Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T18:53:40Z : No. of bitstreams: 1 rebeque_pvs_me_ilha.pdf: 2184375 bytes, checksum: 85d1dba31d0aecfc00a6316b5737526f (MD5) / Compósitos poliméricos condutores, também chamados de polímeros condutores extrínsecos, têm sido alvo de intensa pesquisa científica devido ao seu grande potencial de aplicação nos mais diversificados setores industriais. Esses materiais combinam as características de um polímero (leveza, flexibilidade, fácil processamento) com as de cargas condutoras (alta condutividade). O poliuretano derivado de óleo de mamona (PUR) é um polímero obtido pela mistura de pré-polímero e poliol (derivado de óleo de mamona) que apresenta grande potencial para ser utilizado como matriz polimérica em compósitos. Ele possui propriedades equivalentes aos dos poliuretanos (PU) convencionais e tem como vantagem ser um polímero biodegradável e proveniente de fonte renovável. Em relação às cargas condutoras, o negro de fumo (NF) é um dos materiais mais utilizados para esse fim, enquanto que pouco se encontra na literatura sobre o carvão ativado nano em pó (CANP), mesmo possuindo estrutura semelhante e maior condutividade que o NF. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo viabilizar os processos de síntese e fazer a caracterização elétrica dos compósitos poliuretano derivado de óleo de mamona/carvão ativado nano em pó (PUR/CANP) e poliuretano derivado de óleo de mamona/negro de fumo (PUR/NF) na forma de filmes pelo método “casting”, mantendo fixa a razão pré-polímero/poliol e variando a fração de volume de CANP e NF. A análise térmica foi feita por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), o estudo da condutividade dc e ac foram feitas pelo Método de Duas Pontas (tensão x corrente) (MDP) e pela técnica de Espectroscopia de Impedância Elétrica (EIE), respectivamente, e a análise morfológica foi feita em Microscópio Eletrônico de Varredura com canhão de elétrons por... / Conductive polymer composites, also called extrinsic conducting polymers, has been the subject of intense scientific research due to its great potential for industrial application. These materials combine the characteristics of a polymer (lightness, flexibility, easy processing) with the conductive fillers (high conductivity). The castor oil based polyurethane (PUR) is a polymer obtained from pre-polymer and polyol (based castor oil) mixing which has great potential to be used as matrix polymer in composites. It has properties equivalent to those of conventional polyurethane (PU) and has the advantage of being a biodegradable polymer and from a renewable source. In relation to conductive fillers, carbon black (CB) is one of the most widely used materials for this purpose, while in the literature there are few data about activated carbon nanopowder (ACNP), despite having similar structure and that the higher conductivity than CB. In this context, this work aims to provide the synthesis processes and electrically characterize of composite castor oil based polyurethane/activated carbon nanopowder (PUR/ACNP) and castor oil based polyurethane/carbon black (PUR/CB) in the form of films by casting, keeping the ratio pré-polímero/poliol fixed and varying the volume fraction ACNP and CB. The sample were characterized using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Two Points Method (voltage x current) (TPM), Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) and Scanning Electron Microscope with electron gun for field emission (FEG-SEM). DSC results showed that the glass transition temperature (Tg) of composites do not depend of type or volume fraction of conductive fillers. The results of electrical analysis showed that the samples of PUR/CB have lower percolation threshold than those of PUR/ACNP (20% vs. 40%). This result is due the distribution... (Summary complete electronic access click below)

Regeneration, a spontaneous response of bones in response to injuries, infections and fractures, is severely compromised in certain clinical circumstances. Unfortunately, several shortcomings are associated with the current treatment of bone grafting method such as donor shortage and immune response for allografts and donor morbidity for autografts. Thus, the development of clinical alternates is essential. One promising adjunct method is bone tissue engineering that includes the implantation of a scaffold containing the cells with the supplementation of suitable growth factors. Among the various classes of materials, biodegradable polymers are commonly preferred because their use does not necessitate a secondary surgery for their removal after the intended use. Commercially available polymers such as poly (lactic- co- glycolic acid) and polycaprolactone are expensive and degrade slowly. This motivates the development of novel synthetic biodegradable polymers that are affordable and can be tuned to tailor for specific biomedical applications. The primary aim of this thesis is to synthesize effective biodegradable polymers for drug delivery and bone tissue engineering. The properties of these polymers such as modulus, hydrophobicity and crosslinking etc. were tailored based on the variations in chemical bonds, chain lengths and the molar stoichiometric ratios of the monomers for specific clinical applications. Based on the above variations, degradation and release kinetics were tuned. The cytocompatibilty properties for these polymers were studied and suitable mineralization studies were conducted to determine their potential for bone regeneration.

