A vasta gama de sistemas poliméricos classificados como blendas tem sido alvo crescente no meio acadêmico e científico. A possibilidade de obtenção de propriedades combinadas e múltiplas, associada a incorporações de blendas poliméricas, enriquece a condição de pesquisa abrindo assim uma extensa área de atuação. Neste trabalho foi proposto o estudo de mistura de composto de poli (cloreto de vinila) plastificado com resíduo de poli (vinil butiral), proveniente de laminados para produção de para-brisas da indústria automotiva, bem como a investigação do efeito da irradiação gama com dose absorvida de 25 kGy, 30 kGy e 40 kGy, controlado com uso de dosímetro de PMMA e taxa de dose equivalente de 0-10 kGy.h-1. Foram analisadas variações das propriedades mecânicas e térmicas das amostras antes e após exposição à radiação gama. As formulações foram constituídas em diferentes concentrações: composto de PVC-C, resíduo de PVB-R, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 e PVC-R/PVB-R 50/50. O composto de poli (cloreto de vinila) foi formulado e aditivado, apresentando comportamento de um elastômero termoplástico, produto flexível. Foram incorporadas aparas moídas de poli (vinil butiral), provenientes de laminados para produção de para-brisas. Ambos os materiais foram incorporados em extrusora granuladora tipo rosca simples e submetidos ao processo de calandragem para efetivação da mistura e formação de mantas plásticas. As mantas foram irradiadas em um reator multipropósito de 60Co e caracterizadas para verificação das propriedades mecânicas e térmicas. Para tanto, as blendas após exposição à radiação gama apresentaram propriedades mecânicas e térmicas intermediarias as propriedades dos seus componentes, mostrando-se um material resistente e de baixo custo. Por meio da microscopia eletrônica de varredura obteve uma redução nos vasos interfaciais mostrando um aumento na capacidade de percolação do PVB na matriz de PVC, favorecendo suas propriedades físicas. / The wide range of polymer systems classified as blends has been increasingly targeted in the academic and scientific milieu. The possibility of obtaining multiple and combined properties, combined with the incorporation of polymer blends, enriches the research condition, thus opening up an extensive area of performance. In this work the study of the poly (vinyl butyral) plasticized polyvinyl chloride mixture from laminates for automotive windshield production was investigated, as well as the investigation of the effect of gamma irradiation with absorbed dose of 25 kGy, 30 kGy and 40 kGy, controlled with use of PMMA dosimeter and equivalent dose rate of 0-10 kGy.h-1. Variations of the mechanical and thermal properties of the samples were analyzed before and after exposure to gamma radiation. The formulations were constituted in different concentrations: PVC-C compound, PVB-R residue, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 and PVC-R/PVB-R 50/50. The polyvinyl chloride compound was formulated and added, exhibiting the behavior of a thermoplastic elastomer, a flexible product. Poly (vinyl butyral) ground chips were produced from laminates for the production of windshields. Both materials were incorporated in a single-thread granulator extruder and submitted to the calendering process to effect the mixing and formation of plastic blankets. The blankets were irradiated in a 60Co multipurpose reactor and characterized for verification of mechanical and thermal properties. In order to do so, the blends after exposure to gamma radiation presented mechanical properties and intermediate thermal properties of their components, showing a resistant material and low cost. By means of the scanning electron microscopy it obtained a reduction in the interfacial vessels showing an increase in the percolation capacity of the PVB in the PVC matrix, favoring its physical properties.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Henrique Scuracchio / Tese (doutorado0 - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / O objetivo principal deste trabalho foi a produção de blendas dinamicamente revulcanizadas contendo polietileno de alta densidade (HDPE) e ground tire rubber (GTR) desvulcanizada via micro-ondas. Ele vem de encontro a um grande problema mundial que é a disposição de resíduos de elastômeros vulcanizados, especialmente de pneus, que trazem consigo graves problemas ambientais e de saúde pública, já que estes materiais necessitam de longos períodos de tempo para que se degradem naturalmente devido à sua estrutura de ligações cruzadas, presença de estabilizantes e outros aditivos em sua formulação. Uma utilização da GTR que vem sendo amplamente estudada por pesquisadores é em blendas poliméricas, tendo por uma das fases um polímero termoplástico. Neste contexto, o papel da desvulcanização dos elastômeros é aumentar a interação entre o material virgem e o reciclado, diminuindo a degradação das propriedades do produto acabado com a sua incorporação e possibilitando o aumento da quantidade de borracha reciclada no composto de borracha reciclada/termoplástico. A desvulcanização torna o elastômero desvulcanizado um material fluido, possibilitando um melhor controle do tamanho de partículas durante o processo de mistura da blenda pelos processos de quebra na aplicação de altas taxas de cisalhamento. Além disso, ao tornar-se um material fluido, é possível a incorporação de uma quantidade maior de borracha ao termoplástico sem grande prejuízo à sua processabilidade. No entanto, a