Embora tenham sido desenvolvidas ferramentas de projeto com foco ambiental, como o Ecodesign e os 3R´s, o descarte de materiais, sem o devido tratamento, tem ampliado durante os últimos anos. Esta situação faz com que diversas empresas, muitas vezes pressionadas por órgãos públicos, legislações e pelo consumidor, repensem seus processos industriais e suas metodologias para a projetação e fabricação de produtos. Desta forma, a presente pesquisa estuda o Ciclo de Reciclagem dos Materiais (CRM) como uma ferramenta de apoio técnico-científica para a Seleção de Materiais, que visa a auxiliar a área de Engenharia e de Design no desenvolvimento de novos produtos. O CRM possibilita a tomada de decisões projetuais, pois é possível avaliar a vida útil do material, tendo como parâmetro suas propriedades mecânicas após cinco ciclos de reciclagem. Como estudo de caso, a ferramenta do CRM foi aplicada na análise da blenda ABS (Acrilonitrila-Butadieno- Estireno)/PC (Policarbonato), na composição de 70% em ABS, mais 30% em PC. Essas amostras foram caracterizadas pelas técnicas da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), cromatografia de permeação em gel (GPC), ensaios de tração e ensaios de impacto. Os dados obtidos, a partir dessas técnicas, deram origem ao ponto de intersecção do CRM. A geração desse ponto permite um maior controle e monitoramento das propriedades mecânicas do material após sua reciclagem. Dessa forma, os resultados obtidos, apontaram que a blenda 70/30 precisa sofrer uma correção na composição da mistura após sua reciclagem, objetivando, assim, manter ou melhorar suas propriedades mecânicas de impacto. A presente pesquisa também avaliou a utilização do ABS reciclado, oriundo de carcaças de computadores pessoais, para a fabricação da blenda 70/30. Os resultados obtidos demonstraram que, com a utilização de 2% de ABS reciclado, a força de impacto obtida, se aproxima dos valores observados para o ABS virgem. Acima de 2%, a composição torna-se extremamente frágil. Neste sentido, os resultados dos estudos de caso, apontaram a viabilidade de aplicação do CRM, como ferramenta para a Seleção de Materiais, tendo como parâmetro projetual a reciclagem do material. / Although some project tools with focus on the environment such as Ecodesign and the 3R’s have been developed, material disposal without proper treatment has expanded in recent years. This situation causes many companies, following pressure from public bodies, laws and consumers, to re-think their industrial processes and methodologies for the design and manufacture of products. Thus, the present study involves the cycle of recycling of materials (CRM) as a tool of scientific-technical support for the selection of materials, which aims to assist both engineering and design areas in the development of new products. CRM enables decision-making involving projects, since it is possible to evaluate the useful life of materials by taking as parameter their mechanical properties after five cycles of recycling. As a case study, the CRM tool was applied in the analysis of ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)/PC (polycarbonate), in the composition of 70% ABS and 30% PC. These samples were characterized by fourier transform Infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), gel permeation chromatography (GPC), traction tests and impact tests. Data obtained from these techniques gave rise to the point of intersection of CRM. The generation of such point allows greater control and monitoring of mechanical properties of the material after its recycling. This way, the results obtained showed that the 70/30 blend must suffer a correction in its composition after recycling in order to maintain or improve its mechanical properties of impact. This study also evaluated the use of recycled ABS derived from carcasses of personal computers, for the manufacture of 70/30 blend. The results showed that, with the use of 2% recycled ABS, the impact strength obtained approaches the obtained values observed for the virgin ABS. Above 2%, the composition becomes extremely fragile. In this respect, the results of case studies pointed out the feasibility for CRM implementation as a tool for the selection of materials, taking the recycling material as a project parameter.

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.