Orientador: Sérgio Augusto Mello da Silva / Resumo: O desenvolvimento de estudos para produção de derivados de madeira tem representado uma real alternativa para contribuir as políticas de sustentabilidade, principalmente de espécies arbóreas nativas. Nesse contexto, o reaproveitamento de resíduos lignocelulósicos tem contribuído como uma alternativa para a produção industrial de painéis de madeira. Dentro desse contexto este trabalho se constitui do estudo para produção e avaliação de painéis aglomerados, empregando-se partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) e partículas de madeira de pinus (Pinus taeda; Pinus elliottii) e utilizando-se dois tipos de aglutinantes, o Poliuretano derivado do óleo de mamona (PU-M) e a Resina Ureia-formaldeído (UF). Para produção dos painéis foram propostos diferentes tratamentos com variações entre as proporções de massas das partículas, densidade nominal dos painéis de 0,80 g/cm3 e pressão de prensagem de 50 kgf/cm2 durante 10 min. As misturas de partículas foram utilizadas com 10% de umidade para o adesivo PU-M e 3% de umidade para a resina UF ambos com um conteúdo de 10% em relação à massa seca das partículas. Para prensagem dos painéis com PU-M empregou-se 100 ºC e para os painéis com UF 130 ºC. Os painéis foram submetidos a ensaios para avaliação das propriedades físicas (densidade, umidade e inchamento) e mecânicas (módulo de elasticidade, módulo de ruptura à flexão e tração perpendicular) de acordo com a ABNT NBR 14810-1 e 2 (2013). Os resultados obtidos evidenciara... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of studies for the production of wood derivatives has represented a real alternative to improve sustainability policies, mainly of native tree species. In this context, the reuse of lignocellulosic waste has contributed as an alternative to the industrial production of wood panels. This way, this work aims to produce and evaluate chipboards using particles of sugarcane bagasse (Saccharum officinarum) and particles of pine wood (Pinus taeda; Pinus elliottii) and using two types of binders, the Polyurethane derived from castor oil (PU-Castor) and Urea formaldehyde resin (UF). Different treatments were proposed for the production of boards with variations between the particle mass ratios, panels’ nominal density of 0.80 g/cm3 and pressing pressure of 50 kgf/cm2 for 10 minutes. Particle mixtures were used at 10% moisture for the PU-Castor adhesive and 3% moisture for the UF resin both with a content of 10% relative to the dry mass of the particles. For the pressing of panels with PU-Castor was used 100 °C and of panels with UF was used 130 °C. The boards were submitted to tests to evaluate the physical properties (density, moisture and swelling after 24 hours) and mechanical (modulus of elasticity, modulus of resistance to bending and perpendicular traction) according to the ABNT NBR 14810-1 and 2 (2013). The results showed that it is possible to use particles from sugarcane bagasse and pine wood for high density chipboards production. It was found that the boards... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Biodiesel à industrialmente produzido atravÃs de reaÃÃo homogÃnea de transesterificaÃÃo de Ãleos vegetais na presenÃa de espÃcies bÃsicas como catalisadores. Entretanto, neste processo hà a necessidade de purificaÃÃo da fase Ãster e remoÃÃo da base apÃs a reaÃÃo. Neste trabalho, diferentes catalisadores bÃsicos heterogÃneos, tais como Ãxido de cÃlcio (4-20%) suportado sobre a sÃlica mesoporosa SBA-15 e catalisadores de Ãxidos MgAl e MgCa com diferentes relaÃÃes molares (3-24) Mg/Ca e Mg/Al, foram sintetizados e avaliados em reaÃÃes de transesterificaÃÃo. As propriedades texturais e a caracterizaÃÃo estrutural dos catalisadores foram determinadas pelas tÃcnicas de DRX, XPS, FT-IR, MEV e adsorÃÃo- dessorÃÃo de N2 a -196ÂC. A basicidade foi estudada mediante tÃcnicas de TPD-CO2 e decomposiÃÃo de isopropanol. A atividade catalÃtica foi avaliada em reaÃÃes de transesterificaÃÃo do butirato de etila com metanol, algumas variÃveis da reaÃÃo foram otimizadas e o catalisador mais ativo foi testado na produÃÃo de biodiesel a partir dos Ãleos de mamona e girassol. Para a sÃrie de catalisadores mesoporosos, a amostra com 14% de CaO em SBA-15 foi o catalisador mais ativo na transesterificaÃÃo do butirato de etila com metanol a 60ÂC e pressÃo atmosfÃrica. A maior atividade