literatura não dispõe de trabalhos nos quais o estudo da evolução da morfologia de blendas dinamicamente revulcanizadas contendo GTR desvulcanizada por micro-ondas é realizado, e esse estudo é uma das principais etapas deste trabalho. Do mesmo modo, não são encontrados trabalhos sobre blendas contendo GTR desvulcanizada analisando os efeitos da adição de argilas de diferentes formatos (lamelar e tubular) em suas propriedades finais, especialmente nas propriedades reológicas, o que também se propõe o presente trabalho. Em suma, este trabalho tem como objetivos propor uma possível solução para o problema de descarte de resíduos sólidos através da produção de uma blenda dinamicamente revulcanizada contendo HDPE e GTR desvulcanizada via micro-ondas, bem como diminuir algumas lacunas observadas atualmente na literatura com os resultados do estudo da evolução da morfologia de blendas dinamicamente revulcanizadas contendo GTR desvulcanizada e o efeito da adição de diferentes argilas nesse sistema. / The main objective of this work was the production of dynamically revulcanized blends containing HDPE and GTR devulcanized by microwaves. It comes against a big global problem which is the waste disposal of vulcanized elastomers, especially tires, which bring with them serious environmental and public health problems, since these materials require long periods of time to degrade naturally due to its structure of cross-linkings, and the presence of stabilizers and other additives in its formulation. A way of using the GTR that has been widely studied by researchers is as polymer blends where one of the phases is a thermoplastic polymer. In this context, the role of elastomers devulcanization is to increase the interaction between virgin and recycled material, reducing the degradation of properties of the finished product with its incorporation and making it possible the increase of the recycled rubber amount in the compound recycled rubber/thermoplastic. The devulcanization transformes devulcanized elastomer into a fluid material, allowing a better control of the particle size during the mixing process of the blend by breaking processes in the application of high shear rates. In addition, by becoming a fluid material, it is possible the incorporation of a higher amount of elastomer to the thermoplastic without great damage to its processability. However, the literature does not have works in which the study of the morphology evolution of dynamically revulcanized blends containing GTR devulcanized by microwaves is performed, and this study is one of the main stages of the present work. Likewise, it is not found works on blends containing devulcanized GTR analyzing the effects of addition of clays from different shapes (lamellar and tubular) on their final properties, especially on rheological properties, which also sets out the present work. Summarizing, this work aims to propose a possible solution to the problem of solid waste disposing by producing a dynamically revulcanized blend containing HDPE and GTR devulcanized by microwaves, as well as decrease some gaps observed currently in the literature with the study of the morphology evolution of dynamically revulcanized blends containing devulcanized GTR and the effect of addition of different clays on these systems.

Orientador: Prof. Dr. Jean Jacques Bonvent / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / Arcaboucos polimericos sao de interesse crescente no campo da engenharia de tecidos. Alguns biopolimeros tais como PLLA -poli (acido latico) e PCL . poli(¿Ã- caprolactona) tem sido amplamente utilizados na composicao destes arcaboucos devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade. Alem disso, estes biomateriais precisam ter uma boa adesao celular e proliferacao para serem eficazes na reparacao de tecidos. A fim de evitar a invasao de microorganismos, durante o processo de cicatrizacao, e importante a incorporacao de um agente antimicrobiano, para servir como uma barreira protetora e prevenir a infeccao no local da lesao. Tres tipos de arcaboucos foram desenvolvidos a base de PLLA e PCL, e da blenda PCL/PLA - 50/50. A porosidade das membranas de biopolimero foi controlada pela incorporacao de particulas de cloreto de sodio com determinada faixa de tamanho, como agente porogenico, na solucao polimerica, a qual foi, em seguida, removido apos a evaporacao do solvente, por imersao da membrana para a agua para dissolver o sal. A tetraciclina tem sido incorporados a membrana como um agente antibiotico. A morfologia da membrana, estrutura molecular e incorporacao da tetraciclina foram analisados por microscopia eletronica de varredura (MEV), FTIR e microscopia de fluorescencia. A cinetica de libertacao do farmaco foi investigadam atraves da monitorizacao da concentracao de tetraciclina difundida em solucao de PBS (pH 7,4), por meio de espectroscopia de UV-VIS. Os dados experimentais mostraram que a uma porosidade de cerca de 69% foi obtida. A incorporacao de tetraciclina mostrou ser bastante eficaz e uniforme nos arcaboucos, contudo observa-se melhores resultados no caso de PCL puro. A cinetica de libertacao do farmaco e de primeira ordem para arcaboucos com PLA e PCL, puros. No entanto, no caso da blenda, o processo de libertacao do farmaco nao segue nenhum modelo cinetico estabelecido. Tais resultados sugerem que estes suportes de biopolimero podem ser eficazmente produzida com caracteristicas porosas e com a incorporacao de antibioticos, a fim de promover uma libertacao controlada da droga