Mulita tem sido utilizada em peças sujeitas a grandes esforços mecânicos e térmicos devido às suas propriedades químicas, físicas e mecânicas sendo que, estas propriedades estão correlacionadas ao método de síntese utilizado na sua obtenção. Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da concentração do etileno glicol (EG) no processo cinético de cristalização da mulita. O material precursor de mulita foi obtido através do processo sol-gel, utilizando o silanol como fonte de sílica e o nitrato de alumínio nonahidratado como fonte de alumínio. As amostras mais ricas em etileno glicol cristalizaram apenas mulita rica em alumina quando tratadas a 1000 oC, enquanto que a amostra mais pobre, sem etileno glicol, cristalizou mulita somente a 1200 oC junto com ?-alumina. Para a sistematização do estudo, também foi estudado o efeito da presença do etileno glicol na formação de géis de sílica e alumina. Foi observado que o etileno glicol diminui a velocidade de polimerização da sílica e favorece a velocidade de polimerização da alumina. Estas mudanças nas velocidades de polimerização seriam a responsável pela diminuição da temperatura de cristalização da mulita em meio de etileno glicol. Este fato estaria relacionado à formação de ?Si-O-C2H2-O-Al=, resultado da ligação de sílica e alumina através de uma molécula de etileno glicol.

Os propelentes com baixa emissão de fumaça são usados em motores foguetes por terem uma melhor camuflagem e de um melhor controle de direcionamento no campo de batalha, devido ao fato de apresentar maior dispersão de fumaça lançada no ar em comparação com os propelentes tradicionais. No desenvolvimento destes propelentes de alto desempenho são utilizados como oxidante o nitrato de amônio que tem baixa toxicidade, baixo custo e menor teor de poluentes lançados na atmosfera porém, possui baixa reatividade, alta higroscopicidade e um indesejável aumento de volume devido à transição da fase sólida a 32 oC. Com intuito de aumentar a reatividade do propelente é utilizado o "binder energético" (resina formada por exemplo: GAP), produzimos um propelente usando um poliuretano formado por GAP e um isocianato alifático, na qual foi carregado com nitrato de amônio. Após a cura completa do propelente realizamos estudo cinético com calculo de energia de ativação. As técnicas utilizadas para essa finalidade foram a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e o cálculo da energia de ativação pelo Método Ozawa.

Dinitramida de amônio (ADN) é um oxidante utilizado em propelentes de foguetes. Para a obtenção de ADN, foram utilizados, nesse estudo, como materiais de partida, sulfamato de amônio e ácido sulfâmico, em rotas de síntese, com diferentes condições. A proporção de reagentes e os métodos de purificação foram testados, e as amostras resultantes foram analisadas por espectroscopia na região do infravermelho médio (MIR). Para a síntese em que sulfamato de amônio foi utilizado como reagente de partida, as amostras foram, também, analisadas por espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR). Para as amostras cristalizadas, foram realizadas análises por calorimetria exploratória diferencial (DSC), para determinar seu ponto de fusão e valor de entalpia, durante seu processo de decomposição, além da obtenção de sua micrografia por microscopia eletrônica de varredura (SEM). Podem ser destacados, nesse estudo, os seguintes resultados: a) a síntese de ADN, utilizando-se o sulfamato de amônio como material de partida e nitração com HNO3/H2SO4, mostrou-se mais promissora, sendo esse produto obtido, pela primeira vez em nosso país; b) foi necessário o desenvolvimento de metodologia específica, nos laboratórios do IAE, para a obtenção e purificação do ADN sintetizado, constituindo uma contribuição do estudo na área de síntese deste oxidante para propelentes; c) o ADN obtido foi caracterizado, não somente por MIR mas também por NIR, que apresenta um número menor de estudos na literatura; d) as análises DSC e SEM mostraram boa concordância com os dados encontrados na literatura. A possibilidade de interação entre o sistema à base do polímero de azoteto de glicidila e da dinitramida de amônio (GAP/ADN) foi também avaliada, por FT-IR, nas regiões MIR e NIR. O sistema GAP e perclorato de amônio (GAP/AP), com oxidante mais usual, foi analisado por MIR. Maiores alterações espectrométricas foram observadas para o sistema GAP/ADN. Foi observado um alargamento de bandas para ambos os sistemas na região entre 3100-3500 cm-1, sugerindo interações entre os grupos OH do GAP e NH4+ do ADN ou AP. A diminuição da intensidade da banda do grupo N3 do GAP e o aumento de intensidade do nitroílo (NO2+) do ADN também foram notados, sugerindo interação entre esses grupos, no sistema GAP/ADN. Na tentativa de extrair o material usado no microencapsulamento do ADN utilizado como referência, foi feito um tratamento com tolueno. As análises FT-IR UATR/ATR/PAS da superfície do ADN referência mostraram que, basicamente, possa existir um composto orgânico éster e/ou amínico, aromático, heterocíclico e/ou contendo hidroxila.

