O látex de borracha natural foi formulado, radiovulcanizado e, em seguida, estabilizado radioliticamente (GAMATEX), para ser empregado na fabricação de artefatos de borracha utilizados na área médica. A eficiência de reticulação do látex, quando radiovulcanizado com raios gama, correlacionou-se matematicamente com a razão de concentração do sistema de radiosensibilizador (x1 = [An-B] / [KOH]) e com a dose de vulcanização (x2), apresentando alto grau de interação, segundo o seguinte modelo matemático: , onde representa a resistência à tração na ruptura. O processo RVNRL foi otimizado para baixas doses de vulcanização e altas concentrações de An-B. A resistência radioxidativa da borracha, obtida a partir do GAMATEX, foi atingida adicionando-se uma mistura de antioxidantes (45% BANOX S + 55% TNPP). Esta mistura apresentou um efeito sinérgico. O látex apresentou comportamento pseudoplástico com a ocorrência de tensão de escoamento. A taxa de desestabilização irreversível do látex foi diretamente proporcional à [An-B] e inversamente proporcional à [KOH]. O efeito pós-irradiação do látex ou a desestabilização reversível, ocorreu devido à presença de uma concentração residual de An-B que não reagiu. A irradiação melhorou a estabilidade coloidal do GAMATEX, devido ao aumento da tixotropia e da tendência newtoniana além da correlação entre o grau de consistência (k) e o índice pseudoplástico (n), de acordo com o modelo matemático . Este fato permite um tempo maior de estocagem do GAMATEX. A viscosidade relativa do látex correlaciona-se com a temperatura e com o teor da borracha seca conforme o modelo matemático: , onde rw é a razão (BS/100-BS). O látex radiovulcanizado coagulou à temperatura de –10ºC no sistema de refrigeração projetado. / The natural rubber latex was formulated, irradiation vulcanized and stabilized (GAMATEX) to make rubber goods for medical purpose. When the latex was vulcanized by gamma rays the effectiveness crosslinking of GAMATEX relationship between the concentration ratio of sensitizer system (x1=[n-BA]/[KOH]) and the vulcanization dose (x2), showing high interaction grade according to the following the mathematical equation: , where is the tensile strength. The RVNRL process was optimized for low vulcanization doses and high concentrations of n-BA. The resistance to radiolitic oxidation of rubber obtained from GAMATEX was attained when one antioxidants mixture (45% BANOX S + 55% TNPP) was added. This mixture exhibited synergetic effect. The latex showed pseudoplastic rheological behavior and the yield stress occurrence. The irreversible destabilization rate of latex was direct proportional to [n-BA] and indirect proportional to [KOH]. The post-irradiation effects or reversible destabilization of latex occurred because there is a residual concentration of [n-BA] that it was not reacted. The colloidal stability of GAMATEX improved with irradiation, showing showing the increase of thixotropic behavior and the tendency to newtonian behavior flow besides the relationship between the viscosity index (k) and the pseudoplastic index (n) according to the mathematical model: . This fact allows the higher storage time of GAMATEX. The relative viscosity of latex was relationship between the temperature and the total dry rubber content according to the mathematical model: , where rw is the ratio (BS/100-BS). The radiation vulcanized latex coagulated at –10ºC into the projected freezing system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the use of solid sampling graphite furnace atomic absorption spectrometry for the determination of Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn and Zn in natural rubber and Cr in silicone rubber was proposed. Calibration was carried out with reference solutions. For natural rubber, a deuterium background correction system was used and no chemical modifier was necessary for the elements determination. For Cr determination in silicone rubber, Mg was used as chemical modifier and background correction based on Zeeman-effect was necessary. The accuracy was checked by comparing the results obtained by the proposed method with those obtained by inductively coupled plasma mass spectrometry, in this case after wet decomposition of the sample in