para o processo de reparo tecidual. / Polymeric scaffolds are of growing interest in the field of tissue engineering . Some biopolymers such as PLA - poly lactic acid and PCL - polycaprolactone have been widely used in the composition of these scaffolds due to their biocompatibility, biodegradability and low toxicity. In addition, these biomaterials need to have a good cell adhesion and proliferation to be effective in tissue repair. Furthermore, the formation of pores in the scaffolds is directly related to a better adhesion of material to the cells. In order to avoid microorganism invasion that during the healing process it is important to incorporate an antimicrobial such as tetracycline, to serve as a protective barrier and prevents infection at the site of the injury. Three types of scaffolds were develop, based on PCL, and their blend 50/50, by means of casting process. The porosity of the biopolymer membranes was controlled achieved by the incorporation of sodium chloride particles of given size, as a porogene agent, into the polymer solution, which was then removed after the solvent evaporation by immersion of the membrane into water to dissolve the salt. Tetracycline has been incorporated into to the membrane as an antibiotic agent. The membrane morphology, molecular structure e incorporation of the tetracycline were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM), FTIR and Fluorescence Microscopy. The drug release kinetic was investigated by monitoring the concentration of tetracycline that diffused to a PBS solution (pH 7.4), by means of uv-vis spectroscopy. The experimental data showed that a medium porosity, of about 69%, could be reached. The incorporation of tetracycline was found to be quite effective and uniform into the scaffolds, tending to lead to better results in the case of pure PCL. The drug release kinetic is of first order for the pure PLA and PCL scaffold. Nevertheless, in the case of the blend, any of the usual kinetic model could describe the drug release process.Such results suggested these biopolymer scaffolds could be effectively produced with porous characteristics and with incorporation of antibiotics in order to promote a controlled drug liberation for wound healing process.

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No. of bitstreams: 1 LaureniceMartinsPereira_TESE.pdf: 10456648 bytes, checksum: 7454ea7ba5e747709c01994cdde06d8b (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi avaliado o efeito da adição de polímeros estirênicos: poliestireno (PS), copolímero estireno-acrilonitrila (SAN) e copolímero acrilonitrila-butadienoestireno (ABS), no comportamento mecânico das blendas poliméricas formadas com o poli(metacrilato de metila) (PMMA). As misturas foram preparadas em uma extrusora dupla rosca e, em seguida, os corpos de prova foram moldados por injeção. Os resultados da composição química do SAN e ABS mostraram que os percentuais de AN encontraram-se dentro da janela de miscibilidade para as misturas com o PMMA, isto é, de 25 e 21%, respectivamente. A análise termogravimétrica (TG) mostrou que os polímeros estirênicos apresentaram maior estabilidade térmica do que os polímeros acrílicos. Na reometria capilar, o PMMAe apresentou maior viscosidade dentre os polímeros puros estudados, devido à presença das partículas casca-núcleo (CSP) dispersas no PMMA. No índice de fluidez, a adição dos polímeros estirênicos nos dois tipos de PMMA usados aumentaram a fluidez do material, melhorando a processabilidade. Nas caracterizações mecânicas, observou-se que a adição de SAN melhorou a resistência à tração e módulo de elasticidade das blendas poliméricas, devido à presença da acrilonitrila. Nos resultados de alongamento na ruptura e resistência ao impacto, as blendas com PMMAe apresentaram melhores resultados e, dentre os polímeros estirênicos, o ABS teve um maior alongamento na ruptura. Na resistência ao impacto, as blendas com SAN e ABS apresentaram resultados próximos, mostrando indícios que a quantidade de butadieno presente nas blendas poliméricas foram insuficiente para tenacificar o PMMA. Na dureza Shore D, observou-se que a adição dos polímeros estirênicos nos polímeros acrílicos aumentou a dureza do material. A análise térmica-dinâmico-mecânica (DMTA) mostrou que as temperaturas de transição vítrea (Tg) dos polímeros se apresentaram próximas e às Tgs das blendas poliméricas formadas foram intermediárias as dos polímeros puros. Na temperatura de distorção térmica (HDT) e na temperatura de amolecimento Vicat observou-se que a adição dos polímeros estirênicos aos polímeros acrílicos aumentaram a resistência térmica dos materiais. De modo geral, a adição dos polímeros estirênicos nos dois tipos de PMMA, mostraram resultados mecânicos melhores ou próximos aos PMMAs. / In this work the effect of the addition of styrenic polymers: polystyrene (PS), styreneacrylonitrile copolymer (SAN) and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) on the mechanical behavior of the polymer blends formed with poly (methyl methacrylate) (PMMA). The blends were prepared in a twin screw extruder, and then the specimens were injection molded. The results of the chemical composition of the SAN and ABS showed that the percentages of AN were within the miscibility window for mixtures with the PMMA, i.e. 25 and 21%, respectively. The thermogravimetric analysis (TG) showed that styrene polymers showed higher thermal stability than acrylic polymers. In the capillary rheometry, the PMMAe presented higher viscosity