Orientador: Ana Rita Morales / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T05:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_LucileneBetegade_M.pdf: 4006345 bytes, checksum: 9786d53438d0e9a01f5470de52299a30 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O estudo de nanocompóssitos, objeto deste trabalho, foi por duas partes experimentais independentes. Na primeira parte experimental foi estudada a obtenção de montmorilonita orgnofilica a partir do tratamento de troca de cátions sódio de uma montmorilonita sódica por cátions orgânicos do sal quaternário de amônio brometo de hexadecil trimetil amônio em solução aquosa, para preparação de nanocompósitos com matrizes poliméricas. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FT-IR) e difração de raios-x, e os resultados mostraram que o processo de modificação é complexo e requer estudo aprofundado. Também foram preparadas composições de polipropileno e montmorilonita sódica pela técnica de intercalação direta da montmoritolonita sódica com brometo de hadecil trimetil amônio com compatibilizante reativo e em algumas composições foi adicionado polipropileno graftizado com anidrido maleico. Esta técnica vida à intercalação simultânea de íons de sal quaternário de amônio na montmorilonita, tornando-a organofilica com intercalação das cadeias da matriz polimérica entre as camadas de argilas. Os materiais foram caracterizados pela técnica de difração de raios-x que mostrou que não foi possível obter nanocmpósitos com o emprego desta metodologia. Na segunda parte experimental, foram preparados nanocompósitos de propileno e montmorilonita organofilica comercial com polipropileno graftizado com anidrido maléico como agente compatibilizante pela técnica de intercalação do fundido por extrusora de dupla rosca ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The study of nanocomposites, object of this project, was divided in two independent experimental parts. In the first esperimental part the obtention of organophilic montmorillonite from the cation xchange of a Na-montmorillonite for cations of quaternary hexadecyl trimethyl ammonium bromide, in aqueous solution, to prepare polymeric nanocomposites was studied. The obtained materials were characterized by FT-IR and x-ray and results showed that the modification process is complex and requires further study. Compositions of polypropylene and NA-montmorillonite made from melt intercalation direct technique of Na-montmorillonite with hexadecyl trimethyl ammonium bromide as reactive compatibilizer were also prepared (note that in some compositions polypropylene-graftmaleic anhydride was added). This techique is used in order to have the simultaneous intercalation of alkylammmonium ions in montmorillonite, making in organophilic, with the intercalation of the polymeric chains into the interlayer of the clay. The materials were characterized by x-ray and the results showed no effect on the clay modification for nanomomposites. In the second part, nanocomposites of polypropylene and commercial montmorillonite organophilic with polypropylene-graft-maleic anhydride as coupling agent were prepared though the melt intercalation by twin-screw extruder. The materials were characterized by x-ray, tensile and impact according ASTM D638 and D256 test methods, respectively, scanning electronic microscopy, thermogravimetric analysis, flammability test UL-94 and reflectance spectrophotometry ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sellin_Noeli_M.pdf: 2413536 bytes, checksum: b35c4807bb7fae6a05ba593acfae57b8 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho estuda-se a incorporação de polipirrol em membranas microporosas de poli(fluoreto de vinilideno), visando a obtenção de compósitos poliméricos condutores PPy/PVDF via polimerização fotoquímica. Os compósitos são caracterizados físico-quimicamente através de análises térmicas (TGA e DSC), morfológicas e estruturais (FTIR, raio-X e SEM) e também do ponto de vista elétrico, através de medidas de condutividade elétrica, sob condições ambientes e com controle da umidade e temperatura. Os compósitos são preparados via polimerização do monômero pirrol em membranas microporosas de PVDF na presença de fotoiniciador catiônico (sal ferro areno) e