Elastômeros termoplásticos baseados em SEBS encontram aplicações em diversas áreas. Novos sistemas híbridos utilizando SEBS estão sendo estudados, visando à obtenção de materiais com melhores propriedades mecânicas, térmicas e com boa processabilidade. Neste trabalho foram estudados três tipos diferentes de composições à base de SEBS, visando compreender o efeito de cada componente adicionado. Inicialmente, foram preparadas misturas SEBS/óleo mineral e materiais híbridos SEBS/POSS contendo nanopartículas de POSS com diferentes grupos pendentes. A seguir, foram estudados sistemas mais complexos constituídos por uma matriz de SEBS//PP/óleo mineral contendo diferentes teores dos POSS previamente testados (1 a 5 phr). Todos os sistemas foram preparados em câmara de mistura e analisados através de suas propriedades mecânicas, reológicas, térmicas e dinâmico-mecânicas, e através de análises de dureza, densidade e de morfologia. Os resultados mostraram que a adição do óleo e dos POSS afetou a fase elastomérica do TPE, diminuindo sua Tg. Porém, a adição dos POSS afetou as propriedades mecânicas, resultando em um significativo aumento na resistência à tração, na deformação na ruptura e no módulo de armazenamento do SEBS com a adição do POSS contendo grupos isobutila e aminosilano. Esses resultados indicam interação com a fase rígida do TPE. Nos sistemas preparados com a matriz SEBS/PP/óleo mineral não foi observada a diminuição da Tg do componente elastomérico, mas houve aumento nas propriedades mecânicas. As análises reológicas demonstraram que o SEBS se manteve em estado de ordenamento a 200 ºC, mesmo com a adição de PP e plastificante. / Thermoplastic elastomers based on SEBS find applications in many areas. New hybrid systems using SEBS are being studied aiming to obtain better mechanical and thermal properties, and good processability. In this work, three different sets of SEBS-based compositions were studied to understand the effect of each added component. First, SEBS/mineral oil blends and hybrid SEBS/POSS materials containing POSS nanoparticles with different pendant groups were studied. Then, more complex systems containing a SEBS/PP/mineral oil matrix and different amounts of the previously tested POSS (1 to 5 phr) were studied. All the systems were prepared in a melt mixer and analysed through their mechanical, rheological, thermal and dynamic-mechanical properties and through hardness, density and morphological determinations. The results showed that the addition of oil and POSS affected the elastomeric phase of the TPE, decreasing its Tg. However, the addition of the POSS affected the mechanical properties, producing a sifnificative increase in the SEBS tensile strength, in the elongation at break and in storage modulus with the addition of the POSS containing isobutyl and aminosilane pendant groups. These results showed the interaction with the rigid phase of the TPE. In the systems prepared with the SEBS/PP/oil matrix a decrease of Tg was not observed, but an increase in mechanical properties was found. The rheological analyses showed that the SEBS kept an ordered morphology at 200 ºC, even after addition of PP and the plasticizer.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T16:42:20Z No. of bitstreams: 1 TESE_Doc_DPereira FINAL.pdf: 3107784 bytes, checksum: 02e270b5842b49ef0c79279c5c46a6f0 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T16:42:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_Doc_DPereira FINAL.pdf: 3107784 bytes, checksum: 02e270b5842b49ef0c79279c5c46a6f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-10T16:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_Doc_DPereira FINAL.pdf: 3107784 bytes, checksum: 02e270b5842b49ef0c79279c5c46a6f0 (MD5) / A temperatura do meio de cultura e a irradiação solar são os principais fatores que necessitam de controle para viabilizar um cultivo de microalgas em escala industrial. Esses dois parâmetros possuem uma relação direta e podem causar diferentes efeitos na produção de biomassa desde a redução na taxa