closed vessels (a natural rubber sample was also analyzed by neutron activation analysis). Results were in agreement for most of samples and elements. Up to 5 and 1 mg of natural and silicone rubber, respectively, could be introduced in the atomizer. The limits of detection was 6.0, 2.8, 9.0, 0.45, 1.3, 6.0, 8.0 e 0.17 ng g-1 for Cr, Cu, Ni, Mn, Pb, Sb, Sn and Zn, respectively, in natural rubber and 29 ng g-1 for Cr in silicone rubber. The relative standard deviation was lower than 17% for natural rubber and lower than 20% for silicone rubber. / Neste trabalho foi proposto o uso da espectrometria de absorção atômica com forno de grafite com amostragem de sólidos para a determinação de Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn e Zn em borracha natural e Cr em borracha de silicone. A calibração foi realizada com soluções de referência. Para borracha natural, a correção de fundo foi realizada empregando uma lâmpada de deutério e não foi necessária a utilização de modificador químico para a determinação dos elementos. Para a determinação de Cr em borracha de silicone, Mg foi utilizado como modificador químico e corretor de fundo baseado no efeito Zeeman foi necessário. A exatidão foi avaliada pela comparação dos resultados obtidos mediante o método proposto e aqueles obtidos por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado, neste caso após decomposição da amostra por via úmida em sistema fechado (uma amostra de borracha natural também foi analisada por análise por ativação neutrônica). Resultados concordantes foram obtidos para a maioria das amostras e analitos. Até 5 e 1 mg de borracha natural e de silicone, respectivamente, puderam ser introduzidos no atomizador. Os limites de detecção obtidos foram 6,0; 2,8; 9,0; 0,45; 1,3; 6,0; 8,0 e 0,17 ng g-1 para Cr, Cu, Ni, Mn, Pb, Sb, Sn e Zn, respectivamente, em borracha natural e 29 ng g-1 para Cr em borracha de silicone. O desvio padrão relativo foi inferior a 17% para borracha natural e inferior a 20% para borracha de silicone.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissACO.pdf: 933043 bytes, checksum: 33e4011be9a9f8332186cded4b603afa (MD5) Previous issue date: 2004-10-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / Composite electrodes were prepared using graphite powder and silicone rubber in different compositions. The use of such hydrophobic materials interned to diminish the swallowing observed in other cases when the electrodes are used in aqueous solutions for a long time. The composites were characterized for the response reproducibility, ohmic resistance, thermal behavior and effective area. The voltammetric response in relation to analysts with knows voltammetric behavior was also evaluated, always in comparison with the glassy carbon. Licrean responses were observed for [Fe(CN)6]3- at 50 and 100 mVs-1 scan rates. The electrode 70% (graphite, w/w) was used in the quantitative determination of hydroquinone (HQ) in a DPV procedure in which a detection limit of 5.08x10-8 molL-1 was observed. Hydroquinone was determined in a photographic developer sample with errors lower then 1% in relation to the label value. Dopamine was also determined using a DPV procedure with detection limit of 1.1x10-6molL-1. When pharmaceutical samples containing dopamine were analyzed errors lower then 5% were observed in relation to the label value. / O desenvolvimento de eletrodos compósitos à base de grafite e borracha de silicone (BS) comercial foi investigado. Estes eletrodos apresentam um acentuado caráter hidrofóbico, melhorando suas características em relação à percolação observada em outros materiais poliméricos. Estes compósitos foram caracterizados quanto à reprodutibilidade de superfície eletródica, uma das maiores preocupações devido à consistência macia da borracha de silicone; resistência ôhmica; comportamento térmico e área efetiva, em função da composição grafite/BS. O desempenho eletroquímico dos eletrodos compósitos foi avaliado quanto à sua resposta voltamétrica, respondendo satisfatoriamente a soluções contendo diferentes analitos com comportamento redox conhecido e em relação ao intervalo útil de potenciais, sempre em comparação ao desempenho do carbono vítreo. Curvas analíticas foram obtidas utilizando-se