irradiação ultravioleta (síntese fotoquímica). A porcentagem de polipirrol incorporada ao compósito (%PPy) é obtida por análise gravimétrica e depende do diâmetro de poro das membranas e da dose de irradiação ultravioleta utilizada na síntese, apresentando valores na faixa de 5 a 24 %. Foram obtidas maiores porcentagens de PPy em membranas com diâmetro de poro maiores e doses de irradiação UV mais altas. Os resultados de condutividade encontrados estão na faixa de ¿10 IND. ¿11¿ a ¿10 IND. ¿9¿ S/cm e mostram ser dependentes da %PPy, tensão aplicada na amostra, umidade e temperatura. As análises de caracterização físico-química dos compósitos comprovam que ocorre a incorporação do polipirrol na membrana de PVDF / Abstract: In this work, has been considered the study of the polypyrrole incorporation in poly(vinylidene fluoride) mieroporous membranes in order to obtain semiconducting composites PPy/PVDF by photochemieal polymerization. The composites are charaeterized by thermal (TGA and DSC), morphologieal and struetural (FTIR, X-rayand SEM) analysis and electrically, by conductivity measurements in environmental conditions and controlled humidity and temperature. The composites were obtained by polymerization of the pyrrole monomer in the microporous membranes in presenee of the cationic photoinieiator (ironarene salt) and UV irradiation (photochemical synthesis). The incorporated PPy amount in the composite (%PPy) increases with the membrane pore diameter and UV irradiation dose and was in the range from 5 to 24%. The conductivity results obtained have shown dependence on the %PPy, applied voltage, humidity and temperature and reached values among ¿10 IND. ¿ 11¿ and ¿10 IND. ¿ 9¿ S/cm. The physico-chemical characterization analysis of the composites have confirmed the PPy incorporation in the PVDF membranes / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Mario Fernando de Goes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-18T15:42:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samuel_SusanaMariaWerner_D.pdf: 3191124 bytes, checksum: 463297fa4f77520394ad031476eb677a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a rugosidade superficial de três marcas comerciais de compósitos (Herculite XR, Prisma APH e P50); dois ionômeros de vidro (Vidrion R e Chelon Fil) e um amálgama (Dispersalloy), submetidos à ação de um dentifrício (Kolynos Super Branco / Anakol), num ensaio de escovação in vitro. Os corpos de prova foram confeccionados em matrizes de plax-glass com dimensões de 20 x 10 x 2 mm, em número de oito, para cada material. Para a realização do ensaio foi utilizada uma máquina de escovação (Equilabor) com escovas extra-macias (Prevent 30 / Anakol) sob a ação de uma carga de 200 g. Cada material foi submetido a 250 escovações por minuto, num período de 2 horas, totalizando 30.000 ciclos por amostra. Com auxílio do perfilômetro Perth-O-Meter M2P (Perthen-Mahr / Alemanha), utilizando o parâmetro Ra (rugosidade média), foram realizadas seis leituras para medida da rugosidade em cada corpo de prova, totalizando 288 leituras no experimento completo. Os resultados da análise estatística mostraram que não houve alteração da textura superficial dos materiais submetidos apenas à ação de uma escova extramacia em água destilada, porém quando foi acrescido o dentifrício, todos os materiais restauradores tiveram a sua topografia alterada. O material que apresentou a superfície-controle com maior rugosidade superficial inicial foi o Dispersalloy (0,6394 µm), seguido pelo Vidrion R (0,2697 µm), Chelon Fil (0,1760 µm), Herculite XR (0,0491 µm), P50 (0,0342 µm) e por último o Prisma APH (0,0338 µm). Porém, esta ordem foi alterada, após o ensaio de escovação, ou seja, o Vidrion R apresentou a maior rugosidade (1,2508 µm), seguido pelo HercuJite XR (1,0300 p,m), Chelon Fil (0,6210 µm), Prisma APH (0,4542 µm), Dispersaloy (0,4082 µm) e por último, o P50 (0,2754 µm). Também foi possível observar que em todos os materiais ocorreu um aumento da rugosidade superficial, exceto para o amálgama, que reduziu a rugosidade inicial para os níveis mais baixos, sem apresentar diferença estatística significativa, a nível de '5% de significância, quando comparado com os materiais menos rugosos após a escovação (APH e