virgin or recycled) with PEI a displacement was verified in Tg of PET, as well as the one of PEI suggesting polymeric miscibility of the two in the melted state and confirmed later on by the negative value of the parameter of certain Flory to thermal treatments. Since the fusion entalpia is proportional to the crystalline fraction, its correlation with the conformer Reason Trans, RT, was found linear and independent of the content of PEI, turning possible to the determination of the degree of cristalinidade of independent PET of which it goes the composition of to blend PET/PEI. From the results of mechanical resistance of the samples submitted to the aging under radiation UV, it was verified that, independent of the type of PET employee, of the time of radiation of the condition dry or after immersion in water, for stabilized blends or not, so much the specific deformation in the rupture, elastic module, the deformation, and calculated elastic energy, they show a continuous tendency of growth with increase of the content of PEI in the mixture. The effective protection of PEI was verified on PET starting from 25% in PEI of up to 200h of exhibition under UV for the dry samples and up to 100h for samples after immersion in water. After thermal cycle it was verified that, depending on the temperature of the test the composition becomes an important factor. The thermal treatment above 90°C in the presence of the blends with larger concentration than 25% in PEI eliminate the tensions frozen during the processing, in other words, physical aging without there is the crystallization of PET, consequently, a significant improvement was observed in the mechanical answer in terms of elastic energy until tenth cycle. The thermal cycle at 120°C and 140°C is committed for the physical aging of PET and crystallization after the first cycle. The results obtained for the blend with content of 25% in PEI, in fact, when compared to the samples of pure PET they evidence the significant gain in the value of the elastic energy, these results suggest the potentiality for a possible application of this blend in the production of pieces whose interest is to guarantee a good resistance to the impact. / A preparação de blendas e compósitos tem sido umas das técnicas mais utilizadas para viabilizar propriedades e aumentar o tempo de vida útil de polímeros. O PET é um polímero semicristalino que possui Tg em 75°C e Tm em 245°C. O baixo valor da Tg do PET e sua facilidade em cristalizar muitas vezes podem ser considerados pontos negativos indesejados em um determinado projeto. A PEI é um polímero amorfo com um valor de Tg bastante alto 215°C. Na mistura de PET (virgem ou reciclado) com PEI foi verificado um deslocamento na Tg do PET, bem como a do PEI sugerindo miscibilidade do dois polímeros no estado fundido e confirmado pelo valor negativo do parâmetro de Flory determinado posteriormente a tratamentos térmicos. Desde que a entalpia de fusão é proporcional à fração cristalina, sua correlação com a Razão de conformação Trans, RT, foi encontrada linear e independente do conteúdo de PEI, tornando possível à determinação do grau de cristalinidade do PET independente de qual for a composição da blenda PET/PEI. A partir dos resultados de resistência mecânica das amostras submetidas ao envelhecimento sob radiação UV, verificou-se que, independente do tipo de PET empregado, do tempo de radiação da condição seco ou após imersão em água, para blendas estabilizadas ou não, tanto a deformação específica na ruptura, módulo elástico, a elongação, e energia elástica calculada, mostram uma tendência contínua de crescimento com aumento do conteúdo de PEI na mistura. Foi verificada a proteção efetiva da PEI sobre o PET a partir de 25% em PEI de até 200h de exposição sob UV para as amostras secas e até 100h para amostras após imersão em água.Após ciclagem térmica verificou-se que, dependendo da temperatura de ensaio de ciclo térmico a composição passa a ser um fator importante. O tratamento térmico acima de 90°C na presença das blendas com concentração maior que 25% em PEI elimina as tensões congeladas durante o processamento, ou seja, envelhecimento físico sem que haja a cristalização do PET, conseqüentemente observou-se uma melhoria significativa na resposta mecânica em termos de energia elástica até o décimo ciclo. A ciclagem térmica a 120°C e a 140°C são comprometidas pelo envelhecimento físico do PET e cristalização após o primeiro ciclo.Os