específica de crescimento das microalgas até a morte celular. O objetivo deste trabalho é propor o desenvolvimento de um compósito polimérico para controle da irradiância e da temperatura no cultivo de microalgas. Esse trabalho é dividido em duas etapas. A primeira etapa consiste na avaliação de um modelo mecanicista para predição da temperatura do meio de cultura, com o objetivo de estudar as variáveis que mais impactam na resposta do modelo. Os resultados desse trabalho indicam que três parâmetros afetam significativamente a temperatura do meio de cultura, são esses: a transmitância do material das placas, a distância entre as placas e o sobreamento do fotobiorreator. A segunda etapa foi baseada nos resultados da avaliação desse modelo e propõe o desenvolvimento de um compósito polimérico termo isolante para a construção de fotobiorreatores de forma a reduzir a irradiação solar incidente, reduzir a transmitância do material e a condutividade térmica das placas. Dois diferentes materiais para compor esses compósitos foram testados com diferentes concentrações: as microesferas ocas de vidro e grânulos de poliestireno expandido. Os resultados para os compósitos com microesferas ocas de vidro indicam que as cargas de diferentes massas específicas produziram um efeito semelhante na redução dos picos de temperatura do meio de cultura quando aplicadas em uma concentração de 0,6% vol.. Para o poliestireno expandido o resultado mais significativo foi com 6,0% vol. usando grânulos de 1,0 mm e 12,5% vol. usando grânulos de 2,0 mm. O impacto na taxa específica de crescimento da microalga Chlorella pyrenoidosa foi avaliado em uma modelagem. Os resultados para fotobiorreatores com as microesferas ocas de vidro indicam um aumento de 37% na taxa de crescimento específica e uma redução no pico de temperatura em até 9°C. Para os compósitos com poliestireno expandido, a redução máxima na temperatura do cultivo foi de 6°C e o aumento na taxa específica de crescimento da espécie Chlorella pyrenoidosa foi de 32%. Para ambos compósitos testados a redução na condutividade térmica não foi significativa quando comparada com o impacto na redução da temperatura devido à transmitância do material. Esses resultados comprovam a tese de que um material compósito pode ser desenvolvido para atender as demandas omerciais, tecnológicas e ambientais para a viabilização de um cultivo em larga escala de microalgas.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-09T19:01:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação MEAU_Bruno Gomes Silveira Caldas.pdf: 3878782 bytes, checksum: 3f1361aa01ae8514cdd791f79ed4730a (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T15:03:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação MEAU_Bruno Gomes Silveira Caldas.pdf: 3878782 bytes, checksum: 3f1361aa01ae8514cdd791f79ed4730a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T15:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação MEAU_Bruno Gomes Silveira Caldas.pdf: 3878782 bytes, checksum: 3f1361aa01ae8514cdd791f79ed4730a (MD5) / A necessidade de elementos estruturais leves, com elevada rigidez e resistência nas mais diversas aplicações tem contribuído para o aumento da utilização de materiais compósitos, nos quais se incluem as estruturas em sanduíche. Com isso, a utilização de tecidos como reforços de estruturas sanduíches têm ganhado grande visibilidade devido as ótimas propriedades mecânicas obtidas, junto a isso a utilização de fibras vegetais em especial o sisal (Agave sisalana) como reforço dessas estruturas e o uso de diferentes técnicas de moldagem como a infusão a vácuo tornam o desenvolvimento de novos matérias ainda mais interessante. O objetivo deste trabalho é desenvolver estruturas sanduíches de matriz poliéster reforçada com tecido de sisal nas faces, utilizando a moldagem por infusão a vácuo (IV). Para isso foram desenvolvidos novos tecidos unidirecionais de sisal com a intenção de obter o melhor comportamento mecânico, cujos constituintes (sisal e poliéster) foram caracterizados por meio de