P50) / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the surface roughness oí direct restorative materiaIs (composite resins, glass ionomers and amalgam) submitted to a in vitro toothbrushing test. Three composite resins (Herculite XR, Prisma APH and P50), two glass ionomers (Vidrion R and Chelon Fil) and an amalgam (Dispersalloy) were studied. Eigth samples of each material were obtained in plaxglass matrices measuring 20 x 10 x 2 mm. The tooth brushing machine had eight containers and the specimens were fixed in the botton of them. The brushes used were the Prevent 30 (Anakol) extra-soft type. These brushes wete glued to the stainless steel brush holder. The load af the brush was 200 g. The toothpaste used for these experimet was Kolynos Super Branco (Anakol), and the slurry was made by mixing 6 ml of distilled water and 6 g of toothpaste. Seven of the eight containers, with the specimens in position, received the slurry, and the last, only distilled water. The eletric motor produced 250 strokes / min and the machine was activated until the counter registered 30,000 strokes. The brushes and the slurry were substituted for each material. Concluded the brushing cycle of two hours the specimens were removed from the machine, washed in tap water and stored at 37ºC and 100% relative umidity of the air until measuring the surface roughness. The specimens were then placed on a profilometer (Perth-O-Meter M2P / Perthen-Mahr) to measure the surface roughness, in micrometers, by the Ra parameter. A total of 288 readings were made in 48 samples. The statistic analyses of the results showed that the brushing with extra-soft brush and water didn't affect the surface topography of the analised materials. But; when the toothpaste was associated to the brushes, all materials showed an alteration of the surface topography. The material with the roughest inicial surface was Dispersalloy (0,6394 µm), followed by Vidrion R (0,2697 µm), Chelon Fil (0,1760 µm), Herculite XR (0,0491 µm), P50 (0,0342 µm) and Prisma APH (0,0338 µm). After the toothbrushing test, the roughest material was Vidrion R (1,2508 µm), followed by Herclliite XR (1,0300 µm), Chelon Fil (0,6210 µm), Prisma APH (0,4542 µm), Dispersalloy (0,4082 µm) and P50 (0,2754 µm). In all materials an increase of the roughness occured except for the amalgam in which the inicial roughness was reduced. There was no statistical difference between the surface of the amalgam when compared with the materiais that showed the less rough surface after brushing (Prisma APH and P50) / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Ciências

Orientador: Aldo Eloizo Job / Coorientador: José Antonio de Saja-Sáez / Coorientador: Miguel Ángel Rodríguez Pérez / Banca: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Silvio Rainho Teixeira / Banca: Eduardo Ribeiro de Azevedo / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, apresenta convênio acadêmico internacional visando a preparação de teses e dissertações e a duplla titulação / Resumo: Nanocompósitos são materiais multifásicos em que pelo menos uma das fases constituintes tem dimensão inferior a 100 nm. Tais materiais têm despertado interesse científico e tecnológico devido ao seu caráter multifuncional e potencial para realizar únicas combinações de propriedades inatingíveis com materiais tradicionais. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para a preparação de nanocompósitos funcionais e multifuncionais a base de borracha natural vulcanizada com diversas concentrações de nanopartículas cerâmicas ferroelétricas de niobato de potássio estrôncio KSr2Nb5O15(KSN) e paramagnéticas de ferrita de níquel-zinco Ni0,5Zn0,5Fe2O4 (NZF). As nanopartículas foram sintetizadas pela rota química denominada Método Poliol Modificado obtendo-se partículas com geometria aproximadamente esférica e tamanho igual a 15 nm para a fase niobato e 10 nm para a fase ferrita. Foram produzidos nanocompósitos vulcanizados utilizando um sistema de vulcanização a base de enxofre e um processo de prensagem a quente, hot pressing, com pressing, com parâmetros determinados vai ensaios de reometria. Ensaios mecânicos de tensão/deformação e tensão/compressão foram realizados e efeitos de reticulação combinados com efeitos de superfície das nanopartículas