Devido às crescentes exigências da sociedade, das legislações ambientais e do próprio meio ambiente pela sua preservação, é imprescindível a tomada de providências, especialmente no que tange ao projeto de produto (Design de Produto). Nesta fase, deve ser possível prever o desempenho do produto e de seus materiais em todo o ciclo de vida, desde a produção até os processos de reaproveitamento, reciclagem e descarte final. Para que essa previsão seja possível, são necessários dados de propriedades dos materiais, viabilizando a seleção destes conforme a finalidade a que se destinam. O presente trabalho se deteve, assim, aos estudos relacionados ao Ecodesign, especificamente ao Design para Reciclagem, de óculos oriundos de apreensão pela Receita Federal do Brasil. O objetivo foi propiciar subsídios técnicos para gerar soluções viáveis para um encaminhamento adequado desses resíduos provenientes de apreensão. Como possibilidade para reciclagem, foi sugerida a produção de blendas com os polímeros constituintes dos óculos, policarbonato (PC) e polimetilmetacrilato (PMMA). As blendas e os polímeros puros, tanto de material virgem quanto provenientes dos óculos, foram caracterizados via espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de tração e de impacto, inspeção visual e testes de chama e de solubilidade. Os dados obtidos foram, então, comparados para o decorrer de quatro ciclos de processamento, entre as diferentes composições e para o material virgem e dos óculos, proporcionando noções a respeito das tendências no comportamento das propriedades dos materiais reciclados. As blendas consideradas total ou parcialmente miscíveis via calorimetria diferencial exploratória (DSC) foram 90PC10PMMA, 80PC20PMMA e 70PC30PMMA (composições mássicas). / Increasing demands from society, environmental legislation, and environment itself make it imperative that we take actions concerning product design. In this phase, one should be able to predict product and materials performance in all of the product's life cycle, from its production up to reuse, recycling and final disposal. In order to make this prediction possible, one needs data about materials properties. These data enable material selection in accordance to their usage. This work consists in a study related to Ecodesign and, more specifically, Design for Recycling, of counterfeit glasses apprehended by Brazilian internal revenue service (Receita Federal). Its goal is providing a technical basis and presenting viable solutions for an adequate disposal of these residues after apprehension. This dissertation suggests the production of blends with the polymers that constitute the glasses, namely PC and PMMA, as a possibility to carry out recycling. The blends, as well as the polymers in their pure state, either from virgin material or from the counterfeit glasses, were characterized with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), tension and impact tests, and visual inspection, as well as with flame and solubility tests. The data thus obtained was compared along four processing cycles regarding the different compositions, yielding valuable information about trends in the behavior of the recycled materials' properties. The blends considered miscible or partially miscible by means of differential scanning calorimetry (DSC) were 90PC10PMMA, 80PC20PMMA e 70PC30PMMA (mass fractions).

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2015-05-21T17:56:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de Grasielly Karine Martins de Souza.pdf: 2433825 bytes, checksum: 1a67453fb90b15dc21744d94950f544d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-21T17:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de Grasielly Karine Martins de Souza.pdf: 2433825 bytes, checksum: 1a67453fb90b15dc21744d94950f544d (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / A crescente utilização de produtos fabricados a partir de polímeros não-biodegradáveis, provenientes de rota petroquímica, como copos descartáveis, garrafas e sacolas plásticas, têm contribuído para o acúmulo de resíduos plásticos no planeta. Uma alternativa viável para solução deste problema é a utilização de polímeros biodegradáveis para produção destes produtos. Além disso, alguns polímeros biodegradáveis, como o poli(3-hidroxibutirato) (PHB) e a quitosana, têm aplicações médico-hospitalares e alimentícias, por apresentarem propriedades, como atoxicidade e biocompatibilidade. No entanto, nestes setores há a necessidade da esterilização dos seus produtos. Portanto, o presente trabalho teve como principal objetivo a avaliação das propriedades morfológicas, mecânicas e térmicas de blendas de PHB/quitosana após processos de esterilização térmica ou radiolítica. As blendas foram preparadas pelo método casting solution (0,7% m/m de quitosana) e suas propriedades foram avaliadas a partir de diversas técnicas, como espectroscopia do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear (RMN-1H), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaio de tração, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Os filmes obtidos de PHB e PHB/quitosana apresentaram-se homogêneos e opacos, enquanto os filmes de quitosana ficaram homogêneos e transparentes. Através da análise por componentes principais dos espectros de infravermelho dos filmes de PHB puro, quitosana pura e das blendas PHB/quitosana foi possível observar a formação de dois agrupamentos distintos em relação às suas estruturas químicas. Além disso, também foram evidenciadas alterações nos espectros de infravermelho das blendas antes e após irradiação. No espectro de RMN-1H não foi observada nenhuma nova estrutura com a adição da quitosana, nem após irradiação. Com base no MEV, foi possível observar na blenda a presença de grânulos, referentes à quitosana, dispersos na matriz de PHB. Também foi observado que após esterilização térmica, a blenda apresentou uma superfície rugosa, com a presença de grânulos e alguns vazios na matriz. Entretanto, após a esterilização radiolítica, os filmes apresentaram superfície lisa e homogênea. As propriedades mecânicas (tensão máxima, deformação específica e módulo de elasticidade) da blenda se mantiveram aproximadamente constantes após processo de esterilização térmica, não sendo comprometidas com a presença da quitosana. Porém após esterilização radiolítica as blendas se apresentaram quebradiças. A temperatura e entalpia de cristalização, a temperatura de fusão e o grau de cristalinidade das blendas não foram alteradas com a adição de quitosana, nem após esterilização térmica, porém para as doses de 50 e 75 kGy, houve uma redução no valor da entalpia de cristalização e no grau de cristalinidade da blenda. Provavelmente, a radiação-γ, nessas doses, comprometeu a região cristalina da blenda. O comportamento térmico da blenda, antes e após processos de esterilização térmica ou radiolítica, observado na curva de TGA foi semelhante ao do filme de PHB puro. As blendas não apresentaram atividade antimicrobiana, provavelmente devido ao baixo percentual de quitosana presente na blenda.

Este trabalho tem como objetivos a preparação e a caracterização de blendas de amido termoplástico e borracha natural, obtidos a partir dos amidos de mandioca e milho e do látex de borracha natural utilizado diretamente como extraído da seringueira, sem nenhum tipo de tratamento prévio. Os amidos termoplásticos (TPS) foram processados em misturador intensivo em duas temperaturas diferentes (120oC e 150oC), utilizando como plasticizantes a glicerina, o etilenoglicol e o propilenoglicol na proporção de 30 % em massa na matriz, e teores de látex de borracha natural (NRL) variando na proporção de 2,5 a 10 % em massa na blenda. As propriedades das blendas foram avaliadas por difração de Raios-X, por termogravimetria (TG), ensaios mecânicos de resistência à tração, por ensaios de absorção de água e por microscopia eletrônica de varredura (SEM). O cisalhamento desenvolvido durante o processamento em misturador intensivo levou à perda da estrutura cristalina e à desestruturação dos grânulos de amido. A adição de látex diminuiu os valores de índice de cristalinidade dos TPS, não alterando, entretanto, o comportamento cristalográfico com relação ao tipo de padrão de cristalinidade apresentado pelos TPS. Com relação à estabilidade térmica, os TPS mostraram-se dependentes da fonte de amido utilizado, do tipo de plasticizante, da temperatura de processamento e do teor de látex presente. Quanto à resistência mecânica, o TPS de milho se mostrou mais resistente que o de mandioca, principalmente quando plasticizado com glicerina, tendo a temperatura de processamento pouca influência sobre os resultados. Com relação aos teores de látex adicionados, não foi observada nenhuma melhora significativa sobre a resistência mecânica dos TPS, exceto um pequeno aumento nos valores de alongamento à ruptura. A adição de látex proporcionou uma diminuição linear na absorção máxima de água no equilíbrio, assim como uma redução nos valores de coeficiente de difusão de água apresentado pelos TPS. Uma vez que o processo de mistura desempenha uma função importante na morfologia destas blendas, na maioria dos TPS plasticizados com glicerina, entretanto, para os TPS plasticizados com etilenoglicol e com propilenoglicol não houve uma boa dispersão dos componentes das misturas. Os TPS de milho plasticizados com glicerina à 150oC foram os que apresentaram uma melhor dispersão das partículas de látex quando comparado com os demais. A qualidade destas dispersões foi uma conseqüência da utilização do látex ao invés da borracha sólida, uma vez que o primeiro apresenta a presença de proteínas e lipídeos na superfície das partículas de borracha presentes no látex, atuando como um compatibilizante entre o amido, uma matriz polar, e a borracha, um material não-polar. / The aim of the study reported here was to prepare and characterize blends of thermoplastic starch and natural rubber, based on manioc starch (tapioca), corn starch and natural rubber latex used