solução de ferricianeto de potássio com velocidade de varredura de 50 e 100mV s-1, apresentando coeficiente de correlação de 0,9997 (n =7), a 50mVs-1 e de 0,9998 (n =6), a 100mV s-1. Para a avaliação da potencialidade analítica dos eletrodos obtidos, foram realizados estudos de quantificação de hidroquinona e dopamina. Os eletrodos foram avaliados em relação à quantificação de hidroquinona, na qual foi obtida uma curva analítica utilizando-se voltametria de pulso diferencial, com limite de detecção de 5,08.10-8mol L-1. A hidroquinona foi determinada em reveladores fotográficos usando o eletrodo compósito grafite/BS 70% (grafite, m/m) e voltametria de pulso diferencial. Os erros relativos obtidos em comparação com o valor rotulado foram inferiores a 1%. Avaliando-se o desempenho dos eletrodos quanto à quantificação de dopamina em voltametria de pulso diferencial, foi obtida uma curva analítica com limite de detecção de 1,10.10-6mol L-1, resultado satisfatório considerando que o analito se adsorve na superfície do eletrodo, sendo necessário renovação da superfície. Ainda com relação à dopamina, foi possível a sua determinação em formulações farmacêuticas, com erros relativos inferiores a 5%.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosRG.pdf: 3095179 bytes, checksum: 8f85422621006a6dd669bfabb5747ac9 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Although already to exist alternative technique and economically viable for destination of used tires, quantitative data on properties of constructive elements that use the rubber waste as aggregate still are restricted. In the present work, the waste proceeding from industry of retreading as material for manufacture of composite destined to the production of constructive elements was considered. Mechanical and thermal properties of mortar had been analyzed Portland cement with addition of waste without treatment, in the ratios of 10%, 20% and 30% in mass in relation to the mass of the cement, substituting the aggregate in the trace in mortar 1:5 mass cement and sand. The size of the used residue varied between 0,30mm and 4,8mm (passing in the bolter 4,8mm and being restrained in the one of 0,30mm), being it in the formats fibers and granular. The influences of the size and the percentage of residue added to the mortar (in substitution to the aggregate) in the thermal and mechanical properties had been considered. Assays of body-of-test in thestates had been become fullfilled cool (consistency index) and hardened (absorption of water for capillarity, strength the compression, traction and strength flexural). The work is centralized in the problem of the relation thermal performance /strength mechanics of used constructive systems in regions of low latitudes (Been of the Piau?), characterized for raised indices of solar radiation. / Apesar de j? existirem alternativas t?cnica e economicamente vi?veis para destina??o de pneum?ticos usados, dados quantitativos sobre propriedades de elementos construtivos que utilizam o res?duo de borracha como agregado ainda s?o restritos. No presente trabalho, considerou-se o res?duo proveniente de ind?stria de recauchutagem como material para fabrica??o de comp?sito destinado ? produ??o de elementos construtivos. Foram analisadas propriedades mec?nicas e t?rmicas de argamassa de cimento Portland com adi??o de res?duo sem tratamento, nas propor??es de 10%, 20% e 30% em massa em rela??o ? massa do cimento, substituindo o agregado no tra?o em massa 1:5 de argamassa cimento e areia. A granulometria do res?duo utilizado variou entre 0,30mm e 4,8mm (passando na peneira 4,8mm e ficando retido na de 0,30mm), sendo ele nos formatos fibroso e granular. Consideraram-se as influ?ncias da granulometria e do percentual de res?duo adicionado ? argamassa (em substitui??o ao agregado) nas propriedades t?rmicas e mec?nicas. Realizaram-se ensaios de corpos-deprova nos estados fresco (?ndice de consist?ncia) e endurecido (absor??o de ?gua por capilaridade, resist?ncia a compress?o e tra??o). O trabalho est? focado no problema da rela??o desempenho t?rmico /resist?ncia mec?nica de sistemas construtivos utilizados em regi?es de baixas latitudes (Estado do Piau?), caracterizadas por elevados ?ndices de radia??o solar.