TG, DSC, DRX, FTIR, ensaios de tração e flexão. Foi obtida uma nova estrutura sanduíche reforçada com tecido de sisal e com núcleo de PET, a caracterização do material se deu por MEV, dureza shore D, compressão transversal, compressão longitudinal e flexão. Também foram desenvolvidas estruturas reforçadas com tecido de fibra de vidro, com o intuito de saber se o material desenvolvido com tecido de sisal pode substituir estruturas com tecido sintético. O material obtido é leve, com excelente acabamento, e através da técnica de conformação utilizada, foi possível obter estruturas sanduíches com frações volumétricas variando entre 23% e 34%. Outra característica obtida pela conformação por IV foi a homogeneidade das placas conformadas, ocasionando numa variabilidade dos resultados mecânicos inferior a 10%. Os ensaios mecânicos realizados apresentaram resultados que tornam os compósitos sanduíches reforçados com tecido de sisal uma alternativa na substituição dos compósitos sanduíches reforçados com fibra de vidro. Dentre as estruturas reforçadas com tecido de sisal que apresentou o melhor comportamento mecânico foi o PET1TSI, que utilizou uma camada de tecido com arranjo Simples, já em relação às estruturas reforçadas com tecido de fibra de vidro, o melhor comportamento foi da estrutura reforçada com três camadas de fibra de vidro (PET3TV). Durante os ensaios de flexão e compressão longitudinal, as estruturas com fibra de vidro apresentaram delaminação entre as laminas e o núcleo, esse comportamento pode caracterizar uma interface ruim. Devido à dificuldade em impregnar os tecidos com fios de sisal, as estruturas apresentaram espessuras das lâminas superiores às estruturas reforçadas com tecido de fibra de vidro, essa maior espessura influenciou negativamente no comportamento mecânico das estruturas. Os resultados mecânicos mostraram que as estruturas reforçadas com tecidos de sisal podem competir diretamente com os tecidos de fibra de vidro no desenvolvimento de novas estruturas que suportem determinados esforços.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-10T17:32:51Z No. of bitstreams: 1 dissertação versão final2016.pdf: 4581876 bytes, checksum: d1beea5b3a21e31d378652719c15520f (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T16:41:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertação versão final2016.pdf: 4581876 bytes, checksum: d1beea5b3a21e31d378652719c15520f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:41:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação versão final2016.pdf: 4581876 bytes, checksum: d1beea5b3a21e31d378652719c15520f (MD5) / Devido ao apelo ambiental que tem crescido nos últimos anos, pesquisas envolvendo a utilização de rejeitos industriais bem como a utilização de matérias-primas oriundas de fontes enováveis reafirma essa necessidade. Nesse contexto, materiais compósitos reforçados com fibras vegetais têm se destacado como materiais promissores e com aplicações em diversos ramos, a exemplo da construção civil que é um setor de tendência crescente no país e grande gerador de consumidores. A vantagem em se utilizar as fibras vegetais incorporadas em matrizes oliméricas gerando materiais compósitos com possíveis aplicações nesse setor está relacionada às características tais como: baixo custo, baixa densidade, elevada resistência e caráter renovável. As características das fibras, aliadas a utilização de polímeros provenientes de resíduo sólido urbano vão fornecer materiais de baixo custo, mais ambientalmente corretos, com propriedades mecânicas satisfatórias, e de menor peso, o que é de grande interesse para diversas aplicações. No presente trabalho foi extraído e caracterizado uma espécie de fibra de bananeira ainda não relatada na literatura, Musa velutina, conhecida como bananeira roxa. Foram preparados duas séries de blendas poliméricas: PET reciclado/PEAD em diferentes proporções com e sem mpatibilizante. Utilizando as duas formulações das blendas que apresentaram melhor desempenho mecânico, foram preparados compósitos com 5% de fibra