na produÃÃo de biodiesel foi observada para o catalisador SBA15-14CaO apresentando valores de conversÃo de 65,7% e 95% para os Ãleos de mamona e girassol apÃs 1 e 5h de tempo de reaÃÃo, respectivamente. Para os catalisadores de Ãxidos MgAl e MgCa, os catalisadores de MgCa mostraram-se mais ativos que os MgAl para a transesterificaÃÃo do butirato de etila. Em reaÃÃo com Ãleo de girassol, foi observado para o catalisador MgCa3 uma conversÃo de 92% a uma relaÃÃo molar metanol:Ãleo de 12, temperatura de reaÃÃo de 60ÂC e 2,5% em peso de catalisador no meio reacional. / Biodiesel is industrially produced by homogeneous transesterification of vegetable oils in the presence of basic species. However, removal of the base after reaction is a major problem, since purification of the ester phase is needed. In this study, different heterogeneous catalysts, based on calcium oxide (4-20%) supported on mesoporous SBA- 15 silica, and MgAl and MgCa oxides with different Mg/Ca and Mg/Al molar ratios (3- 24), have been synthesized, characterized and evaluated in transesterification reactions. Their textural and structural characterizations were carried out using XRD, XPS, FT-IR, SEM and N2 sorption at -196ÂC. Their basicities were studied by CO2-TPD and isopropanol catalytic decomposition. Their catalytic activities was evaluated for the transesterification reaction of ethyl butyrate with methanol, and several reaction parameters were optimized. The most active catalysts were tested in biodiesel production from castor and sunflower oils. The sample with a 14 wt% of CaO in SBA-15 was the most active catalysts in the transesterification of ethyl butyrate with methanol at 60ÂC and atmospheric pressure. For the MgAl and MgCa oxide catalysts, MgCa mixed oxides were more active than MgAl in the same system. The highest activity in biodiesel production was found for SBA15-14CaO as 65,7% and 95% for castor and sunflower oils after reacting for 1 and 5h, respectively. In the case of MgAl and MgCa oxides catalysts, sunflower oil conversion of 92% was achieved with methanol:oil molar ratio of 12, reaction temperature of 333 K and 2.5 wt% of MgCa3 catalyst. ______________________________________________________________________

O objetivo deste estudo foi analisar a modulação da expressão de metaloproteinases da matriz-2 e -9, no tecido ósseo neoformado na interface do implante derivado do polímero da mamona (Ricinus communis) com o canal medular da tíbia de coelhos, por meio de análise histológica por microscopia óptica, tomografia computadorizada e imunoistoquímica. Foram selecionados 44 coelhos machos, Oryctolagus cuniculus, da linhagem Nova Zelândia, albinos, divididos em dois grupos, sendo o Grupo 1, composto por 12 animais controle, cujas fresagens do canal medular foram produzidas bilateralmente nas tíbias e não preenchidas e, o Grupo 2, com 30 animais, cujos canais medulares da tíbia, após fresagem, foram preenchidos bilateralmente com os cilindros derivados da poliuretana da mamona. Os animais do Grupo 1 e Grupo 2 foram divididos aleatoriamente em subgrupos experimentais, conforme as datas de eutanásia pré-determinadas em 90, 120, 150 dias após o ato operatório. Um animal não foi submetido ao procedimento de fresagem, sendo utilizado para controle histológico e outro submeteu-se à eutanásia após o implante do polímero, sendo utilizado para controle de imagem do estudo com tomografia computadorizada. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram submetidos à eutanásia, as peças removidas e encaminhadas para o exame tomográfico; posteriormente ao processamento histológico, as lâminas foram analisadas em microscópio óptico. As Metaloproteinases da Matriz (MMPs) são um importante grupo de enzimas proteolíticas zinco-dependentes responsáveis pela degradação de matriz extracelular e membranas basais. As enzimas são secretadas em uma forma latente e se tornam ativadas no ambiente pericelular, sendo relacionadas a processos fisiológicos e patológicos. No presente estudo, foram revisados alguns aspectos importantes das MMPs, discutindo-se o papel dessas enzimas em processos fisiológicos como a neoformação e maturação óssea (MMP-2). Dentre os processos patológicos que envolvem a participação das MMPs, destacam-se a reabsorção óssea e processos inflamatórios (MMP-9). A expressão de metaloproteinase da matriz-2 e -9 nos tecidos foi avaliada por meio de imunoistoquímica. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística por meio do teste ANOVA seguido pelo pós-teste de Tukey (α = 0,05). No grupo experimental, aos 90 dias, a interface com o polímero apresentava uma camada espessa de tecido ósseo neoformado rico em osteócitos, o qual apresentou uma maturação com o passar do tempo, aos 120 e 150 dias pós-implantação. No grupo controle, a superfície interna junto ao canal medular apresentava-se revestida por osteoblastos, seguida de faixa de tecido ósseo, com poucas lacunas preenchidas por osteócitos. O amadurecimento do tecido da superfície interna medular acontece na região interior, sendo o osso alamelar, constituído por fibras colágenas menos amadurecidas que o osso lamelar. As imagens tomográficas demonstraram não haver espaço entre a superfície do material e do osso na interface implante/medula óssea, sendo a densidade dos tecidos nesta interface semelhante à densidade das demais porções da medula óssea. O processo de remodelação óssea observado histologicamente foi acompanhado pela modulação positiva de metaloproteinase da matriz-2 durante todo o período de avaliação com baixa expressão de metaloproteinase da matriz-9. / The aim of this study was to evaluate the modulation of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and -9 (MMP-9) expression in newly formed bone tissue at the interface between implant derived from castor oil (Ricinus communis) polymer and the medullary canal of rabbit tibia, by histological examination under optical microscopy, computed tomography (CT) and immunohistochemical analysis. For such purpose, 44 rabbits (Oryctolagus cuniculus, New Zealand, albinus) were selected and assigned to two groups. In Group 1, composed of 12 animals (control), reamings of the medullary canal were produced bilaterally in the tibiae of the rabbits and were not filled. In Group 2, composed of 30 animals, the tibial medullary canals, after reaming, were filled bilaterally with cylinders derived from castor oil polyurethane. The animals of Groups 1 and 2 were randomly divided in experimental subgroups, according to the periods of predetermined euthanasia, which were 90, 120, 150 days postoperatively. One animal was not subjected to the reaming procedure, and served as a histological control; another animal was killed after placement of the polymer implant, and served as a control for CT imaging. Euthanasia was undertaken at the established experimental periods, and the anatomic specimens were removed and subjected to CT analysis. Then, after histological processing, the slides were examined under optical microscopy. MMPs are an important group of zinc-dependent proteolytic enzymes responsible for the degradation of extracellular matrix and basal membranes. The enzymes are synthesized in a latent form and are activated in the pericellular environment, being involved in physiological and pathological processes. In the present study, some important aspects of MMPs were reviewed, and the role of these enzymes in physiological processes, such as new bone formation and bone maturation (MMP-2), was discussed. Among the pathological processes that have the participation of MMPs, the most relevant are bone resorption and inflammatory processes (MMP-9). MMP-2 and MMP-9 expression in the tissues was evaluated by immunohistochemistry. Data were subjected to statistical analysis by ANOVA and Tukey post-test (α = 0.05). In the group experimental, at 90 days, the interface with the polymer presented a thick layer of newly formed bone tissue rich in osteocytes. This tissue exhibited an ongoing maturation at 120 and 150 days post-implantation. In the control group, the internal surface close to the medullary canal was lined by osteoblasts, followed by a bone tissue zone with few lacunae filled with osteocytes. Maturation of the tissue of the medullary internal surface occurred in the inner region, with the bone being alamellar, that is, constituted of collagen fibers less maturated than the lamellar bone. The CT scans showed no space between the material surface and the bone at the implant/bone marrow interface, and the density of the tissues at this interface was similar to the density measured in the other regions of the bone marrow. The bone remodeling process observed histologically was accompanied by positive modulation of MMP-2 during the entire evaluation period and low MMP-9 expression.