resultados obtidos para a blenda com conteúdo de 25% em PEI, de fato, quando comparados às amostras de PET puro evidenciam o ganho significativo no valor da energia elástica, estes resultados sugerem a potencialidade para uma possível aplicação desta blenda na produção de peças cujo interesse é garantir uma boa resistência ao impacto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2347.pdf: 3292291 bytes, checksum: dc54e6d366b7627fc352872ae369e01f (MD5) Previous issue date: 2009-03-16 / Financiadora de Estudos e Projetos / Polyaniline (PANI) chemical synthesis was monitored in situ by means of electrochemical impedance, open circuit potential (Voc) and mass variation. We verify that the final properties of the polymer could be practically defined after inflection point in the potential profile. The impedance data were decisive to understand this behavior, showing only a small change after inflection point. Impedance results and mass variations during the synthesis contributed to understand the induction mechanisms that occur in the initial stages of the polymerization process. Also, it was performed an investigation on the influence of different variables (temperature, monomer:oxidant molar ratio, oxidant, pH value, use of inert salts at high concentrations) in the PANI chemical synthesis process as well as in its physicochemical properties. In this work, it was estimated the characteristic points of PANI through the Voc measurements during the chemical synthesis, based on an experimental design methodology. This methodology allowed an efficient mapping of PANI synthesis process as well as its interactions with each variable previously described. The results indicated that the oxidant employed in the synthesis influences in the final chemical and physical properties of this polymer. The studies performed on the final properties of PANI were the degree of oxidation and electric resistivity. Moreover, the yield the degree of polymerization was also evaluated. The experimental design methodology was also used in order to understand the influence of the preparation conditions on the final properties of the blends in poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) and polyaniline obtained by the co-dissolving components in a common organic solvent. The variables evaluated were the PANI content in the blend, m-cresol:chloroform rate (solvent ratio), dopant (DBSA or CSA) and acrylonitrile content in the ABS. The results showed that these variables are able to change significantly the flexibility and electric conductivity of the blends. On the other hand, the dopant used mainly influences in the conductivity, suggesting that the DBSA is the better for the development of PANI/ABS blends more conductive. After better prepare conditions of the blends, the percolation threshold was established at around 3 wt% of PANI, forming a flexible blend with conductivity of approximately 3 S.cm-1. The optical properties of the blend films were characterized by UV Vis-NIR. The conduction mechanisms of the blends were investigated using a dc electric conductivity in the range from 80 to 320 K. Using the Mott s theory, it was found that the conductivity in the blends is a threedimensional variable range hopping mechanism. The Mott s temperature values, density of states at the Fermi energy, average hopping distance and barrier height for the blends were calculated and discussed in this work. Also, two possible technological applications were proposed to the PANI/ABS system, including: composite varistors and antistatic or electromagnetic protection of electronic devices. The varistors were prepared with 30% of PANI, which showed a low rupture voltage at around 10 V and a non linearity coefficient of approximately 9,2. On the paint shape and when deposited on cardboard, this material can be employed as protector system of electronic devices. Another important characteristic is the conductivity of this material, which is controlled by the number of paint layers deposited on the cardboard. / A síntese química da polianilina (PANI) foi monitorada in situ por meio das técnicas de impedância eletroquímica, potencial de circuito aberto (Voc) e variação de massa. Foi detectado que as propriedades finais do polímero são definidas logo após o do máximo da curva de Voc e antes do platô final. Os dados de impedância foram decisivos para o entendimento desta característica, apresentando somente uma pequena variação depois