in natura e tratadas com solução de NaOH a 5% (m/v). As propriedades térmicas, estruturais, morfológicas, e mecânicas das fibras, das blendas e dos compósitos foram avaliadas. Observou-se pelas micrografias uma boa adesão na interface fibra/ matriz. Em relação às análises térmicas, foi verificado que os compósitos apresentaram estabilidade térmica às matrizes poliméricas. Avaliando os resultados de DRX dos compósitos, observou-se a formação de materiais com características intermediarias inerentes aos componentes puros. Nos ensaios de impacto foi verificado que os compósitos as amostras apresentaram menor resistência ao impacto quando comparadas as suas matrizes de origem e que não houve perda significativa dessa propriedade. Os compósitos apresentaram propriedades mecânicas, a exemplo do módulo de elasticidade sob tração e flexão superiores às das matrizes poliméricas, demonstrando que as fibras vegetais podem ser utilizadas com êxito como reforço em polímeros constituindo em uma alternativa ambiental conferindo valor agregado aos resíduos agrícolas e urbanos

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-18T18:47:39Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-18T19:16:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T11:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) Previous issue date: 1998 / Existem muitos casos onde a inclusão de restrições bilaterais e unilaterais na análise de equilíbrio de elementos estruturais é inevitável. Tais restrições podem alterar substancialmente o comportamento da estrutura. Isto é, em particular, verdadeiro na análise de alguns tipos de fundações, trilhos de ferrovias, na análise de estruturas formadas por compósitos laminados (problemas de delaminação), entre outros. O objetivo deste trabalho é, então, desenvolver uma metodologia numérica para análise de placas com restrições bilaterais e unilaterais de contato que são impostas por bases elásticas. Nos problemas de contato unilateral, a base elástica oferece reação apenas quando comprimida e, no caso de contato bilateral, a base oferece reação, também, quando tracionada. Desprezam-se, nas formulações, os efeitos decorrentes das forças de atrito entre a placa e a base elástica. O método dos elementos finitos é usado para discretizar a placa e a base elástica e o problema de contato unilateral é tratado diretamente como um problema de minimização, envolvendo apenas as variáveis originais sujeitas a restrições de desigualdade. A partir daí, o problema de complementaridade linear resultante é resolvido utilizando-se o algoritmo de Lemke. A eficiência das formulações numéricas propostas são verificadas através de exemplos apresentados no final do trabalho. ________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Many cases exist where the inclusion of bonded and unilateral constraints in the equilibrium analysis of structural elements is unavoidable. Such constraints can change substantially the behavior of the structure. That is particularly true in the analysis of some types of foundations, railway tracks, in the analysis of structures formed by laminate composites (delamination problems), among others. The objective of this work is, then, to develop a numerical methodology for analysis of plates with contact constraints (bonded and unilateral) imposed by elastic foundations. In the unilateral contact problem, the elastic foundation reacts only when compressed and, in the bilateral contact case, the foundation reacts, also, when tensile stresses are present. The effects of the friction forces between the plate and the elastic foundation are neglected. Finite elements are used for discretization of the plate and the elastic foundation and the unilateral contact is treated directly as a minimization problem involving only the original variables subjected to inequality constraints. Then, the resulting linear complementarity problem is solved by the Lemke’s algorithm. The efficiency of the numerical formulations proposed is verified through examples presented at the end of the work.