directly as extracted from Hevea brasiliensis (Brazilian rubber tree), without prior treatment. The thermoplastic starch (TPS) matrices were prepared in a high-intensity mixer at two temperatures (120°C and 150°C), with 30% (w/w) glycerol, ethylene glycol or propylene glycol as plasticizer, and from 2.5% to 10% (w/w) natural rubber latex (NRL) was added to form the blends. The properties of the composite blends were assessed by XRD, TGA, tensile strength tests, water absorption tests and SEM. The shearing forces developed during mixing resulted in a loss of crystallinity and breakdown of the starch granule structure. The addition of NRL reduced the crystallinity index of the TPS, but did not change the type of crystal structure exhibited by this phase. The thermal stability of the TPS matrix was found to depend on the origin of the starch, the type of plasticizer, the processing temperature and the latex content. In the mechanical strength tests, the cornstarch TPS proved stronger than the manioc product, especially when plasticized with glycerol, while the mixing temperature had little influence. With the addition of NRL, no significant was observed in the mechanical properties, except for a small increase in the elongation of the material at breakpoint. As latex was added there was a linear decrease in the maximum absorption of water at equilibrium, as well as a reduction in the diffusion coefficient of water in the matrix. While the mixing process played an important part in producing an adequate blend morphology in most of the mixtures containing glycerol, the components of blends in which the TPS was plasticized with ethylene or propylene glycol were not well-dispersed. The TPS that afforded the best dispersion of latex particles was composed of cornstarch and glycerol and plasticized at 150°C. The highquality dispersion achieved was a consequence of using raw latex instead of solid rubber, since in the latex the rubber particles are coated with surface proteins and lipids that help to compatibilize the starch, a polar matrix, with the nonpolar rubber.

Neste Trabalho foi preparada e estudada a blenda de poli(tereftalato de etileno) (PET) com polietileno de baixa densidade (PEBD). Esta blenda apresenta interesse científico e tecnológico decorrente da possibilidade de associar as propriedades de resistência térmica e elevado módulo de elasticidade do PET à boa resistência à fratura e à flexibilidade a baixas temperaturas do PEBD. Duas séries de misturas contendo diferentes proporções de PET:PEBD foram preparadas através de mistura em fusão numa extrusora dupla-rosca, contendo como agente compatibilizante poli(etileno-butileno)-bloco-poliestireno (produto comercial) ou poli(etileno-butileno)-bloco-poliestireno sulfonado (produto sintetizado), respectivamente, na proporção de 0 a 6 %. O agente compatibilizante poli(etilenobutileno)- bloco-poliestireno sulfonado foi preparado neste Trabalho a partir do poli(etileno-butileno)-bloco-poliestireno. Todas as misturas preparadas foram caracterizadas quanto às suas propriedades mecânicas através de ensaios de impacto e de tração. As superfícies de fratura criogênica das misturas foram observadas através de microscopia eletrônica de varrredura para caracterização da sua textura. As blendas apresentaram valores de módulo de Young intermediários àqueles observados para o PET (3,54 GPa) e PEBD (110 MPa), entre 1,32 GPa e 2,84 GPa. O mesmo foi observado para a resistência à tração na ruptura, cujos valores das blendas variaram de 13,3 MPa a 33,9 MPa, comparados com 59,6 MPa e e 0,49 MPa para PET e PEBD, respectivamente. / In these work blends of poly(ethylene tereftalate) (PET) and low density polyethylene (LDPE) were prepared and studied. The PET/PEBD blend presents scientific and technological interests due to the possibility of combining the high thermal stability and high elasticity modulus of PET with the fracture resistance and low temperature flexibility of LDPE. Two series of PET:LDPE blends with different relative proportions were prepared by melting mixture in a twin-screw extruder having as compatibilizing agent poly(ethylene-butylene)-block-polystyrene (commercial product) or sulfonated poly(ethylene-butylene)-block-polystyrene (synthesized product), respectively, in the range 0-6 %. The compatibilizing agent sulfonated poly(ethylene-butylene)-blockpolystyrene was prepared in this work from poly(ethylene-butylene)-blockpolystyrene. The mechanical properties of the blends were characterized by impact resistance tests and extensional tension tests. Textural analysis of blends was performed by observing their cryogenically fractured surfaces were characterized by scanning electron microscopy. The blends presented Young modulus values between those observed for PET (3.54 GPa) and LDPE (110 MPa), in the range from 1.32 GPa to 2.84 GPa. The same behavior was observed for the tensile strength, which values varied from 13.3 MPa to 33.9 MPa, compared to 59.6 MPa and 0.49 MPa for PET and LDPE, respectively.