As emulsões múltiplas mostram-se como veículos promissores em várias áreas das ciências cosmética e farmacêutica. O estudo do método de obtenção de emulsões múltiplas em etapa única é ferramenta útil para elucidação de seus aspectos físico-químicos e para viabilizar sua aplicação tecnológica. O objetivo da pesquisa foi desenvolver e caracterizar os aspectos físico-químicos do processo de emulsificação em etapa única, das emulsões múltiplas A/O/A obtidas e dos tensoativos empregados. Testes preliminares de estabilidade e avaliação do seu perfil de liberação (cafeína) foram realizados. Nanoemulsões foram inicialmente obtidas pela metodologia proposta, resultado de processo de emulsificação por inversão de fases. Suas características físico-químicas foram determinadas (valores de pH, potencial zeta e granulometria) e a influência de aditivos avaliada. Para o desenvolvimento da emulsão múltipla foram realizadas análises qualitativas e quantitativas das variáveis relevantes à composição (tipo de fase oleosa, de tensoativo hidrofílico, valor de EHL, emprego de diagrama ternário) e ao método de emulsificação (temperatura de aquecimento das fases e de emulsificação, ordem de adição e velocidade de agitação). Os estudos das propriedades físico-químicas dos tensoativos e do filme interfacial formado (cloud point, tensão superficial, CMC, reologia interfacial, reologia de fluxo e isotermas de Langmuir) foram primordiais para compreensão dos fenômenos envolvidos e relevantes ao processo de emulsificação proposto. As emulsões múltiplas foram caracterizadas quanto aos aspectos macro e microscópico, granulometria, valores de pH, potencial zeta, viscosidade relativa, perfil reológico e influência da adição de macromoléculas. A temperatura de manipulação e de emulsificação (78±2grausC) foram parâmetros fundamentais para obtenção destes sistemas em etapa única. Seus aspectos macro e microscópico foram extremamente dependentes da temperatura de emulsificação. Os resultados indicam glóbulos múltiplos consideravelmente menores do que os relatados pela literatura. Foi possível observar, no intervalo de temperatura considerado crítico para o processo, valores de tensão superficial/interfacial mínimos. Os resultados de elasticidade superficial sugerem que o comportamento das moléculas de tensoativos, em associação ou não, foi marcadamente influenciado pela temperatura e que o aumento do número de moléculas do tensoativo hidrofólico na superfície foi desfavorável as interações intramoleculares. A isoterma para os tensoativos em associação e em função da temperatura exibiu marcante inflexão para a faixa de temperatura crítica. Este comportamento indica uma dramática alteração na microestrutura do filme interfacial. O processo de encapsulação foi considerado eficiente. Os resultados obtidos indicam que, no atual estágio de desenvolvimento, não foi possível definir um perfil de liberação para a emulsão múltipla em análise. O método de emulsificação escolhido permitiu a obtenção de sistema múltiplo em etapa única, determinado pelas características físico-químicas dos tensoativos empregados, em especial do tensoativo hidrofílico derivado do óleo de rícino e do processo proposto. A formação de emulsões múltiplas anormais não ocasionais ou momentâneas sugere uma combinação dos processos de inversão de fases transicional, influência do emprego de tensoativos não-iônicos etoxilados, e catastrófica, influência da razão entre o volume da fase dispersa e dispersante. As emulsões múltiplas obtidas apresentaram difícil reprodutibilidade microestrutural; entretanto podem ser consideradas estáveis frente às metodologias de avaliação e análise empregadas. / Multiple emulsions are potential vehicles not only for the cosmetic science, but also for the pharmaceutical science. Study the manufacture process of multiple emulsions by one step is a useful tool for understanding their physical-chemistry aspects and making their technological application practicable as well. The goals of this research were to development and characterize the physical chemistry features of the emulsification process by one step, the W/O/W multiple emulsions produced and the surfactants employed. Preliminary stability tests and evaluation of the release profile (caffeine) were carried out. Initially, nano-emulsions were produced by the proposed methodology, resulting from phase inversion emulsification process. Their physical chemistry aspects (pH and zeta potential values and size distribution) and electrolytes addition influence were evaluated. In order to develop the multiple emulsions, noteworthy qualitative and quantitative variables related to the composition (oil phase and hydrophilic surfactant types, HLB values, phase diagram) and to emulsification process (heating and emulsification temperatures, addition order and agitation speed) were analyzed. Analyses of the physical chemistry aspects of the surfactants in solution and their interfacial film (cloud point, surface tension, CMC, interfacial and flux rheology, and Langmuir isotherms) were essential in order to understand the phenomena related to proposed