among the pure polymers studied, due to the presence of shell-core particles (CSP) dispersed in PMMA. Increasing in fluidity was achieved when styrenic polymers were added to PMMA samples, resulting in improvements in processability. In the mechanical characterization, it was observed that the addition of SAN improved the tensile strength and modulus of elasticity of the polymer blends due to the presence of acrylonitrile. In the results of elongation at rupture and impact strength, blends with PMMAe presented better results and, among styrene polymers, ABS had a greater elongation at break. In the impact strength, blends with SAN and ABS presented close results, showing evidence that the amount of butadiene present in the polymer blends was insufficient to tenacify PMMA. The hardness testing (Shore D) showed improvements in hardness when styrenic polymers were added to acrylics. Dynamic mechanical analysis (DMTA) showed that the glass transition temperatures (Tg) of the polymers were close and the Tgs of the polymer blends formed were intermediate those of the pure polymers. At the heat distortion temperature (HDT) and the Vicat softening temperature it was observed that the addition of the styrenic polymers to the acrylic polymers increased the thermal resistance of the materials. In general, the addition of the styrene polymers in the two types of PMMA presented mechanical results better or near the PMMAs

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338.pdf: 8743393 bytes, checksum: 5bbce617a1f060ab7e7fb0f2a22a5829 (MD5) Previous issue date: 2004-04-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Polymeric materials are used today in the most varied sectors and the deleterious effects of their application, particularly in the short-term, have led to increasing environmental concern. On the other hand, innovative biodegradable polymers, which promise to offset these effects, are still hampered by their high cost and often unsatisfactory performance. In view of this fact, a study was made of poly(hydroxybutyrate)/poly(lactic acid) - PHB/PLA; poly(hydroxybutyrate)/wood powder-PHB/WP; and PHB/other modifiers (starch, rice chaff, sugarcane bagasse fiber) blends and compounds. These blends and compounds were evaluated and characterized using the following techniques: Melt Flow Index (MFI), Capillary Rheometry, Torque Rheometry, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TG), Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA), Physical and Mechanical Tensile and Impact tests, Heat Deflection Temperature (HDT) tests, and Scanning Electron Microscopy (SEM). The results obtained indicated the immiscibility of the PHB/PLA blends. The absence of transesterification reactions in the PHB/PLA blends was verified by TG. From the standpoint of mechanical properties, the PHB/PLA blends generally displayed characteristics superior to those of pure polymers. On the other hand, the polymeric compounds containing wood powder displayed rigidity and greater brittleness due to the lack of adhesion between the wood powder and the polymer, as indicated by SEM. This study therefore indicated that it is possible to obtain materials with adequate physical and mechanical characteristics that are viable particularly for short-term applications. / Atualmente os materiais poliméricos se destacam nos mais variados setores. Por outro lado, principalmente as suas aplicações de curto-prazo estão provocando uma crescente preocupação com o meio-ambiente. Neste contexto, surgem os polímeros biodegradáveis. Entretanto, os polímeros biodegradáveis não se apresentam competitivos, pois ainda têm um custo elevado e nem sempre fornecem um desempenho satisfatório. Diante desta situação, fez-se um estudo sobre as blendas e compostos: poli(hidroxibutirato)/poli(ácido lático) PHB/PLA; poli(hidroxibutirato)/pó de madeira PHB/PM; poli(hidroxibutirato)/poli(ácido lático)/pó de madeira PHB/PLA/PM; PHB/outros modificadores (amido, palha de arroz, fibra de bagaço de cana de açúcar). As blendas e os compostos foram avaliados/caracterizados por: Índice de Fluidez (MFI), Reometria Capilar, Reometria de Torque, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG), Análise Térmica Dinâmico-mecânica (DMTA), Ensaios físico-mecânicos de tração, de impacto e de Temperatura de distorção ao calor (HDT), e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados obtidos através das diversas técnicas, indicaram a imiscibilidade das blendas PHB/PLA. A ausência de reações de transesterificação para as blendas PHB/PLA foi verificada pela TG. Em termos de propriedades mecânicas, as blendas PHB/PLA de um modo geral apresentaram características melhores em relação aos polímeros puros. Já os compostos poliméricos contendo pó de madeira mostraram rigidez e um comportamento mais frágil, devido a ausência de adesão entre o pó de madeira e o polímero, conforme verificado por MEV. Assim, com este estudo, verificou-se a possibilidade de obter materiais com características físico-mecânicas adequadas e que sejam viáveis, especialmente nas aplicações de curto-prazo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3843.pdf: 6995027 bytes, checksum: 87d410f278fa527332c995d76f561275 (MD5) Previous issue date: 2005-12-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the present work a prototype of a low angle laser light scattering was developed and installed in an extruder in order to operate in real time. The equipment was built by the research group of which the author is member, and low