Blendas poliméricas são largamente utilizadas nas indústrias de pneus por causa de seu baixo custo e das melhores propriedades que podem ser obtidas. Quando os componentes da blenda não são miscíveis entre si, métodos de compatibilização química (utilizando agentes compatibilizantes) ou mecânica (aumentando o tempo de mistura dos elastômeros) são necessários para melhorar a compatibilidade dos componentes da mistura. Neste trabalho, o Trans-Polioctenileno (TOR) foi usado como agente compatibilizante da blenda de NR/SBR. A viscosidade Mooney, a Carga e o Alongamento na Ruptura de diversas blendas foram avaliados, utilizando um planejamento fatorial. Os resultados obtidos mostraram que o TOR tem maior influência na alteração da viscosidade Mooney, seguido pelo tempo de premix e de repasse. No caso das propriedades dinamométricas, a carga e o alongamento na ruptura são mais sensíveis às alterações do tempo de processamento dos polímeros. O TOR leva a uma ligeira diminuição destas propriedades. Baseado nos resultados estatísticos, equações de regressão para avaliar as propriedades estudadas em função da concentração de TOR e do tempo de processamento foram propostos e posteriormente verificados, utilizando blendas que não estavam incluídas no planejamento original. Os resultados foram bastante satisfatórios, tanto na determinação dos efeitos das variáveis quanto na determinação das equações. Concluiu-se que a viscosidade Mooney é mais sensível às alterações da concentração de TOR do que às alterações do tempo de mistura dos elastômeros e que as propriedades dinamométricas são mais afetadas pelo tempo de processamento. / Polymer blends are used in tyre industries because of their low cost and better properties. When the blend components are not miscible, chemical methods (using compatibilizing agents) or mechanical methods (increasing the mixture time of elastomers) of compatibilization are necessary to improve the compatibility of the components of the blend. In this work, Trans-Polyoctenylene Rubber (TOR) was used as a compatibilizing agent of the NR/SBR rubber blend. The Mooney viscosity, stress and elongation at break of different blends were evaluated, using a Factorial Design. The experimental results obtained showed that the Mooney viscosity is greatly affected by the addition of TOR whereas the dynamometric properties, the stress and elongation at break are more sensitive to the changes of processing time of polymers. Based on statistical results, regression equations to evaluate the properties studied as a function of TOR concentration and processing time were obtained and verified using blends which were not on the original design. The results were very satisfactory, either on the effects determination or on the regression equation determination. It was concluded that the Mooney viscosity is more sensitive to the alterations of TOR concentration than the changes in the processing time of the elastomers and the dynamometric properties are more affected by the processing time.