Neste trabalho foi estudada a preparação e a caracterização de compósitos de poliuretanas elastoméricas rígidas, utilizando-se um poliol obtido a partir da modificação química de óleo de soja e cargas provenientes de refugos industriais e agrícolas. Foram estudadas as reações de transesterificação, esterificação, eterificação e hidroxilação em diferentes condições reacionais e testados diferentes catalisadores visando a obtenção de monoglicerídeos A hidroxilação do óleo de soja com ácido fórmico e água oxigenada foi o melhor sistema estudado. Sintetizou-se polióis-formiato com índices de hidroxila entre 169-192mg de KOH/g. Para preparação dos compósitos utilizou-se a razão molar [NCO]/[OH] igual a 0,9 e as cargas: xisto queimado, xisto retortado, negro de fumo, cinza da casca de arroz, cinza da casca de coco, sílica, e argilas das regiões de Campo do Tenente, Rio do Rastro e Pitanga, em quantidades variadas de 1 a 20% em peso, estas misturas foram curadas durante 24h a 65ºC. Através de medidas de DMA determinou-se a Tg que variou de 77a 92ºC. A densidade de reticulação variou de 114 a 179mol.m-3 e a densidade das amostras ficaram no intervalo de 0,8 a 1,1g.cm-3. O valor de dureza variou de 72 até 78 (Shore D). Os dados de flexão mostraram que a incorporação de carga levou ao aumento do módulo E’ e à diminuição da deformação dos materiais. As melhores cargas foram o xisto queimado, a cinza da casca de arroz e o xisto retortado. As argilas não apresentaram comportamento típico de cargas reforçantes. As análises de TGA mostraram que a adição de carga não promoveu melhora na estabilidade térmica e que o processo de degradação ocorreu em três etapas: a primeira etapa entre 210ºC e 350ºC correspondendo à degradação da ligação uretana, a segunda etapa entre 360ºC e 500ºC correspondendo à degradação do poliol e a terceira etapa corresponde à degradação da carga. / In this work, rigid elastomeric polyurethane composites were prepared using a polyol obtained from chemical modifying soybean oil and fillers obtained from industrial and agricultural waste. In order to obtain monoacylglycerides from soybean oil that could be used as polyol in polyurethane formulation, reactions such as transesterification, esterification, etherification and hydroxylation were studied, as well as different solids were tested as heterogeneous catalysts. Hydroxylation of soybean oil with formic acid/hydrogen peroxide system which was the best method. Formate polyols containing OH values between 169-192 mg of KOH/g were prepared through this method. Composites were prepared with a molar ratio [NCO]/[OH] equal to 0,9 and adding 1 to 20 % w/w of the following fillers pirolysed oil shale, oil shale retort, carbon black, rice husk ash,, coconut shell ash, silica, and clays from Campo do Tenente, Rio do Rastro and Pitanga. These mixtures were cured at 65°C during 24h. The Tg obtained from the composites was determined by DMA and the data ranged from 77 to 92°C. The crosslink density varied from 114 to 179 mol.m-3 and the densities ranged from 0.8 to 1.1g.cm-3, while the hardness ranged from 72 to 78 (Shore D). The stress data showed that filler incorporation lead to an increase of the E’ module and to a decrease of the materials deformation. Better reinforced fillers were pirolysed oil shale, the rice husk ash and the oil shale retort. On the other hand the clays did not show the expected reinforced behavior. TGA analysis showed that filler addition did not improve the thermal stability. The degradation process occurs in three steps: 1º from 210°C to 350°C takes place the urethane bond degradation, 2º) from 360-500°C occurs polyol degradation and finally, 3º over 500°C happens filler degradation.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades de compósitos de polipropileno (PP) com fibras de coco maduro, as quais são produzidas em grande quantidade como um subproduto da industrialização da fruta no Brasil. Foram utilizados dois diferentes modos de processamento, em câmara de mistura e em extrusora de dupla rosca. A moldagem dos compósitos foi feita por compressão e injeção. Para aumentar a adesão entre as fases foram utilizados dois agentes de acoplamento macromoleculares: um PP modificado com anidrido maleico comercial (PPAM) e um PP modificado com viniltrietoxisilano preparado em laboratório (PPVTES). Os compósitos foram caracterizados através de testes mecânicos, análises térmicas, análises dinâmico-mecânicas, testes de impacto, testes de absorção de água e microscopia eletrônica de varredura. A partir dos compósitos preparados em câmara de mistura determinou-se a