ocasionaram propriedades mecânicas 20% superiores frente as da borracha natural vulcanizada. Foi iniciado o desenvolvimento de quatro potenciais aplicações para os compósitos e nanocompósitos a base de borracha natural vulcanizada e os resultados preliminares são encorajadores. A saber: (i) Modulação das propriedades mecânicas dos compósitos utilizando campo magnético; (ii) Utilização dos nanocompósitos ferruelétricos e paramagnéticos como agentes de modulação do desenvolvimento de colônias de Leishmaniose brasiliense; (iii) Emprego de uma nova metodologia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nanocomposites are multiphase materials in which at least one of the constituent phases is made up of nanoparticles with size less than 100 nm. These materials have attracted scientific and technological interest because its multifunctionaity and the possibility of unique combinations of properties not attainable with traditional materials. This present work is intended to develop a methodology for preparation of functional and multifunctional nanocomposites of vulcanized natural rubber with different concentration... (Completo abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rondinelli Donizetti Herculano / Coorientador: Eduardo Maffud Cilli / Coorientador: Ricardo José de Mendonça / Banca: Ana Maria Minarelli Gaspar / Banca: Ana Marisa Fusca Almeida / Banca: Antonio Carlos Shimano / Banca: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Resumo: Com o aumento dos acidentes automotivos e da expectativa de vida e, consequentemente, o da população de idosos, as fraturas ósseas e a osteoporose estão mais recorrentes, incentivando assim, a busca por novos biomateriais para reparação óssea. Em vista desta problemática, o objetivo desse trabalho consistiu em estudar a influência de diferentes fases de fosfato de cálcio na liberação sustentada utilizando a membrana de latex natural (LN) como carreador para estimular a reparação óssea. Conforme os resultados de MEV/FEG, o sol-gel tratado à 400°C (CPP), 600°C (HA) e 1200°C (α-TCP), apresentaram partículas de 170-650nm, 110-620nm e 10-79nm, respectivamente. A análise de MEV/FEG da superfície das membranas apresentou partículas de CPP inclusas na superfície e no interior das membranas. No entanto, as membranas incorporadas com HA e a α-TCP apresentaram uma inclusão mais superficial. As análises DRX e FT-IR confirmaram a identidade das fases presentes nas membranas. A membrana de LN pura apresentou um valor de rugosidade 71 vezes menor que a amostra de maior rugosidade (LN+ HA). No ensaio de ângulo de contato, as amostras LN pura e LN + CPP apresentaram molhabilidade parcial, enquanto as membranas incorporadas com HA e α-TCP apresentaram molhabilidade completa. Nos ensaios de cinéticas das liberações, as membranas apresentaram uma liberação de 48% para CPP, 95% para HA e 71% para α-TCP durante 330 horas. O ensaio de atividade hemolítica apresentou 1,1% para LN pura, 0% para LN+CP... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase in car accidents and life expectancy, and consequently, elderly population, bone fractures and osteoporosis are more frequent, thus encouraging the search for new biomaterials for bone repair. In view of this problem, the objective of this work was to study the influence of different phases of calcium phosphate on sustained release using the natural latex (NL) membrane as carrier to stimulate bone regeneration. According to the FEG/SEM results, the sol-gel treated at 400°C (CPP), 600°C (HA) and 1200°C (α-TCP) had particles of 170-650nm, 110- 620nm and 10-79nm, respectively. FEG/SEM analysis of the membranes surface showed CPP particles included on the surface and inside the membranes. However, the incorporated membranes with HA and α-TCP had a more superficial inclusion. XRD and FT-IR analyzes confirmed the identity of the phases present in the membranes. The pure NL membrane presented a roughness value 71 times lower than the sample of greater roughness (NL + HA). In the contact angle test, the pure NL and NL + CPP samples showed partial wettability, while the incorporated membranes with HA and α-TCP showed complete wettability. In the release kinetics assays, the membranes showed a release of 48% for CPP, 95% for HA and 71% for α-TCP for 330 hours. The hemolytic activity assay presented 1.1% for pure NL, 0% for NL + CPP, 2.2% NL + HA and 1.1% for NL + α-TCP hemolysis. The cytotoxicity assay (MTT) in osteoblasts was inconclusive due enzymes contained in the late... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sidney Jose Lima Ribeiro / Coorientador: Hernane da Silva Barud / Banca: Patrícia Bento da Silva / Banca: Rosana Maria Nascimento de Assunção / Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um nanomaterial que pode ser obtido a partir de bactérias do gênero Gluconacetobacter. O material é formado por uma rede de fios nanométricos que lhe confere enorme área superficial, surpreendente capacidade de absorção e retenção de água, boa elasticidade e fácil moldabilidade. O material também é biodegradável, biocompatível, atóxico e não alergênico. A CB pode ser sintetizada a partir de uma variedade de fontes de carbono, através de bactérias que são capazes de converter glicose à celulose como parte de seu metabolismo. Assim, a glicose atua não somente como fonte de energia para o microrganismo, mas também como precursora da biossíntese de CB. A CB produzida na superfície do meio de cultura pela bactéria Gluconacetobacter xylinus foi utilizada para a produção in situ de nanocompósitos com propriedades químicas e físicas modificadas devido a presença de laponita (LPN) que possui composição bem definida e livre de impurezas insolúveis, como partículas de sílica e óxidos de ferro. As dimensões nanométricas dessas argilas, aliadas ao seu formato circular e capacidade de produzir materiais transparentes, como filmes e dispersões, auxiliam na obtenção de nanocompósitos de alta homogeneidade. Neste trabalho foi realizada a preparação e caracterização de nanocompósitos de CB, por meio da incorporação "in situ" de LPN. Os filmes CB/LPN foram caracterizados morfologicamente, por microscopia eletrônica de varredura com EDS e microscopia de força atômica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacterial cellulose (CB) is a nanomaterial that can be obtained from bacteria of the genus Gluconacetobacter. The material is formed by a network of nanometric wires that gives it enormous surface area, surprising capacity of water abs orption and retention, good elasticity and easy moldability. The material is also biodegradable, biocompatible, non - toxic and non - allergenic. CB can be synthesized from a variety of carbon sources, through bacteria that are able to convert glucose to cellu lose as part of their metabolism. Thus, glucose acts not only as a source of energy for the microorganism, but also as a precursor of CB biosynthesis. The CB produced on the surface of the culture medium trough the bacterium Gluconacetobacter xylinus was u sed for the in situ production of nanocomposites with chemical and physical properties m odified due to the presence of l aponite (LPN) that has a well defined composition and free of insoluble impurities, as particles of silica and iron oxides. The nanometr ic dimensions of these clays, combined with their circular shape and the ability to produce transparent materials, such as films and dispersions, help to obtain nanocomposites of high homogeneity. In this work the preparation and characterization of CB nan ocomposites was carried out by the in situ incorporation of LPN. The CB/LPN films were characterized morphologically by scanning electron microscopy with EDS and atomic force microscopy. Structurally, by X - ray diffraction, t he... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Laminados compósitos com matrizes poliméricas, respectivamente termorrígida e termoplástica, reforçadas com fibras contínuas de carbono foram submetidos a impacto único transversal com diferentes níveis de energia. Os danos imprimidos aos materiais estruturais foram avaliados por termografia ativa infravermelha na modalidade transmissão. Em geral, os termogramas do laminado termoplástico apresentaram indicações mais claras e bem definidas dos danos causados por impacto, se comparados aos do compósito termorrígido. O aquecimento convectivo das amostras por fluxo controlado de ar se mostrou mais eficaz que o realizado por irradiação, empregando-se lâmpadas incadecentes. Observou-se também que tempos mais