cost pieces were used when it was permitted. It was consisted of a laser beam which passes through the molten flow and a detector system formed by 64 photocells radially disposed to quantify the transmitted scattered beam. The molten flow used in this work was consisted of a PP matrix with a dispersed phase constituted of polymer (PA6, PS) or ceramic powder (TiO2, Al2O3). The resulting LALLS graphics showed dependence with second phase type. The signal from the detector is much stronger when ceramic powder was used. A dependence with the concentration was observed as well, as this factor affects the number of particles directly. The interpretation of the results was based on the considerations of Mie s theory, which correlates refraction indexes differences, particle size and concentration of the dispersed phase with the occurrence of single and multiple scattering. The measurements were all taken in the transient state, where the second phase is added in the polymer flow in the form of a pulse, and its behaviour is quantified in the extruder exit by the LALLS detector. Even when operating under severe conditions, like extrusion pressures (around 11 MPa) and temperatures (240°C or above), the detector showed enough sensibility to quantify the scattered light generated even by the blends used in this work. / Nesta dissertação desenvolveu-se um protótipo de detector de espalhamento de LASER de baixo ângulo instalado na extrusora para operação em tempo real. O equipamento foi construído inteiramente pelo grupo de pesquisa do qual o autor faz parte privilegiando-se o baixo custo dos componentes. Constitui de um feixe de laser atravessando um fluxo de polímero fundido e um sistema detector formado por 64 fotocélulas posicionadas radialmente, para a quantificação da intensidade do feixe espalhado transmitido. O fluxo fundido usado constituiu-se por uma matriz de PP com uma segunda fase dispersa do tipo polimérica (PA6, PS) ou uma carga cerâmica (TiO2 e Al2O3). As curvas de espalhamento de LASER mostraram-se dependentes do tipo da segunda fase sendo que as medidas com fase dispersa cerâmica mostram sinal muito mais intenso. Também tem-se uma forte dependência da concentração da segunda fase pois esta afeta diretamente o número de partículas. A interpretação dos resultados de espalhamento se baseou nas considerações da teoria de Mie que correlacionam diferença de índice de refração, concentração, tamanho de partícula com a ocorrência do espalhamento e particularmente o espalhamento múltiplo. As medidas foram feitas todas em regime transiente, onde a segunda fase é adicionada no fluxo fundido na forma de um pulso, sendo seu comportamento quantificado pelo detector na saída da extrusora em tempo real. O detector mesmo operando em condições severas nas faixas de temperatura e pressão típicas da extrusão, ou seja, da ordem de 11 MPa e 240°C mostrou ser robusto e ter sensibilidade suficiente para quantificar o espalhamento das blendas poliméricas modelos utilizadas

O poli(ácido láctico) (PLA) é um polímero biodegradável, biocompatível e bioabsorvível proveniente de fontes renováveis. Constitui uma excelente alternativa sustentável para substituição dos polímeros provenientes de petróleo, atualmente dominantes no mercado industrial. Apesar das vantagens, o PLA tem baixa tenacidade e reduzida elongação na ruptura a temperatura ambiente, o que torna a sua utilização limitada em usos que necessitem de alta deformação plástica em níveis de exigência mecânicos elevados. Misturas mecânicas de PLA com polímeros altamente flexíveis, como é o caso da poli(ε-caprolactona) (PCL), podem resultar em novos materiais com propriedades mecânicas adequadas para diferentes aplicações. Blendas PLA/PCL são completamente imiscíveis, sendo seu comportamento mecânico altamente dependente da interação interfacial entre os componentes da blenda. Portanto, o objetivo desse trabalho é avaliar o efeito compatibilizante de um copolímero em bloco de baixa massa molar (2000 g mol-1) derivado de ε-caprolactona e policarbonato (C2) e, disponível comercialmente em blendas imiscíveis PLA/PCL. Blendas binárias e ternárias foram preparadas por mistura mecânica no estado fundido via processo de extrusão em rosca simples. O teor de PLA nas blendas foi de 75, 50 e 25% (em massa) e a concentração do copolímero de 0, 1, 3, 5 e 7% (em massa). O comportamento térmico, morfológico e mecânico das blendas compatibilizadas e não compatibilizadas foi avaliado por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termodinâmico-Mecânica (DMTA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios de tração, flexão e impacto Izod. Os resultados de DSC e DMTA indicaram que o copolímero provocou pequena redução na temperatura de transição vítrea (Tg) do PLA, sugerindo que o C2 é solúvel no PLA. Entretanto, nas micrografias das superfícies de fraturas do PLA foi nítida a presença de pequenas micelas formadas pelo copolímero em bloco, indicando que há um limite de solubilidade do compatibilizante na fase de PLA. Os resultados obtidos em tração mostraram que com o aumento do teor de compatibilizante, a tensão no escoamento, a tensão na ruptura e o módulo elástico das blendas sofrem alterações. A propriedade de tenacidade, avaliada no ensaio de impacto Izod, mostrou que as blendas tiveram um ganho na resistência quando comparadas com o PLA puro. Os resultados mostraram que o copolímero em bloco derivado de ε-caprolactona e policarbonato alifático pode atuar como compatibilizante para blendas PLA/PCL / Poly(lactic