do máximo de Voc. Os dados de impedância e variação de massa durante a síntese também contribuíram para a compreensão dos processos que ocorrem durante o período de indução da síntese da PANI. Em seguida, foi feita uma investigação da influência das variáveis de síntese tais como: temperatura, razão monômero:oxidante, tipo de agente oxidante, pH e o uso de LiCl na síntese química da PANI, bem como nas propriedades físico-químicas do polímero obtido. Para avaliar as influências destas variáveis na síntese da PANI foi utilizada a técnica de Voc e para avaliar pontos característicos foi empregada a metodologia de planejamento fatorial. Esta técnica permitiu estabelecer um rápido e compreensivo mapeamento do processo de síntese da PANI, e a importância de cada variável bem como suas interações. A variável que mais influenciou em todos os estágios do processo foi tipo de agente oxidante. Depois, foram estudas as propriedades finais do polímero tais como grau de oxidação e resistividade elétricas. O rendimento de polimerização também foi avaliado, todas estas respostas também foram avaliadas utilizando um planejamento fatorial que, por sua vez, mostrou que a variável que mais influencia nas propriedades finais do polímero é o tipo de agente oxidante. Em um segundo momento, foram estudadas as influências das condições de preparo das blendas de PANI com o poli(acrilonitrila-butadieno-estireno) (ABS) preparadas pelo método de codissolução de ambos os componentes em um solvente comum através de um planejamento fatorial. As variáveis estudadas foram: quantidade de PANI nas blendas, razão m-cresol;clorofórmio, tipo de dopante (DBSA ou CSA), concentração de dopante e teor de acrilonitrila no ABS. As respostas monitoradas foram a flexibilidade e a condutividade elétrica das blendas obtidas. Os resultados mostraram que a quantidade de PANI nas blendas e o teor de acrilonitrila no ABS foram as variáveis que mais influenciaram em ambas as respostas. O tipo de dopante mostrou somente influência na resposta condutividade, onde o DBSA se mostrou o melhor dopante para se obter blendas de PANI/ABS mais condutoras. Depois das melhores condições de preparo estabelecidas, o limite de percolação do sistema foi determinado, onde o valor estimado foi de 3% em massa de PANI na blenda, apresentando uma condutividade de 3 S.cm-1. Para se compreender o mecanismo de condutividade das amostras, foi feito um estudo da condutividade DC das blendas no intervalo de temperatura de 80-320 K. Os dados foram tratados aplicando a teoria de Mott, onde o mecanismo de condutividade obedece ao modelo de Saltos de Tamanhos Variáveis em três dimensões, e os parâmetros de Mott foram estimados. Duas aplicações para o sistema PANI/ABS foram propostas. Onde preparados compósitos varistores de PANI/ABS, sendo que o material preparado com 30% de PANI apresentou uma tensão de ruptura de aproximadamente 10 V e um coeficiente de não linearidade de 9,2, com estes valores o compósito pode ser utilizado na proteção de equipamentos eletrônicos. Na outra aplicação proposta neste trabalho, foi preparada uma tinta de PANI-DBSA/ABS, que foi depositada sobre papelão, a resistência elétrica do material pode ser controlada pelo número de camadas de tinta. Deste modo o material pode ser utilizado na proteção antiestática e eletromagnética também de componentes eletrônico.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3315.pdf: 3728426 bytes, checksum: 5c14afa68585975c1a4bef6e2d89106a (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / Universidade Federal de Minas Gerais / We have studied the optical properties of Poly(3-Thiopheneacetic Acid) (PTAA) by absorption, emission, and infrared measurements. We have observed, on the contrary of what broadly reported in the literature, that the intensity of the PTAA luminescence increased with time exposition of the Laser beam. The results have been shown that luminescence was highly dependent of the power of Laser beam excitation and of the polymeric (blends) film thickness. To evaluate the chemical changes in the course of luminescence increasing, absorption measurements in the infrared range were done. A decrease in the band of 1560 cm-1 was observed after Laser beam irradiation, what could be related with a decrease in the number of C=C bonds, and it is a possible explanation for the luminescence intensification. The PTAA photoluminescence was studied under high vacuum showing that the increase of luminescence