This work provides a new insight on the oxidation mechanism of 4-[(4-aminobenzene) sulfonyl] phenylamine, commonly known as Dapsone. The dapsone oxidation mechanism was investigated by electrochemical, spectroscopic and spectrometric techniques and quantum chemical calculations. Cyclic voltammetry studies showed well-defined oxidation peaks at aqueous and nonaqueous media. In order to establish the electrochemical kinetic laws, voltammograms of dapsone were carried out under different experimental conditions. Electrochemical impedance spectroscopy was applied to the investigation of electrochemical properties of adsorbed dapsone. By controlled potential coulometry the number of electron in overall electrochemical reactions was determined, and quantum chemical calculations revealed that the amino and sulfone moiety of the molecule are involved in the electronic transitions. The equilibrium geometry and vibrational spectra were calculated by using DFT (B3LYP, M06 and M062X) with 6-311+G* and 6-31+G(d,p) basis set. TD-DFT of the electronic spectra of dapsone was reported for the first time demonstrating that the protonation has a very important role in the excited states. The electropolymerization of dapsone by anodic oxidation is reported for the first time. The conditions in which a blocking oligomeric film or a conductive polymeric film of dapsone is formed are also discussed, based on the potential window applied. The cyclic voltammetry of polydapsone presented redox activities, demonstrating its high electronic conductivity. Infrared spectroscopy of both oligomers and polymer supports that the polymerization occurs via amino-amino coupling, since no modifications in the aromatic ring is observed. In addition, preliminary corrosion protection test of the aluminum covered with chemically synthetized polydapsone indicates that it can be used to coating against corrosion. A model for mechanism of corrosion control is proposed.

A decomposição térmica de amostras de formulações de propelente sólido do tipo compósito baseadas no polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH) é um processo complexo que envolve vários fenômenos físico-químicos. Desde que a estrutura física do propelente sólido compósito é heterogênea, a estrutura da chama que se forma a partir de sua combustão também é heterogênea. O fenômeno de combustão deste tipo de compósito é extremamente dependente das espécies químicas empregadas na formulação de partida, pressão, temperatura inicial da superfície do grão propelente sólido, e vários outros parâmetros de caráter termoquímicos presentes na câmara de combustão do motor-foguete. Altas temperaturas, pressões e razões de aquecimento estão presentes na câmara de combustão de motores-foguete a propelente sólido durante seu funcionamento. Neste estudo, a técnica de análise térmica denominada termogravimetria, entre outras, foi empregada para elucidar a cinética de decomposição térmica de amostras de formulações de propelente sólido compósito baseadas no "binder" produto da reação entre o polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH) com o di-isocianato de isoforona (IPDI) para razões de aquecimento variando entre 32,5 e 5 K/min. Observou-se que a energia de ativação (Ea) variou de acordo com a extensão da decomposição e o modelo cinético empregado. A grande versatilidade na qual poliuretanos obtidos a partir do PBLH/IPDI podem ser formulados, quando comparados a outros tipos de polímeros não energéticos empregados como "binders" em formulações de propelente sólido compósito, é a principal razão de seu uso extensivo ao longo destas últimas décadas. O PBLH permanece como principal poliol de partida na formulação destes compósitos. Devido a crescente exigência de aumento do valor do impulso específico destas formulações além da performance do motor-foguete, avanços crescentes podem ser registrados nas tecnologias que envolvem a obtenção destes compósitos. O envelhecimento da estrutura polimérica baseada no PBLH/IPDI pode afetar a performance balística do motor-foguete. A degradação das propriedades mecânicas do grão propelente sólido quando submetido a solicitações de origem térmica aumentam a possibilidade de falha do material pelo surgimento de microfissuras além de fenômenos de desagregação das cargas sólidas. As mudanças nas propriedades mecânicas do grão propelente sólido durante o processo de envelhecimento estão diretamente ligadas ao aumento da densidade de ligações cruzadas da rede polimérica que compõe o "binder" - PBLH/IPDI.

Na produção de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE), a escolha da matriz que será dopada com materiais dielétricos ou magnéticos é muito importante. Uma das candidatas para a aplicação de uso aeronáutico é a matriz de borracha de terpolímero de etileno-propileno-monômero (EPDM). Assim, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar termicamente (por termogravimetria e análise dinâmico-mecânica) o EPDM dopado com 50% de ferrocarbonila (EPDM/FeC) submetido nas condições ambiente, envelhecimento acelerado em estufa, câmara de radiação ultravioleta (UV) e imersão em óleo combustível aeronáutico. Para isto foram realizadas análises de termogravimetria em diferentes taxas de aquecimento com o intuito de estudar a cinética de degradação via Ozawa do EPDM/FeC. Além disso, curvas de DMA (análise dinâmico-mecânica), foram realizadas para caracterizar a temperatura de transição vítrea (Tg) e a influência dos condicionamentos nesta transição, bem como a elaboração de curvas mestre a partir do princípio da superposição tempo-temperatura (TTS). Os resultados mostram que os condicionamentos não afetaram a temperatura de degradação e a temperatura de transição vítrea do EPDM/FeC50.

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