acid) (PLA) is a biodegradable, biocompatible and bioabsorbable polymer from renewable sources. It is an excellent sustainable alternative for replacing petroleum polymers, currently dominant in the industrial market. Despite the advantages, PLA has low toughness and reduced elongation at room temperature, which makes its use limited in uses that require high plastic deformation under high mechanical stress levels. Mechanical mixtures of PLA with highly flexible polymers, such as poly(ε-caprolactone) (PCL), may result in new materials with mechanical properties suitable for different applications. PLA/PCL blends are completely immiscible, and their mechanical behavior is highly dependent on the interfacial interaction between the components of the blend. Therefore, the objective of this work is to evaluate the compatibilizing effect of a low molar mass block copolymer (2000 g mol-1) derived from ε-caprolactone and polycarbonate (C2) and commercially available in PLA/PCL immiscible blends. Binary and ternary blends were prepared by mechanical mixing in the melted state via single-screw extrusion process. The content of PLA in the blends was 75, 50 and 25% (% by mass) and the copolymer concentration was 0, 1, 3, 5 and 7% (% by mass). The thermal, mechanical and morphological behavior of compatibilized and non-compatibilized blends was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), thermodynamic-mechanical analysis (DMTA), scanning electron microscopy (SEM), tensile test, flexion test, and Izod impact. The results of DSC and DMTA indicated that the copolymer caused a small reduction in the glass transition temperature (Tg) of PLA, suggesting that C2 is soluble in PLA. However, in the micrographies of the fracture surfaces of the PLA the presence of small micelles formed by the block copolymer is clear, indicating that there is a limit of solubility of the compatibilizer in the PLA phase. The results obtained in a tensile test showed that with the increase of the compatibilizing content, the tension in the flow, the tension at rupture and the elastic modulus of the blends undergo changes. The tenacity property, evaluated in the Izod impact test, showed that the blends had a gain in resistance when compared to pure PLA. The results showed that block copolymer derived from ε-caprolactone and aliphatic polycarbonate can act as a compatibilizer for PLA/PCL blends.

O Poli(ácido láctico) (PLA) é um polímero biodegradável, biocompatível e biorreabsorvível proveniente de fontes renováveis. Constitui uma excelente alternativa sustentável para os polímeros provenientes de petróleo, atualmente dominantes no mercado industrial. Porém, apresenta baixas ductilidade e tenacidade como principais limitações mecânicas. Um dos métodos mais utilizados para modificar essas propriedades é a mistura mecânica do PLA com polímeros flexíveis, como a poli(ε-caprolactona) (PCL). Entretanto, o alto desempenho mecânico de blendas PLA/PCL é difícil de ser atingido devido à imiscibilidade dos polímeros. A melhoria de propriedades, neste caso, só é conseguida por meio de compatibilização. Este trabalho visa avaliar o efeito compatibilizante do copolímero tribloco de baixo peso molecular derivado de ε-caprolactona e tetrametileno éter glicol disponível comercialmente em blendas imiscíveis de PLA com PCL. Blendas binárias e ternárias foram preparadas por mistura mecânica no estado fundido via processo de extrusão em rosca simples. O teor de PLA nas blendas variou em 75, 50 e 25% (% em massa) e a concentração do copolímero em 0, 1,5, 3 e 5% (% em massa). A avaliação morfológica e o comportamento térmico e mecânico das blendas PLA/PCL foram realizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto Izod. O efeito compatibilizante do copolímero foi mais bem observado nas blendas com 75% (% em massa) de PLA, enquanto que nas blendas com 50% e 25% (% em massa) de PLA esse efeito não foi tão evidente. Os resultados obtidos no ensaio de tração mostraram que com o aumento do teor de compatibilizante, a tensão no escoamento, a tensão na ruptura e o módulo elástico das blendas com 75% (% em massa) de PLA se mantiveram praticamente constantes, enquanto que a deformação na ruptura evoluiu de 20% na blenda com 1,5% (% em massa) de copolímero para 84% na blenda com 5% (% em massa) de copolímero. As análises morfológicas indicaram que o copolímero em bloco agiu na interface PLA/PCL, melhorando sua adesão. Esse resultado foi reforçado pelas análises térmicas, onde foi constatado que as Tg\'s e Tm\'s do PLA e do PCL nas blendas não apresentaram alterações, o que indica que o copolímero encontra-se na região interfacial da blenda. A resistência ao impacto Izod com entalhe, propriedade mecânica utilizada nesse trabalho como uma medida da tenacidade, da blenda PLA75C5 alcançou 42 J/m, valor significativamente superior ao determinado para o PLA puro, por volta de 28 J/m. Esses resultados mostram claramente que o copolímero tribloco derivado de ε-caprolactona e tetrametileno éter glicol é um eficiente compatibilizante para blendas PLA/PCL. / The Poly (lactic acid) (PLA) is a biodegradable, biocompatible and bioabsorbable polymer derived from renewable sources. It is an excellent sustainable alternative to polymers derived from oil, currently dominating the industry. However, PLA has low ductility and poor toughness as main mechanical limitations. Mechanical mixing of PLA with flexible polymers, such as poly (ε-caprolactone) (PCL), is one of the most used methods to modify these