melhor concentração de agentes de acoplamento, 0,5% para 10% de fibra, pois esta razão de concentrações produziu as melhores propriedades. Os resultados mostraram que o PPVTES foi mais eficiente nos valores dos módulos, enquanto que o PPAM foi mais eficiente na tensão máxima. A moldagem por compressão resultou em propriedades semelhantes nos compósitos preparados pelos dois tipos de processamento, porém a moldagem por injeção dos compósitos preparados por extrusão resultou nas melhores propriedades. Na extrusora foram preparados compósitos contendo 30% de fibras, utilizando dois perfis de temperatura. A condição que utilizou temperatura mais alta produziu compósitos com melhores propriedades e com o efeito mais pronunciado dos agentes de acoplamento. / The properties of coir fiber/polypropylene (PP) composites were studied. Coir fibers are obtained in great quantities as by-products from the coconut industrialization in Brazil. Two different processing methods were employed: processing in an internal mixer and in a twinscrew extruder. The products were compression-moulded and injection-moulded. Two macromolecular coupling agents were used in order to increase the interfacial adhesion: a commercial maleic anhydride-modified PP (PPMA) and a laboratory-made vinyltriethoxysilane-modified PP (PPVTES). The composites were characterized through mechanical tests, thermal analysis, dynamic-mechanical analysis, impact tests, water absorption experiments and scanning electron microscopy. From the composites prepared in the internal mixer, the best concentration ratio of the coupling agents was determined as 0.5wt% to 10wt% fibers, since this ratio lead to the better properties. The results showed that PPVTES was more efficient on the modulus values while PPMA was more efficient on the tensile strength results. The compression moulding resulted in similar properties for both processing methods however the injection moulding of the extruded composites resulted in the best properties at all. Composites containing 30wt% of fibers were prepared in the extruder, using two different temperature profiles. The profile with higher temperature produced composites with better properties and with increased coupling agents effect.

Neste trabalho foram avaliadas as propriedades dos compósitos a base de polietileno de alta densidade com a adição de crisotila não modificada e crisotila modificada quimicamente com dois tipos de organossilanos (octiltrietoxisilano e octadeciltrimetoxisilano), variando a concentração destes organossilanos na crisotila. A crisotila funcionalizada foi utilizada para obtenção de compósitos com PEAD e foi avaliado o desempenho destes materiais comparando com a matriz polimérica pura. A utilização de dois organossilanos diferentes teve por objetivo avaliar o efeito do tamanho das cadeias carbônicas laterais presentes no mesmo, sua interação com o polímero e relacionar este efeito com as variações nas propriedades do polímero. Os compósitos foram preparados em percentuais variados para que pudesse ser avaliado como a concentração da carga atua no processamento e como influencia as propriedades do mesmo. Os compósitos obtidos do processamento foram caracterizados através de propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas, térmicas e morfológicas. Os resultados mostram que a adição de crisotila melhora as propriedades finais do polietileno de alta densidade e que a modificação química da superfície da carga com diferentes organossilanos influencia nestas propriedades também. Os resultados indicam que os dois organossilanos utilizados neste trabalho atuam de maneiras diferentes. O organossilano com cadeia orgânica mais curta (octiltrietoxisilano) tem um efeito maior no módulo de Young (melhorando a resistência mecânica do material no momento da solicitação de um esforço), enquanto que o organossilano com cadeia orgânica maior (octadeciltrimetoxisilano) influencia mais na capacidade de deformação do compósito (alongamento na ruptura), melhorando esta propriedade. De acordo com os resultados obtidos das análises e também o custo da crisotila, podemos concluir que este é um material muito promissor para a aplicação na obtenção de compósitos de PEAD. Também devemos ressaltar que este tipo de compósito com crisotila nunca havia sido obtido. Deste modo, quando foi realizada uma vasta revisão bibliográfica nenhum material relacionado a esta aplicação foi encontrado, o que mostra o grande campo de aplicação que este trabalho poderá ter. / In this work it was studied the behavior of the properties of the composites of high density polyethylene