emulsification process. Multiple emulsion analyses (macroscopic, microscopic, size distribution, pH and zeta potential values, relative viscosity, rheological profile and macromolecule addition influence) were carried out. Production and emulsification temperatures (78±2grausC) were fundamental parameters in order to obtain multiple droplets by one step. Their macro and microscopic aspects were completely conditioned by the emulsification temperature. The sizes of the multiple droplets obtained were significantly smaller than those reported in the literature. For the critical temperature range, the minimum surface tension values were reached. Surface elasticity results suggest that the behavior of the surfactant molecules, in association or not, was fundamentally influenced by the temperature. Increasing surfactant molecule moieties on the surface, the intra molecular interactions were misplaced. The Langmuir isotherm as a function of the temperature demonstrated distinctive behavior for the critical temperature range, where the transition phase into solid state and soon afterwards some collapse could be observed. This phenomenon indicated some dramatic alteration of the surface film microstructure. The encapsulation process was regarded as efficient. The release profile studies demonstrated that the dispersed system in analysis was not ready yet for this research stage. The proposed emulsification process was able to produce multiple droplets by one step; moreover this result presented direct influence of the surfactant physical chemistry features, particularly the hydrophilic one, castor oil derivate, and of the methodology employed. The abnormal, non-occasional and non-transitory, multiple emulsion formation suggest a combination of transitional (ethoxylated non ionic surfactant influence), and catastrophic (dispersed/dispersant ratio influence) phase inversion processes. The obtained multiple emulsions presents microstructure aspects were not easily reproducible; however those were regarded stable for the analysis methodology employed.

[pt] Nas últimas décadas o processo de degradação do meio ambiente e os movimentos ecológicos tornaram as questões ambientais algo bastante popular. Com o objetivo de se preservar o meio ambiente, o uso de materiais derivados da biomassa vem se intensificando. Neste sentido, a área de materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais representam uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia e design. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento, caracterização e análise de viabilidade de aplicação do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona (Castor oil) e fibras de ubuçu (Manicaria saccifera) na fabricação de pisos e revestimentos. O processamento dos compósitos foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras de ubuçu foram utilizadas na forma de tecido, sem qualquer tratamento e empilhadas segundo orientações de 0 e 90°, para tentar manter um comportamento isotrópico. Primeiramente foi realizada a caracterização da fibra de ubuçu através dos seguintes ensaios: tração, difração de Raios-X, TGA, MEV/EDS, densidade, FTIR, DSC e gramatura. Esta primeira parte se fez necessária pelo fato da fibra de ubuçu não ser totalmente conhecida pela comunidade acadêmica, em termos de suas características químicas e mecânicas. Na confecção dos compósitos, para fins de comparação, foram utilizadas as resinas de mamona em duas proporções de seus componentes e a resina epóxi, esta última por ser uma das mais utilizadas na confecção de compósitos poliméricos. Os compósitos foram caracterizados através dos seguintes ensaios: flexão, compressão normal e paralela, impacto, DMTA, abrasão e MEV/EDS. Os resultados de caracterização da fibra de ubuçu mostraram que a mesma não difere das demais fibras vegetais pesquisadas comumente, porém, no ensaio de tração, ela apresentou resistência superior às de outras fibras vegetais encontradas na literatura. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do compósito de resina de mamona e fibra de ubuçu em flexão, compressão e impacto foram superiores às de compósitos similares reportados na literatura. No ensaio de abrasão, os compósitos de resina de mamona e fibra de ubuçu foram comparados a duas espécies de madeira, pupunha e coco, mostrando-se adequados como material na fabricação de pisos e revestimentos, mesmo apresentando propriedades inferiores que as das madeiras pesquisadas. Foi desenvolvido, de acordo com a metodologia do Design Industrial, um piso na forma de taco para observação de encaixes e detalhes estéticos, o que resultou na seleção do mesmo para exposição no 24° Prêmio Museu da Casa Brasileira e em um Registro de Patentes do material pela PUC-Rio. / [en] In recent decades the process of environmental degradation and the ecological environmental issues became very popular. In order to preserve the environment, the use of biomass materials has been intensified. In this sense, the area of polymer composites reinforced by natural fibers represents a good alternative in the field of engineering materials for design