longos de aquecimento favoreceram a visualização dos danos. O posicionamento da face impactada do espécime, relativamente à câmera infravermelha e à fonte de calor, não afetou a qualidade dos termogramas no caso do laminado termorrígido, enquanto que influenciou significativamente os termogramas do compósito termoplástico. Os resultados permitiram concluir que a termografia infravermelha é um método de ensaio não-destrutivo simples, robusto e confiável para a detecção de danos por impacto inferior à 5 Joules em laminados compósitos poliméricos reforçados com fibras de carbono. / Continuous carbon fiber-reinforced thermosetting and thermoplastic composite laminates were exposed to single transversal impact with different energy levels. The damages marked to the structural materials were evaluated by active infrared thermography in transmission mode. In general, the thermoplastic laminate thermograms showed more clear and delineated damage indications when compared to the ones from thermosetting composite. The convective heating of the samples by controlled hot air flow was more efficient than via irradiation using lamp. It was also observed that longer heating times improved the damage visualization. The positioning of the specimen´s impacted face regarding the infrared camera and the heating source did not affect the thermo-imaging of thermosetting specimens, whereas it substantially influenced the thermograms of thermoplastic laminates. The results allow concluding that infrared thermography is a simple, robust and trustworthy methodology for detecting impact damages as light as 5 Joules in carbon fiber composite laminates.

Nos últimos anos a demanda de energia tem crescido gradativamente, sendo a principal fonte de energia os combustíveis fósseis. Porém, estes aumentam a concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera – sendo o CO2 o principal responsável do aquecimento global. Uma das alternativas que vem sendo investigada nos últimos anos são os chamados metal-organic frameworks (MOFs), estruturas formadas por íons ou clusters de metais unidos por ligantes orgânicos com alta porosidade. Como os líquidos iônicos (LI) vêm sendo também estudados para captura de gases, foi desenvolvido um estudo teórico-experimental de compósitos formados por MOFs e líquidos iônicos com o objetivo de investigar o potencial de aplicação destes materiais na captura de gases. Foram sintetizados e caracterizados por diferentes técnicas dois novos compósitos –formados pela MOF-5 e o líquido iônico BMIm[BF4] e outro formado pela MIL-53(Cu) e BMIm[BF4]. Foram também realizados cálculos de DFT a fim de verificar as interações entre estes compósitos e gases distintos. Foi verificada a formação de um novo análogo da MIL-53 (Cu), que apresentou maior capacidade de captura de CO2 do que a MIL-53 (Cu) e que apresentou estabilidade frente à agua. Foi também obtido um novo compósito formado pela MOF-5 no BMIm[BF4] que também apresentou estabilidade frente à agua. Já para os resultados teóricos obtidos, foi verificado que a MOF-5 apresentou grande instabilidade frente à agua, sendo este fator já verificado experimentalmente. Devido ao alto custo computacional, foram realizados, baseado na literatura, cálculos envolvendo o cluster de ambas as MOFs, o ligante das mesmas, o líquido iônico em questão e gases distintos. Foi verificada a magnitude das interações entre o ligante e os gases, sendo que novamente a maior interação foi com a água. Foi também verificado que, após a adição do LI nos sistemas, aumentou-se a seletividade na adsorção dos gases, sendo que a maior interação foi com o SO2, favorecendo a adsorção deste gás e diminuindo a afinidade pela água destas MOFs. Desta forma, foi possível verificar que a adição de LI na síntese dos compósitos aumentou a seletividade por outros gases e diminuiu a afinidade pela água, mostrando seu grande potencial industrial de aplicação. / In the last years the energy demand has grown directly, being the main source of energy fossil fuels. However, they raise the concentration of greenhouse gases in the atmosphere – being the CO2 the main responsible for the global warming. One of the alternatives that has been investigated over the past years are the metal-organic frameworks (MOFs), structures