with the addition of the chrysotile in modified and chrysotile modified chemically with two organossilanes (octyltrietoxysilane and octadecyltrimethoxysilane) types. The modified chrysotile was used o, for to be obtained composites with HDPE and to evaluate the acting of these when compared to the same polymeric matrix. The use of two different organossilanes had for objective to evaluate the effect of the size of the lateral carbonic chains presents in the same, its interaction with the polymers and to relate this effect with the variations in the properties of the polymers. The composites were prepared in percentile varied so that it could be evaluated as the concentration of the load it acts in the processing and as it influences the properties of the same. The obtained composites of the processing were characterized through mechanical, dynamic-mechanical, thermal and morphologic properties. The results showed that the chrysotile addition improves some properties of the high density polyethylene and that the chemical modification of the surface of the load with different organossilanes influences in these properties. The results indicate that the two organossilanes used in this work act in different ways. The organossilane with organic chain more it tans (octyltrietoxysilane) has a larger effect in the module of Young (improving the mechanical resistance of the material in the moment of the solicitation of an strength), while the organossilane with larger organic chain (octadecyltrimethoxysilane) it influences more in the capacity of deformation of the composite (elongation at rupture), improving this property. In agreement with the obtained results of the analyses and also the cost of the chrysotile, we can conclude that this is a very promising material for the application in the obtaining of composites of HDPE. We should also point out that this composite type with chrysotile had never been obtained. This way, when a vast bibliographical revision was accomplished any related material the this application it was found, what shows the great application field that this work can have.

Este trabalho teve como objetivo produzir, pela técnica de dip coating contínuo, revestimentos compósitos poliuretano/alumina sobre fibras de poliamida 6. Para tanto, foram produzidas suspensões aquosas de poliuretano com partículas de alumina (tamanho médio de partícula de 2,1 µm) e empregadas fibras sintéticas de poliamida 6 com 0,1, 0,2 e 0,4 mm de diâmetro como substrato. Diferentes parâmetros para produção das suspensões foram avaliados visando a otimização desta etapa processual. A viscosidade das suspensões foi controlada pela adição de carboximetilcelulose e avaliada por reometria rotacional. A distribuição granulométrica das suspensões também foi determinada. Os parâmetros operacionais do equipamento para dip coating contínuo (i.e. velocidade de bobinamento e temperatura dos fornos) foram avaliados na busca das condições operacionais ótimas para obter revestimentos uniformes ao longo da fibra. A caracterização morfológica dos revestimentos foi conduzida com auxílio de microscopias óptica, eletrônica de varredura e de força atômica. Os revestimentos foram caracterizados ainda por termogravimetria e sua densidade medida por picnometria de gás hélio. Testes de fricção, sobre as fibras revestidas foram usados para qualificar o revestimento quanto à resistência ao desgaste. Os resultados evidenciaram que o processo adotado possibilita a deposição de um revestimento compósito uniforme. A espessura dos revestimentos variou de acordo com a velocidade de bobinamento, com a viscosidade das suspensões utilizadas e com a espessura da fibra original. Os revestimentos formados mostraram melhorar a resistência ao desgaste das fibras de poliamida 6 e essa propriedade está diretamente ligada à espessura do revestimento obtido. A tecibilidade das fibras revestidas foi avaliada pela produção de tecido com uma máquina de tecelagem convencional. As fibras de poliamida 6 (Ø = 0,1 mm) revestidas mantiveram o revestimento aderido mesmo após o processo de tecelagem. Assim, a técnica de dip coating mostrou-se promissora para o revestimento de fibras, combinando características de flexibilidade e elasticidade típica de polímeros com a dureza típica de materiais cerâmicos na forma de um revestimento protetor. / The aim of this work was to produce, using a continuous dip coating technique, a polyurethane/alumina composite coating over polyamide 6 fibers. For that, slurries based on aqueous polyurethane with dispersed alumina particles (mean size of 2.1 µm) were obtained and polyamide 