Orientador: Aldo Eloizo Job / Coorientador: Messias Meneguette Junior / Banca: Margarete Oliveira Domingues / Resumo: A pesquisa aqui apresentada visa o reconhecimento de padrões entre imagens de microscopias de diferentes tipos, adquiridas de membranas de borracha natural com aditivos metálicos. Estes estudos deram origem ao software "WaveFPR" (Wavelet and Fourier transforms for Pattern Recognition), criado para auxiliar na aplicação das ferramentas matemáticas envolvidas, a saber: as transformadas de Fourier e de Gabor, e também as wavelets de Haar e Daubechies. Para cada imagem processada pelo software, é gerado um conjunto de coeficientes correspondentes àquela imagem. Estes coeficientes são interprestados como uma "assinatura digital" da membrana; cada transformada retorna uma assinatura única para cada imagem. Estas assinaturas podem ser comparadas entre si, e esta comparação retorna informações relativas às membranas de borracha natural. O software criado oferece ainda uma interface para a utilização de técnica de emparelhamento (template matching) entre uma imagem-modelo de uma partícula metálica e uma imagem-alvo de borracha natural com aditivo metálico, com o uso dos coeficientes gerados. Do processamento de várias imagens foi construído um banco de dados com os coeficientes retirados destas imagens analisadas. Com este banco de dados e o uso da técnica de emparelhamento, são especificados os materiais constituintes de uma amostra, com o processamento da imagem pelo programa e a comparação dos resultados obtidos com os dados armazenados previamente / Abstract: The research presented here aims at recognizing patterns between imagens of different types of micrsocopy, acquired from natural rubber membranes with metallic additives. These studies gave rise to the software "WaveFPR" (Wavelet and Fourier transforms for Pattern Recognition), created to assist in the application of the mathematical tools involved, namely: the Fourier and Gabor transforms, and also Haar and Daubechies wavelets. For each image processed by the softwary, a set of coefficients corresponding to that image is generated. These coefficients are interpreted as a"digital signature" of the membrane; each transform returns a unique signature to each image. These signatures can be compared to each other, and this comparison returns information about the natural rubber membranes. The software also offers an interface to use the template matching technique between a template image of a metallic particle and a target image of natural rubber with metallic additive, using the generated coefficients. A database was built with the coefficients taken from the analyzed images. This database contains information from several images. With this information and the templation matching technique, the constituent materials of a sample are specified, processing the image with the software and comparing the obtained results with the previously stores data / Mestre

Esta dissertação apresenta uma avaliação da eficiência de um recapeamento constituído por mistura de asfalto-borracha (processo via-úmida), no retardamento de reflexão de trincas, através da técnica de ensaios acelerados. Para a realização do estudo foi construído um pavimento experimental com camada final de terraplenagem de argila arenosa de comportamento laterítico (50 cm), base de brita graduada (30 cm), camada de concreto asfáltico trincado (4 cm) e camada de recapeamento em asfalto-borracha (5 cm). O simulador de tráfego DAER/UFRGS aplicou aproximadamente 513.000 ciclos de carga de eixo de 100 kN. Ao longo do experimento o desempenho do pavimento foi acompanhado, com ênfase no surgimento de trincas. A evolução da condição estrutural do pavimento foi monitorada através das medidas de deflexões e dados de instrumentação (tensões e deformações). O registro da evolução da condição funcional do pavimento foi feito através do levantamento de afundamento de trilha de roda, e macro e micro textura. Com a finalidade de comparar o desempenho do recapeamento em asfalto-borracha com os de outros recapeamentos convencionais previamente ensaiados, desenvolveu-se um procedimento para correção de temperaturas. Constatou-se que o emprego de asfalto-borracha retardou em cinco vezes o surgimento de trincas. Assim, o nível de severidade do trincamento igual a 100 cm/m2 ocorreu no recapeamento em asfalto-borracha após 340.000 solicitações (100 kN), enquanto no recapeamento em asfalto convencional tal nível de severidade foi registrado com somente 66.000 solicitações da mesma carga de eixo. Globalmente, o recapeamento em asfalto-borracha conferiu ao pavimento melhores condições funcionais e estruturais, se comparado