properties. However, a high mechanical performance of PLA/PCL blends is difficult to achieve due to the immiscibility of the polymers. The improvement of properties in this case is achieved only by compatibilization. This study aims to evaluate compatibilizer effect of a low molecular weight tri-block copolymer derived from ε-caprolactone and tetramethylene ether glycol, commercially available, on immiscible blends of PLA with PCL. Binary and ternary blends were prepared by mechanical blending in melt state through a single screw extrusion. The content of PLA in the blends ranged in 75, 50 and 25 wt% and the concentration of copolymer in 0, 1.5, 3 and 5 wt%. The morphological evaluation and the thermal and mechanical behavior of PLA/PCL blends were performed by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and tensile test, flexural and Izod impact. The compatibilizer effect of the copolymer was more clearly observed in the blends with 75 wt% PLA, whereas in blends with 50 wt% to 25 wt% of PLA this effect was not so evident. The results of the mechanical tests showed that with the increase of the compatibilizer content, the yield stress, the stress at break and the elastic modulus of the blends with 75% (wt%) remained practically constant, while the elongation at break evolved from 20% in the blend with 1.5 wt% of copolymer to 84% in the blend to with 5 wt% of copolymer. Morphological analysis indicated that the block copolymer acted in the PLA/PCL interface, improving adhesion. This results were reinforced by thermal analysis, where it was found that the Tg and Tm of PLA and PCL in the blends showed no change, indicating that the copolymer is in the interfacial region of the blend. The Izod impact strength (Notched Izod), mechanical properties used in this work as a measure of toughness, of the blend PLA75C5 reached 42 J/m, significantly higher than the determined for pure PLA, about 28 J/m. These results clearly show that the triblock copolymer derived from ε-caprolactone and tetramethylene ether glycol is a good compatibilizer for blends PLA/PCL because it acts at the interfacial region, promoting the adhesion between the phases.

O poli(ácido láctico) (PLA) é um polímero biodegradável, biocompatível e bioabsorvível proveniente de fontes renováveis. Constitui uma excelente alternativa sustentável para substituição dos polímeros provenientes de petróleo, atualmente dominantes no mercado industrial. Apesar das vantagens, o PLA tem baixa tenacidade e reduzida elongação na ruptura a temperatura ambiente, o que torna a sua utilização limitada em usos que necessitem de alta deformação plástica em níveis de exigência mecânicos elevados. Misturas mecânicas de PLA com polímeros altamente flexíveis, como é o caso da poli(ε-caprolactona) (PCL), podem resultar em novos materiais com propriedades mecânicas adequadas para diferentes aplicações. Blendas PLA/PCL são completamente imiscíveis, sendo seu comportamento mecânico altamente dependente da interação interfacial entre os componentes da blenda. Portanto, o objetivo desse trabalho é avaliar o efeito compatibilizante de um copolímero em bloco de baixa massa molar (2000 g mol-1) derivado de ε-caprolactona e policarbonato (C2) e, disponível comercialmente em blendas imiscíveis PLA/PCL. Blendas binárias e ternárias foram preparadas por mistura mecânica no estado fundido via processo de extrusão em rosca simples. O teor de PLA nas blendas foi de 75, 50 e 25% (em massa) e a concentração do copolímero de 0, 1, 3, 5 e 7% (em massa). O comportamento térmico, morfológico e mecânico das blendas compatibilizadas e não compatibilizadas foi avaliado por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termodinâmico-Mecânica (DMTA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios de tração, flexão e impacto Izod. Os resultados de DSC e DMTA indicaram que o copolímero provocou pequena redução na temperatura de transição vítrea (Tg) do PLA, sugerindo que o C2 é solúvel no PLA. Entretanto, nas micrografias das superfícies de fraturas do PLA foi nítida a presença de pequenas micelas formadas pelo copolímero em bloco, indicando que há um limite de solubilidade do compatibilizante na fase de PLA. Os resultados obtidos em tração mostraram que com o aumento do teor de compatibilizante, a tensão no escoamento, a tensão na ruptura e o módulo elástico das blendas sofrem alterações. A propriedade de tenacidade, avaliada no ensaio de impacto Izod, mostrou que as blendas tiveram um ganho na resistência quando comparadas com o PLA puro. Os resultados mostraram que o copolímero em bloco derivado de ε-caprolactona e policarbonato alifático pode atuar como compatibilizante para blendas PLA/PCL / Poly(lactic acid) (PLA) is a biodegradable, biocompatible and bioabsorbable polymer from renewable sources. It is an excellent sustainable alternative for replacing petroleum polymers, currently dominant in the industrial market. Despite the advantages, PLA has low toughness and reduced elongation at room temperature, which makes its use limited in uses that require high plastic deformation under high mechanical stress levels. Mechanical mixtures of PLA with highly flexible polymers, such as poly(ε-caprolactone) (PCL), may result in new materials with mechanical properties suitable for different applications. PLA/PCL blends are completely immiscible, and their mechanical behavior is highly dependent on the interfacial interaction between the components of the blend. Therefore, the objective of this work is to evaluate the compatibilizing