6 synthetic fibers (diameter: 0.1, 0.2 and 0.4 mm) were used as substrate. Different slurry characteristics were evaluated seeking the optimization of the procedure, including particle size distribution and slurry viscosity which was varied using carboxymethylcellulose as filler and evaluated by rotational rheometry. The operational conditions of the dip coating machine (i.e. roll-up speed and temperature of the ovens) were also evaluated seeking to optimize the conditions to obtain a uniform coating over the fibers. Morphological characterization of the coatings was carried out using optical, scanning electron, and atomic force microscopy techniques. The coatings were also characterized by thermogravimetric analysis, density measurement and wear testing on coated fibers. The textile characteristics of the coated fibers were assessed by producing a knitted fabric in a conventional weave machine. The results showed that the adopted process enables the deposition of a uniform composite coating. Thickness of the coatings was a function of the roll-up speed, the slurry viscosity and also the diameter of the original fiber. The composite coating improved the wear resistance of the polyamide 6 fibers and this property was connected to its thickness. Polyamide 6 (Ø = 0.1 mm) coated fibers were able to maintain coating integrity even after the knitting process. In all, the dip coating technique showed to be a promising alternative for the production of a composite coating for the polyamide fibers, combining the flexibility and elasticity characteristics of typical polymers with the hardness typical of ceramics.

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Valdir Alves Guimarães / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Resumo: Os ensaios para a avaliação de adesividade (tack) em pré-impregnados são de grande importância para o setor aeronáutico, uma vez que, o conhecimento prévio desta propriedade pode resultar em grande economia e segurança para a obtenção de peças estruturais. No entanto, não existe na literatura uma padronização de um ensaio específico para esse tipo de material, sendo muitas vezes necessário recorrer a normas aplicadas a outros tipos de produtos, podendo obter resultados pouco confiáveis. Além da metodologia de ensaios, as condições de armazenamento podem interferir diretamente na condição de adesão entre camadas e, desta forma, na qualidade de peças fabricadas por lâminas de pré-impregnados. Dessa forma, a presente dissertação tem como objetivo desenvolver uma metodologia de ensaios para a avaliação da adesividade em pré-impregnados de matriz epóxi reforçados por fibras de carbono, criando um dispositivo especialmente projetado para este fim. Além disso, de posse do dispositivo e da metodologia desenvolvida, um estudo da influência do tempo de armazenamento em freezer do pré-impregnado de fibra de carbono/resina epóxi foi também realizado. Como técnicas auxiliares a este estudo avaliaram-se, ainda, a cura do pré-impregnado por calorimetria exploratória diferencial (DSC), a temperatura de transição vítrea e o módulo de elasticidade por análise dinâmico-mecânica (DMA). O dispositivo desenvolvido mostrou-se eficaz na medida de energia de separação tanto para o pré-impregnado fresco como para os armazenados por um ano / Abstract: Tests to prepreg tack evaluation are very important in aeronautic field due to the previous knowledge of this property can result in great economy and safety in the manufacturing of aeronautical structural components. However, there is no standardization in the literature of a specific test for this type material, it is often necessary to use standards applied to other types of products may get unreliable results. Besides the methodology for tests, the storage conditions could affect directly the condition of adhesion between layers and thereby the quality of manufactured parts made by prepreg. Then, this dissertation aims to develop a methodology for evaluating the tack in prepregs of epoxy matrix reinforced with carbon fibers building a device specially designed for this purpose. Furthermore, with this device and the proposed method, a study of the freezer storage time influence in the prepreg carbon fiber/epoxy resin was also performed. As auxiliary techniques for this study, the curing the prepreg by differential scanning calorimetry (DSC), the glass transition temperature and elastic modulus by dynamic mechanical analysis (DMA) were evaluated. The device developed shown to be effective to measure the separation energy for the both fresh prepreg as storage for one year / Mestre