com um recapeamento convencional da mesma espessura, executado sobre um pavimento com níveis de degradação similares. / This research discusses the efficiency of asphalt-rubber overlays in cracks reflection delaying, based in APT data. In order to carry the study, a test section was built over a lateritic sandy clay subgrade. The pavement included a 30 cm thick granular base, a 4 cm thick cracked asphalt concrete and 5 cm thick asphalt-rubber overlay. A linear traffic simulator applied nearly 513,000 cycles of 100-kN axle load. During trafficking the pavement performance was followed, emphasis being given to cracking. The pavement structural condition was monitored by deflection measurements and instrumentation (stress and strain) data. Rut depths and pavement texture were measured as part of the functional evaluation. In order to compare the performance of the focused asphalt-rubber to those of conventional asphalt concrete overlays previously tested, a procedure to correct testing temperatures was developed. It was found out that cracks appeared in the asphalt-rubber overlay nearly 5 times later than in the AC conventional one. The same cracking severity index of 100 cm/m2 that occurred after 340,000 loading cycles in the asphalt-rubber overlay, was computed after just 66,000 cycles in the conventional AC overlay. All in all, the asphalt-rubber overlay provided the pavement better functional and structural conditions, than a conventional AC overlay with identical thickness would.

It was observed that the concrete is the most consumed material in the civil construction and not always satisfies all the demanded properties, its takes to researches that tries materials that can provide to the concrete more efficiency. This work, the discarding of residues procedures from the recycling of tires is focused, with the purpose to give to this material a rational destination, in the environment of the Civil Construction. The aim is to study the concrete behavior produced with rubber tire fiber addition, obtained by recycling of tire, and apply it on the confection of plates for to analyze the mechanical efforts behavior. The amongst of the additions are done in amongst usual for staple fibers. The bibliographical review disclosed that a reduction of the compressive strength when the rubber additions occurs. On the other hand, an increase of the ductility and the resistance for the impact occurs. The point of glow of the observed rubber was studied and it was observed that it occurs in a temperature range above of that one where the concrete has its deficit properties. With the short rubber fiber addition the same losses foreseen in literature without significant profits in the ductility are still verified. The rubber fibers chosen had been with low a relation length-diameter. This type for representing a small parcel and knowing that its separation can to add values that do not compensate its use as residue. Thus, it was considered that these results are satisfactory, a once that the possibility to include bigger rubbers fibers can increase the ductility. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Observando-se que o concreto é o material mais consumido na construção civil e que nem sempre satisfaz todas as características exigidas, busca-se experimentar materiais que possam proporcionar a ele mais eficiência. Neste aspecto, com foco no descarte de resíduos provenientes da reciclagem de pneus, de forma a dar a este material um destino racional, no ambiente da Construção Civil, foi objetivo deste trabalho estudar o comportamento do concreto com adição de fibras de borracha produzidas na recauchutagem do pneu, aplicando à confecção de placas pré-moldadas para analisar o seu comportamento diante de esforços mecânicos. Os teores das adições foram aqueles usuais para fibras (1%, 2%, 3%). A bibliografia revelou que ocorre uma diminuição da resistência à compressão do concreto com tais adições, por outro lado, ocorre um aumento da tenacidade e da resistência ao impacto. Com a adição de fibras curtas, ou seja, com uma baixa relação comprimento/diâmetro, verificam-se ainda as mesmas perdas previstas na literatura sem ganhos significativos na tenacidade. Escolheu-se este tipo por representar uma pequena parcela e verificar se a sua separação poderia comprometer a sua utilização como resíduo. Foi estudado ainda o ponto de fulgor da borracha e observado que este ocorre em uma faixa de temperatura muito acima daquela em que o concreto tem suas propriedades ameaçadas. Considerou-se que estes resultados são satisfatórios, uma vez que a possibilidade de incluir fibras maiores pode aumentar a tenacidade e recuperar a perda observada.