Polímeros líquido-cristalinos (LCPs) e poliestirenos comerciais são imiscíveis. A literatura relata melhoria na miscibilidade dessas blendas através da utilização de polímeros modificados. Misturas de polímeros com baixa massa molar são mais miscíveis do que blendas similares com polímeros de alta massa molar. Neste trabalho, blendas de poliestireno sintetizado com baixa massa molar (Mv = 11000 e 70000 g/mol) e poliestireno comercial (Mv = 223000 g/mol) e polímero líquidocristalino termotrópico sintetizado, poli(metil-1,4-dioxifenileno 4,4\'-dicarbonil-1,10- dibenzoil-oxi-decano) (Mn = 9500 g/mol, Mw = 24000 g/mol, Mw/Mn = 2,5), foram preparadas por solubilização em clorofórmio e por coprecipitação. A ocorrência ou não da miscibilidade nas amostras foram estudadas através da viscosimetria, de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). Os resultados obtidos foram comparados com as micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As análises quantitativas das micrografias MEV das misturas de LCP com PS 11000 g/mol revelaram que os diâmetros das partículas de PS variaram de 27 a 52 nanômetros em blendas (PS/LCP) com composição relativa em massa de 70/30, 50/50, 30/70, formando uma estrutura micro-heterogênea. Já as misturas formadas com PS com Mv = 70000 g/mol apresentaram estrutura cocontínua para as mesmas composições de blendas, que confirmam a imiscibilidade das mesmas, conforme observado por DSC e DMTA. / Liquid crystal polymers (LCPs) and commercial polystyrene blends are known to be immiscible. The literature reports improvements on miscibility through polymer modification. Mixtures of amorphous isotropic polymers with low molar mass are more miscible than similar blends with high molar mass polymers. In this work, blends of synthesized polystyrenes with low molar masses (Mv = 11000 e 70000 g/mol) and commercial polystyrene (Mv = 223000 g/mol), and synthesized thermotropic liquid crystal polymer poly(methyl-1,4-dioxiphenylene-4,4\'-dicarbonyl- 1,10-dibenzoyl-oxydecane), (Mn = 9500 g/mol, Mw = 24000 g/mol, Mw/Mn = 2.5) were prepared by solubilization in chloroform and co-precipitation. The presence or absence of miscibility in the samples were studied by viscometry, differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanic thermal analysis (DMTA). The results are compared to the morphology observed by scanning electron microscopy (SEM). Quantitative analysis of the micrographs of the blends by SEM showed that the blends with PS 11000 g/mol showed diameters of the PS particles in the range 27-52 nanometers at all compositions, forming a micro-heterogeneous structure. In contrast, the blends formed with PS Mw = 70000 g/mol showed co-continuous structure for the blends, confirming the immiscibility as observed by DSC and DMTA .

Esse projeto visa a melhoria das propriedades mecânicas e de processabilidade do Poli(3-hidroxibutirato) (PHB) para futuras aplicações. Foram preparados filmes de blendas de PHB por dissolução em clorofórmio. Poli(etileno glicol), com massa molar de 300 (PEG) ou 4.000.000 g mol-1 (PEO), foi misturado em proporções de 5 a 30 % em massa e análises termogravimétricas (TG), de calorimetria diferencial exploratória (DSC) e ensaios dinâmico-mecânicos (DMTA) foram realizadas para avaliar a miscibilidade da blenda. Foram também analisados filmes recém-preparados e filmes envelhecidos, para avaliar o avanço da cristalização e consequente alteração das propriedades dos filmes com o passar do tempo. Para isso foram feitas comparações visuais de imagens microscópicas da morfologia das blendas, obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As blendas foram analisadas quanto ao grau de cristalinidade através de análise calorimétrica (DSC) e de difratometria de raio-X. As curvas de DSC mostram uma redução da Tm do PHB com a adição de PEG e PEO, o que indica uma forte interação entre os polímeros. As análises de TG mostram uma etapa principal de degradação, evidenciando a miscibilidade entre os polímeros. A TG também mostra uma sensível redução na temperatura de degradação do PHB para concentrações acima de 10 % em PEG, o que é indesejável. Através do MEV nota-se que existe também uma segregação de fases que aumenta com o tempo de estocagem do material, levando à recristalização do PHB e sua consequente fragilização. A difração de raios-X nos mostra que a adição de PEG e PEO ao PHB traz uma redução considerável para a cristalinidade do sistema, e que o aumento de 5 % para 30 % no teor de PEG é responsável por apenas uma pequena redução na cristalinidade, mas uma considerável redução na recristalização sofrida pela blenda com o tempo de estocagem. As análises de DMTA mostram que as blendas possuem módulo de armazenamento similar ao de polímeros flexíveis, evidenciando uma efetiva tenacificação do PHB. Amostras utilizando PEO apresentam maior rigidez do que as amostras contendo PEG. / This project aims the enhancement of both processability and mechanical properties of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) for