applications. The main objectives of this study is the processing, characterization and analysis of composite applying feasibility for the flooring and tiles. This composite is made of a polyurethane resin derived from castor oil (Castor oil) and ubuçu fiber (Manicaria saccifera). The composite process was performed with the compression molding technique. Ubuçu fibers were used as a tissue without any treatment and stacked with orientations from 0° to 90°, trying to keep an isotropic behavior. The characterization of the ubuçu fiber was made by the following tests: traction, X-ray diffraction, TGA, SEM / EDS, density, FTIR, DSC, and weight. This first part was necessary because the fiber ubuçu is not known by the academic community in terms of their chemical and mechanical characteristics. In the composites manufacture, for comparison purposes, was used the two resins castor proportions, and epoxy resin, this last being one of the most used in the polymer composites manufacture. The composites were characterized by the following tests: bending, normal and parallel compression, impact, DMTA, abrasion and SEM / EDS. The results of the characterization of ubuçu fiber showed that it does not differ from other fibers plant commonly studied, but in the tensile test, it showed superior resistance if compare to other fibers plant found in the literature. The results in bending, compression and impact tests indicate that the mechanical properties of the composite, castor oil and ubuçu fiber, were higher than similar composites reported in the literature. The abrasion test, the composite made of castor oil and ubuçu fiber were compared to two palms (Bactris gasipaes and Cocos nucifera) and even with inferior properties, the composite is suitable as a material in the manufacture of floors and walls. It was developed in accordance with the methodology of Industrial Design, a floor in the form of cue for observation of aesthetic details, which was selected to be exhibited in 24 Brazilian House Museum Award and a Patents registration material by PUC Rio.

Work describes the relationship between structure and mechanical properties in case of hybrid mixtures. They are composed from polyurethane matrices (eventually polyurethane-urea or polyurethane-inorganic filler mixtures), different rubber fractions as filler and eventually reinforcement made from PET monofilaments. Mechanical behaviour was studied by tensile testing. Studied mechanical properties include tensile modulus, ultimate strength and strain and also specific energy need neccessary for ultimate strength achievement. Prepared materials are naturally porous. Therefore their mechanical behaviour has to be described generally for porous composites. The porosity occurence means, that it is difficult to describe them by models valid for mechanical behaviour (mainly elastic modulus) of nonporous composites. Models are also based on idealized structures on microscopic level. In case of porous composites, it is very difficult to create any idealized structure. The structure is changed with modifications of composition (change of components or their rates). These conditions have lead to utilizing of different approach how to describe the relationship between structure and mentioned mechanical properties. The chosen approach comes from knewledge about structural parametres coming from porosity. Structural parameters describe the structure on macroscopic level. They include interspace volume (volume lying between filler particles), interspace filling (how the matrix fills the interspace volume) and matrix volume fraction. Proposed parameters are used in relations, where they are fitted by exponents to interlay values of chosen mechanical properties for composites containing discrete matrix and filler. Found exponents are then described by properties of matrices to obtain relations describing properties of filled porous materials. Very similar approach was chosen for description in the case of reinforced composites. Proposed relation are potentially valid for materials containing binding matrix, infinity count of fillers and one kind of reinforcement.

The dissertation thesis deals with the analysis of prospective environmentally compatible electrical insulating fluids for electrical engineering in relation to their chemical structure. The thesis starts with the overview of the current state of the art and of the latest trends in the use of synthetic and biodegradable natural oils. In the experimental part were studied these oils: mineral oils, rapeseed oil, sunflower oils, soybean oil, methyl oleate, peanut oil, MCT oil, castor oil and other. Dielectric properties were measured using LRC meter Agilent 4980A including dielectric liquid test fixture Agilent 16452A and also by the Novocontrol Alpha-A analyzer. Electrical properties are presented in the frequency range 10 mHz – 1 MHz range in the temperature interval 253 K to 363 K. The work goes on with the study of the suitability of individual oils for lower temperature, including the impact of the chemical structure and formulation on electrical properties.