Nos últimos anos muita atenção tem sido dada a produtos que apresentam em sua composição, substâncias com uso restrito por seu risco potencial ao meio ambiente ou à saúde. A União Européia, inserida ativamente neste contexto, regulamenta requisitos que os fabricantes devem atender para, por exemplo, exportarem seus produtos à Europa. Em artefatos de borracha as maiores restrições são relativas ao uso de óleos plastificantes aromáticos e tipo ésteres ftálicos. Os óleos plastificantes são amplamente utilizados na aditivação de borrachas com o objetivo de melhorar processabilidade, reduzir custos e aperfeiçoar propriedades dos materiais visando suas aplicações. Neste âmbito alguns plastificantes reativos a base de ésteres, alguns óleos minerais e vegetais (renováveis) têm se demonstrado alternativas viáveis aos plastificantes restritos para borracha. Assim, o presente trabalho objetivou a avaliação desses plastificantes (de baixo impacto ambiental e sem restrições à saúde), explorando-se a capacidade reativa, compatibilidade e efeitos nas propriedades da borracha nitrílica hidrogenada, HNBR, e borracha de estireno-butadieno, SBR. As características das composições de HNBR contendo 10 phr e as de SBR contendo 15 phr de plastificante frente à vulcanização foram determinadas a partir das curvas reométricas. Igualmente, determinou-se a viscosidade e a relaxação de tensão destas composições. Os vulcanizados foram caracterizados quanto a sua dureza, resistência à tração, índice de dispersão da carga, densidade, resiliência, deformação permanente à compressão, flexibilidade a baixas temperaturas, comportamento frente ao envelhecimento térmico e inchamento em solvente e óleo IRM 903. Todas as composições contendo os plastificantes foram comparadas a composição sem plastificante (NTP). Nos estudos, verificou-se que o óleo vegetal de mamona in natura é capaz de substituir o plastificante éster de ftalato (DOP) na aplicação em HNBR, observando-se boa compatibilidade com este último. Na SBR os plastificantes Fluibrax Euro 40 (Petrobras), Nytex 4700 (Ninas), Flex NBS 100 (Quantiq) assim como os óleos vegetais de soja e linhaça mostraram-se em condições de substituir os óleos aromáticos restritos. Também, observou-se equivalência de desempenho entre os plastificantes, óleo vegetal de mamona e óleo éster reativo RP1020 (Hall Star) em HNBR curada com peróxido indicando que ambos plastificantes passam por um mecanismo de enxertia com a borracha. / In recent years much attention has been given to products that contain substances with restricted use because of its potential risks to the environment and health. The European Union regulates strongly the requirements that manufacturers must meet, for example, to export their products to Europe. In rubber products, the major constraints are related to the use of aromatic oils and phthalates ester plasticizers as additives. The plasticizers are widely used in rubber in order to improve processability, to reduce costs and to improve properties of materials to their applications. In this context some reactive ester plasticizers, some mineral and vegetable oils (renewable) have demonstrated viable alternatives to the restricted plasticizers for rubber. Thus, this study aimed to evaluate these plasticizers (low environmental impact and no restrictions on health), exploiting its reactive capacity, rubber compatibility and effects on the properties of hydrogenated nitrile rubber, HNBR, and on styrene-butadiene rubber, SBR. The characteristics of the compositions of the HNBR and SBR containing 10 phr and 15 phr of plasticizer, respectively, related to the vulcanization were determined by rheometric analysis. The influence of the plasticizer on the viscosity and stress relaxation were also determined. The cured material were characterized as the hardness, strength, dispersion of the filler, density, rebound, compression set, flexibility at low temperature, brittleness point, heat ageing and swelling behavior in solvent and in IRM 903 oil. All the compositions with plasticizer were compared to the composition without plasticizer (NTP). In this work it was found that the castor vegetable oil in natura has been able to replace the phthalate ester plasticizer (DOP) in HNBR, maintaining good compatibility with the elastomer. In SBR, the plasticizers Fluibrax Euro 40 (Petrobras), Nytex 4700 (Ninas), Flex NBS 100 (QuantiQ), and the vegetables oils soybean and linseed could be properly applied as alternatives to restricted aromatic oils. It was observed very similar behavior between the compounds with the plasticizers RP1020 (reactive) and castor oil. The results of rheometry, acetone extraction and toluene swelling support the hypothesis of the grafting mechanism/oligomers formation for the RP1020 and castor plasticizers in HNBR cured with peroxide, indicating that both plasticizers undergo a mechanism of grafting with the rubber.