was not dependent of oxygen presence in the polymeric film. Besides, we have done photoluminescence measurements at temperature of 10 K and compared with that at room temperature, 298 K. In the irradiation of the films at 10 K it was observed a suppressing effect that could be related to conformational changes in the polymer structure. Finally, we have measured the time resolved photoluminescence (TRPL) of PTAA and AC/PTAA blends in picoseconds in two temperatures regime. It was investigated the TRPL transients for different samples of PTAA in several solvents and for blends with cellulose acetate (AC) or poly(vinyl alcohol) (PVA). In all samples (the pure polymer and in the blends) the PL transients have presented behavior mono- and biexponentials. However, the mono-exponential model, in most cases, was not sufficient to describe adequately all PL decays. So, it was used a function in the form of two exponentials sum. / Inicialmente foram estudadas as propriedades ópticas de filmes de Poli(3-ácidotiofenoacético) (PTAA) por medidas de absorção, emissão e infravermelho. Verificou-se, ao contrário do extensivamente descrito na literatura, que a intensidade da luminescência do PTAA aumentava com o tempo de exposição ao Laser. Os resultados mostraram que a luminescência é fortemente dependente da intensidade da luz de excitação e da espessura dos filmes. Para avaliar as mudanças químicas geradas durante o aumento da luminescência, realizaram-se estudos de absorção na região do infravermelho. Observou-se uma diminuição na banda em 1560 cm-1 depois da irradiação com Laser, o que pode estar relacionado com um decréscimo no número de ligações C=C e é uma possível explicação para a intensificação da luminescência. A fotoluminescência do PTAA foi estudada em alto vácuo e os resultados mostraram que o aumento da luminescência é independente da presença de oxigênio. Além disso, com a realização de medidas de fotoluminescência à 10 K, observou-se um efeito supressivo na irradiação dos filmes que pode estar relacionado com a mudança na conformação do polímero. Finalmente, realizaram-se medidas de fotoluminescência resolvida no tempo, PLRT. Foram estudados filmes de PTAA e de blendas AC/PTAA e PVA/PTAA utilizando-se PLRT em picosegundos a temperatura ambiente e a baixa temperatura. Investigaram-se os transientes de PLRT para diferentes amostras de PTAA de diferentes solventes e de blendas com Acetato de celulose (AC) ou Poli(vinil álcool) (PVA). No polímero puro e nas blendas os transientes de PL apresentaram comportamento mono e biexponenciais, entretanto o modelo monoexponencial na maioria dos casos não foi suficiente para descrever adequadamente todos os decaimentos de PL. Utilizou-se então, uma função na forma de uma soma de duas exponenciais.

Submitted by Luiza Santos (lukgsantos@gmail.com) on 2018-09-17T21:17:37Z No. of bitstreams: 2 Luiza Gouvêa Santos - Dissertação.pdf: 10565562 bytes, checksum: 13492cd06232cc330f2ba1e52264b916 (MD5) BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf: 568109 bytes, checksum: a2c43c4628375f2a395644298e50473d (MD5) / Approved for entry into archive by Eunice Nunes (eunicenunes6@gmail.com) on 2018-09-17T23:25:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Luiza Gouvêa Santos - Dissertação.pdf: 10565562 bytes, checksum: 13492cd06232cc330f2ba1e52264b916 (MD5) BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf: 568109 bytes, checksum: a2c43c4628375f2a395644298e50473d (MD5) / Approved for entry into archive by Eunice Nunes (eunicenunes6@gmail.com) on 2018-09-17T23:33:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Luiza Gouvêa Santos - Dissertação.pdf: 10565562 bytes, checksum: 13492cd06232cc330f2ba1e52264b916 (MD5) BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf: 568109 bytes, checksum: a2c43c4628375f2a395644298e50473d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T23:33:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Luiza Gouvêa Santos - Dissertação.pdf: 10565562 bytes, checksum: 13492cd06232cc330f2ba1e52264b916 (MD5) BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf: 568109 bytes, checksum: a2c43c4628375f2a395644298e50473d (MD5) Previous issue date: 2018-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Poly (lactic acid) (PLA) is a non-toxic, transparent and biodegradable aliphatic polyester, produced from renewable raw materials. This polymer meets several requirements for packaging applications, but is fragile and has lower