effect of a low molar mass block copolymer (2000 g mol-1) derived from ε-caprolactone and polycarbonate (C2) and commercially available in PLA/PCL immiscible blends. Binary and ternary blends were prepared by mechanical mixing in the melted state via single-screw extrusion process. The content of PLA in the blends was 75, 50 and 25% (% by mass) and the copolymer concentration was 0, 1, 3, 5 and 7% (% by mass). The thermal, mechanical and morphological behavior of compatibilized and non-compatibilized blends was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), thermodynamic-mechanical analysis (DMTA), scanning electron microscopy (SEM), tensile test, flexion test, and Izod impact. The results of DSC and DMTA indicated that the copolymer caused a small reduction in the glass transition temperature (Tg) of PLA, suggesting that C2 is soluble in PLA. However, in the micrographies of the fracture surfaces of the PLA the presence of small micelles formed by the block copolymer is clear, indicating that there is a limit of solubility of the compatibilizer in the PLA phase. The results obtained in a tensile test showed that with the increase of the compatibilizing content, the tension in the flow, the tension at rupture and the elastic modulus of the blends undergo changes. The tenacity property, evaluated in the Izod impact test, showed that the blends had a gain in resistance when compared to pure PLA. The results showed that block copolymer derived from ε-caprolactone and aliphatic polycarbonate can act as a compatibilizer for PLA/PCL blends.

O objetivo deste trabalho foi a produção de blendas a partir de zeína e amido de milho, procurando unir de forma otimizada as propriedades dos polímeros e suas características de processabilidade e o entendimento da correlação estrutura-propriedades destas blendas. Misturas de amidolzeína foram preparadas nas proporções de 0/100, 10190, 20180, 30170, 50150, 80120 e 10010 massa/massa%, utilizando glicerol como plastificante nas proporções de 22, 30 e 40% em relação a massa total dos polímeros. As formulações foram processadas em um misturador interno, tipo Haake, conectado ao reômetro de torque a 160°C. As misturas obtidas foram moldadas por compressão a 160°C. As propriedades das blendas foram aliadas por ensaios de absorção de umidade, difração de raios X, ensaios mecânicos (tração), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), análise termo dinâmica-mecânica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia ótica. As blendas com 22% de glicerol foram avaliadas também quanto a biodegradabilidade, utilizando a técnica de biodegradação aeróbia. A adição da zeína facilitou o pmcessamento das misturas, conforme o observado durante o processamento no reômetro de torque. A presença da zeína não afeta a cristalinidade do amido nas blendas e não ocorre a formação de novas estruturas cristalinas devido a mistura. As blendas amidolzeína apresentaram menor estabilidade térmica que o amido termoplástico e zeína plastificada separadamente e a estabilidade térmica das blendas diminuiu com o aumento do teor de glicerol. As propriedades mecânicas das blendas foram dependentes do teor de zeína e de glicerol. A adição de zeína na lenda provocou aumento no módulo de elasticidade e na resistência a tração e diminuição da deformação , enquanto que o gliceml provocou diminuição em todas estas propriedades. As blendas apresentaram-se imiscíveis em todas as composições estudadas. A zeína plastificada mostrou biodegradação mais acentuada que o amido termoplástico e as blendas apresentaram biodegradação intermediária entre o amido e a zeína. / In this work were investigated blends from zein, which is a com protein, with com starch. The objective of this work was optimizing the polymers properties and their processing characteristics and looking for a structure-properties correlation of these blends. The mixtures of pure polymers and starchlzein blends were prepared using glycerol as plasticizer in a batch mixer connected to a torque rheometer. The zein content varied from 20 to 80% and three levels of glycerol were used, 22, 30 and 40 % of total starch plus zein weight, on a dry basis. The mixtures obtained were molded by compression at 160 OC. The blends were characterized by water absorption experiments, wide-angle X-ray diffraction, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), tensile test, dynamical mechanical thermal analysis (DMTA), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy. Additionally the biodegradability of starchtzein blends were evaluated by aerobic test. The torque behavior of the starchtzein blends shows that zein acts as a processing agent, reducing the melt viscosity of the mixture and facilitating the plasticization of starch. No evidence of the zein affecting the type or amount of crystal structure of thermoplastic starch was observed. The zein proved to be effective to reduce the water absorption of the blends. Mechanical properties of blends depends on the glycerol and zein contents. Young\'s modulus and ultimate tensile strength increase sharply with increasing zein content, while that the glycerol caused reduction on these properties. The blends were immiscible and phase invesion was observed. The results of biodegradation aerobic showed that after 45 days the zeína unfastened greater COz mass than the starch. This indicates that the zein biodegradation occurs more easily than the starch. The blends presented intermediate biodegradtion between the starch and the zein.