A modernidade exige materiais versáteis, resistentes e, durante um longo tempo os plásticos serviram a esse propósito. Entretanto, o acúmulo desses materiais ao serem descartados no meio ambiente tornou-se um problema Os polímeros biodegradáveis surgiram neste cenário como alternativa para evitar o acúmulo de resíduos plásticos no meio ambiente. O polihidroxibutirato (PHB) representa uma classe de polímeros biodegradáveis, mas que apresenta um alto custo e possui ainda propriedades térmicas limitadas. A borracha natural possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao envelhecimento, flexibilidade e apresenta melhor custo benefício se comparada com as borrachas sintéticas. Neste estudo, foram elaboradas misturas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e látex de borracha natural em diferentes concentrações, por prensagem à quente. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectrometria na região do infravermelho (FTIR), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizados para caracterizar e avaliar as propriedades das misturas poliméricas. O PHB e as misturas com borracha natural foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, conforme a norma ASTM G 160-03, variando por um período de 2 a 17 semanas. Ao final de cada período foram determinadas a perda de massa, a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas as análises de DSC, TGA e FTIR. As misturas poliméricas apresentaram menor resistência térmica do que o PHB. No ensaio de biodegradabilidade, as misturas foram consideradas biodegradáveis, segundo a norma ASTM G 160-03 e tiveram a porcentagem de cristalinidade reduzida, tendo o teor de borracha natural contribuído para aumentar a taxa de biodegradação. As análises por MEV comprovaram a existência de consórcios de microrganismos, responsáveis pela biodegradação do PHB e das misturas poliméricas / Modernity requires versatile , sturdy materials , and for a long time plastic served this purpose. However , the accumulation of these materials to be discarded in the environment has become a problem Biodegradable polymers have emerged in this scenario as an alternative to avoid the accumulation of plastic waste in the environment . The polyhydroxybutyrate ( PHB ) is a class of biodegradable polymers , but it is costly and still has limited thermal properties . Natural rubber has excellent mechanical properties , aging resistance , flexibility and presents best value compared to synthetic rubbers . In this study, polymer mixtures of polyhydroxybutyrate (PHB ) and natural rubber latex in different concentrations were prepared by hot pressing . Tests of differential scanning calorimetry ( DSC ) , thermal gravimetric analysis ( TGA ) , infrared spectroscopy (FTIR ) , optical microscopy (OM ) and scanning electron microscopy (SEM ) were used to characterize and evaluate the properties of polymer blends . The PHB and blends with natural rubber were subjected to biodegradation test by simulated soil burial , according to ASTM G 160-03 , for a period ranging 2-17 weeks. At the end of each period were determined mass loss , the morphology of the specimens and the analysis of DSC , TGA and FTIR were performed . The blends showed lower thermal resistance than the PHB . In the biodegradability test , the mixtures were considered biodegradable according to ASTM G 160-03 and had reduced the percentage of crystallinity , and the content of natural rubber contributed to increase the rate of biodegradation. The SEM analysis confirmed the existence of consortia of microorganisms responsible for the biodegradation of PHB and the polymer blends

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.