gas and water vapor barrier properties, compared to polymers currently used in this application. The formation of PLA blends with poly (ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH), which has transparency and good gas barrier properties, is an advantageous alternative to modify this biodegradable polymer, in order to obtain better mechanical and barrier properties without loss of transparency. This research objective was to develop biodegradable PLA/EVOH nanoblends, for packaging application, through reactive extrusion followed by the production of films. EVOH was added in 3, 5 and 10 wt%. Two compatibilization systems, containing epoxy as the reactive group, and a catalyst of the reaction between epoxy and hydroxyl, were used for interfacial modification. The influence of the dispersed phase content, the use of different compatibilizers and the presence of the catalyst in the thermal, mechanical, rheological, optical and barrier properties, as well as the the morphology of the blends, were analyzed. It was possible to observe a reduction in the diameter of the dispersed EVOH particles in the PLA matrix through reactive extrusion and addition of compatibilizing systems. The reduction was even more significant with the use of the catalyst, reaching values very close to the nanometric scale, but resulted in the degradation of the PLA matrix. The blends compatibilized with GMA and peroxide presented the best mechanical performance, however still very close to the PLA matrix. The barrier properties of all blends were higher than those of PLA. The blends showed transparency when the film is positioned close to the object, thus presenting sufficient optical property for packaging application. / O poli (ácido láctico) (PLA) é um poliéster alifático, atóxico, transparente e biodegradável, produzido a partir de matérias-primas renováveis. Este polímero atende a vários requisitos para aplicação em embalagens, porém é frágil e apresenta propriedades menores de barreira a gases e ao vapor de água, em comparação a polímeros utilizados atualmente nesta aplicação. A formação de blendas de PLA com o poli (etileno-co-álcool vinílico) (EVOH), que possui transparência e boas propriedades de barreira a gases, apresenta-se como uma alternativa vantajosa para modificar esse polímero, a fim de se obter melhores propriedades mecânicas e de barreira, sem a perda da transparência. Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de nanoblendas PLA/EVOH biodegradáveis para aplicação em embalagens por meio de extrusão reativa seguida da produção de filmes. O EVOH foi adicionado em 3, 5 e 10% em massa. Dois sistemas de compatibilização, contendo o grupo reativo epóxi, além de um catalisador da reação entre o epóxi e a hidroxila, foram utilizados para modificação interfacial. A influência do teor da fase dispersa, do uso dos diferentes compatibilizantes e da presença do catalisador nas propriedades térmicas, mecânicas, reológicas, ópticas e de barreira, assim como na morfologia das blendas, foi analisada. Foi possível observar redução no diâmetro das partículas dispersas de EVOH na matriz de PLA, através de extrusão reativa e adição dos sistemas compatibilizantes. A redução foi ainda mais significativa com o uso do catalisador ZnSt2, atingindo valores muito próximos à escala nanométrica, porém resultou na degradação da matriz PLA. As blendas compatibilizadas com GMA e peróxido apresentaram o melhor desempenho mecânico, entretanto ainda muito próximo ao da matriz PLA. As propriedades de barreira de todas as blendas foram superiores à do PLA. As blendas apresentaram transparência quando o filme é posicionado próximo ao objeto, apresentando assim propriedade óptica suficiente para aplicação em embalagens. / CNPq: 134655/2016-8

O presente trabalho apresenta resultados do estudo que objetivou desenvolver blendas poliméricas compostas por dois polimeros biodegradáveis, o poli (butileno succinato - co - adipato) (PBSA) copolímero de poliésteres alifáticos e a policaprolactona (PCL). O estudo desenvolveu a tecnologia para a incorporação de nanowhiskers de celulose (NWC) enxertados com PCL (NWC - g - PCL), com objetivo de melhorar a adesão nanowhisker/matrix, e otimizar as propriedades mecânicas destes polímeros. As composições utilizadas foram 30PCL/70PBSA e 50PCL/50PBSA (em % de massa), com 1, 3 e 5% de NWC - g - PCL. As blendas e compósitos foram preparadas na forma de filmes por evaporação de solvente clorofórmio (casting) e via extrusão e moldagem por injeção, e caracterizadas quanto a suas propriedades térmicas, mecânicas e morfológicas através de calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e análise termodinâmica mecânica (DMTA), ensaio mecânico de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos através das análises de espectroscopia no infravermelho (IV) e difração de raios-X (DRX) sugerem a enxertia de cadeias de PCL nos NWC. Os polímeros puros, na forma de filmes, obtidos por evaporação de solvente, apresentaram estabilidade térmica semelhantes com início de decomposição em 290°C e decomposição máxima em torno de 420°C. Os filmes dos compósitos apresentaram uma diminuição da estabilidade térmica com o aumento dos teores de NWC - g - PCL nas formulações. As curvas DSC apresentaram dois picos de fusão e de cristalização o que indica a imiscibilidade dos polímeros, as análises térmicas dos filmes, mostraram também um aumento no grau de cristalinidade conforme os teores de nanowhiskers enxertados aumentaram, isso para composição 30/70. No caso dos compósitos com composição 50/50 (PCL/PBSA) houve uma diminuição do grau de cristalinidade dos polímeros. A imiscibilidade dos polímeros nos filmes foi confirmada também através das análises DMTA onde dois picos distintos de tanδ foram encontrados, para as composições 30/70, próximos das temperaturas de transição vítrea dos dois polímeros. As mesmas composições processadas via extrusão, e corpos de prova moldados por injeção, apresentaram uma queda na estabilidade térmica detectada pelas análises TGA. Houve um aumento no grau de cristalinidade da PCL conforme maior quantidade de nanowhisker nos compósitos. A maior rigidez do material foi confirmada a partir dos ensaios mecânicos de tração, onde o módulo elástico aumentou aproximadamente duas vezes com o aumento da porcentagem de nanocargas nos compósitos, assim como a diminuição da porcentagem de alongamento e a resistência à tração não sofreu grandes alterações. / In this dissertation results of the study aimed to develop polymer blends composed of two biodegradable polymers, poly (butylene succinate - co - adipate) (PBSA) and aliphatic polyester polycaprolactone (PCL). The study developed the technology for the incorporation of cellulose nanowhiskers (NWC) grafted PCL (NWC - g - PCL), aiming to improve adherence nanowhisker / matrix, and improve mechanical properties of these polymers. The compositions used were 30PCL/70PBSA and 50PCL/50PBSA (in mass%), with 1, 3 and 5% of NWC - g - PCL. The blends and composites were prepared as films by evaporation of solvent chloroform (casting) and via extrusion and injection molding, and characterized their thermal, mechanical and morphological means of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) mechanical and thermodynamic analysis (DMTA), mechanical tests and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained by analysis of infrared spectroscopy (IR) and X -ray diffraction (XRD) suggest the grafting of PCL chains in the NWC. The pure polymers in the form of films obtained by solvent evaporation, showed similar thermal stability with decomposition onset at 290°C and decomposition maximum at around 420°C. The films of the composites showed a decrease in thermal stability with increased levels NWC - g - PCL in the formulations. The DSC curves show two melting peaks and crystallization which indicates immiscibility of the polymers, the thermal analysis of the film showed also an increase in degree of crystallinity as the content of grafted nanowhiskers increased, this composition to 30/70. In the case of composites with composition 50/50 (PCL / PBSA) there was a decrease in the degree of crystallinity of polymers. The immiscibility of the polymers in the film was also confirmed by analysis DMTA where tanδ two distinct peaks were found for compositions 30/70, close to the glass transition temperatures of the two polymers. The same compositions processed via extrusion, and specimens injection molded, showed a decrease in thermal stability detected by TGA analysis. There was an increase in the degree of crystallinity of the PCL as the largest quantity of nanowhisker composites. The rigidity of the material was confirmed from the tensile test, where the elastic modulus increased approximately twice the percentage increase of nanofiller in the composites, as well as the decrease in percentage elongation and tensile strength has not changed much.