future applications. Films of blends of PHB and poly(ethylene oxide) were prepared by chloroform solution casting and evaporation. Poly(ethylene oxide) having molar mass of 4,000,000 (PEO) or 300 g.mol-1 (PEG) was blended in proportion of 5 to 30 wt %, Thermogravimetric Analysis (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dynamic-Mechanic Analysis (DMTA) were performed in order to evaluate the miscibility of the blends. As-cast and aged films were also compared in order to analyze the crystallization progress and the consequent changes in the blends properties due to the aging process. For this, visual comparison was drawn between microscopy pictures obtained through scanning electron microscopy (SEM). The blends have their crystallinity degree determined by analyzing their X-ray diffraction curves. The DSC curves show a reduction at the PHBs Tm as the mass percentage of PEG increases, indicating a strong interaction in between the polymers. The TG and DTG analyses reveal a single main degradation step, what denotes miscibility in between the polymers. The TG also shows a considerable reduction of the PHBs degrading temperature for PEG concentrations over 10 %, which is undesirable. Through SEM one can note a phase segregation that increases with storaging time, leading to further crystallization of PHB and its subsequent enbrittlement. The X-ray diffraction curves show that the PEG and PEO bring a considerable crystallinity reduction to the system, and that the increasing of PEG content from 5 to 30% has only a minor effect per se, though also a considerable reduction of the perfection undergone by the system with storage time. The DMTA shows that the blends have a storage modulus similar to the one of flexible polimers, hence showing an effective PHB toughening. Samples containing PEO are more rigid than those containing PEG.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Extensos estudos sobre o biodiesel comprovam suas inúmeras vantagens, entretanto os diferentes tipos de biodieseis obtidos por diferentes matérias-primas podem resultar em desvantagens e pode produzir um biodiesel inadequado para o uso. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar biodieseis produzidos de diferentes óleos usados de frituras (OUF), que são uma escolha econômica, devido seu baixo custo, bem como avaliar os efeitos de blendas de biodiesel de óleo de fritura/inajá sobre as propriedades do biodiesel. O óleo de inajá é uma fonte promissora para a produção de biodiesel, pois a amêndoa apresenta um elevado percentual de óleo. Os biodieseis metílicos foram produzidos por transesterificação usando catalisador alcalino, seu perfil em ácidos graxos, teores de glicerina livre, mono-, di- e triglicerídeos foram analisados por cromatográfica a gás equipada com detector por ionização por chama (CG-DIC). Todas as propriedades dos biodieseis foram determinadas de acordo com os métodos padrões da ANP. Foram coletados onze diferentes óleos usados de fritura, os resultados por CG-DIC apresentaram pequena variação nos seus perfis em ácidos graxos. Dez OUF apresentaram como componentes majoritários, o linoleato de metila e oleato de metila, respectivamente. Apenas um OUF apresentou como majoritários o oleato de metila e palmitato de metila. Apesar da similaridade no perfil em ácidos graxos dos OUF, há uma grande variação nas propriedades dos seus biodieseis, que não puderam ser em sua totalidade justificadas pela composição em ácidos graxos. Este fato sugere que os componentes derivados da degradação térmica, podem influenciar nas propriedades do biodiesel. Entretanto a estabilidade a oxidação pode ser correlacionada com o perfil em ácidos graxos, assim somente a amostra com superior conteúdo de saturados, apresentou uma superior estabilidade oxidativa. As blendas de biodiesel de óleo de fritura/inajá apresentaram diferentes perfis de ácidos graxos. O biodiesel de inajá apresenta como majoritários, o laureato de metila e miristato de metila respectivamente. Assim, as blendas resultaram em uma redução de ésteres insaturados e no aumento de ésteres de cadeia curta saturados. Apenas as propriedades do biodiesel da blenda de 50% v/v dos dois biodieseis, foram analisadas. Esta blenda apresentou melhores resultados para as propriedades do biodiesel em comparação ao biodiesel de óleo de inajá puro, uma maior estabilidade oxidativa e menor índice de acidez em relação ao biodiesel de OUF, entretanto apresentou baixo ponto de fulgor. Este estudo mostrou que presença de compostos de degradação térmica nos óleos de fritura pode afetar as propriedades do biodiesel. Entretanto os óleos de fritura coletados em Boa vista apresentaram uma boa qualidade, resultando em um biodiesel dentro do limite estabelecido pela ANP. O biodiesel do óleo de inajá apresentou várias propriedades fora do estabelecido pela ANP, tornando-se inviável seu uso como biodiesel. As blendas dos dois biodieseis são promissoras, quanto à correção das propriedades do biodiesel em relação aos biodieseis puros.