formed by ions or clusters of metals bonded by organic ligands with high porosity. Since the ionic liquids (IL) has also been studied for gases capture, it was developed a theoretical-experimental study of composites formed by MOFs and ionic liquids with the goal of investigate the application potential of these materials for gases capture. It was synthesized and characterized by different techniques two new composites – formed by MOF-5 and the ionic liquid BMIm[BF4] and another one formed by MIL-53 (Cu) and the BMIm[BF4]. It was also performed DFT calculations towards determine the interactions between these composites and distinct gases. It was verified the formation of a new analogue of MIL-53 (Cu) that presented larger capacity in the capture of CO2 that MIL-53 (Cu) and presented water stability. It was also obtained a new composite formed by MOF-5 in the BMIm[BF4] that also presented water stability. For the theoretical results obtained, it was verified that the MOF-5 presented large water instability that was already verified experimentally. Due to the high computational cost, it was performed, based on the literature, calculations involving the cluster of both the MOFs, the ligand of them, the ionic liquid and distinct gases. It was verified the magnitude of the interactions between the ligand and the gases, being that again the biggest interaction was with water. It was also verified that, after the addition of IL in the systems, the selectivity in the adsorption of the gases was raised, being the largest interaction with SO2, favoring the adsorption of this gas and decreasing the affinity for water by these MOFs. Therefore, it was possible to verify that the addiction of IL in the synthesis of the composites raised the selectivity for others gases and decreased the water affinity, showing its great industrial potential of application. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Na montagem de um farol automobilístico são utilizados diversos materiais, tais como insertos metálicos nas fixações, vidros nas lâmpadas, materiais poliméricos nas lentes, carcaças, molduras, vedações e refletores, além de vernizes, tintas, película de metal para reflexão do feixe luminoso. Há cerca de quatro décadas foi iniciada a confecção dos refletores utilizando o BMC (bulk moulding compound), sigla em inglês para composto para moldagem em forma de massa, que é um compósito polimérico termofixo. Este material apresenta inúmeras vantagens sobre o metal, tal como forma e geometria que podem se integrar facilmente ao desenho do carro, elevada produtividade, baixo custo e da elevada resistência térmica. Contudo, apresentam o inconveniente de não poderem ser reciclados. Uma opção ao BMC tem sido o PEI [poli (éter imida)], que é um material polimérico termoplástico de alto desempenho que apresenta propriedades atrativas para essa utilização. Oferece também elevada produtividade, porém com um custo elevado se comparado ao BMC. Tem a vantagem de pode ser reciclado. De modo a analisar o potencial dos dois materiais e extrair deles suas vantagens competitivas, bem como determinar suas possíveis limitações, o presente trabalho apresenta os resultados de caracterização mecânica, análise térmica, ensaios de impacto, ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e reaproveitamento de resíduos de BMC, incorporando-o ao PVC [poli (cloreto de vinila)], resultando uma nova blenda polimérica. O estudo conclui que ambos os materiais podem ser utilizados para fabricação de refletores automobilísticos. No entanto, o preço do PEI é maior que o do BMC, o que desestimula sua utilização em produtos de alta escala de produção, como, por exemplo, o produto do presente trabalho. O BMC por sua vez não pode ser reciclado, exigindo um custo adicional para seu reaproveitamento de maneira a evitar seu descarte em aterro sanitário. / For assembly of an automobile headlight a lot of materials are used such as metallic inserts anchors, glass in the lamps, lens of polymeric materials, bezels, frames, fences and reflectors as well as paints, metallic sheet for reflection of the luminous beam. About four decades ago begun the manufacturing of BMC reflectors, which is a thermoset composite material. This material presents countless advantages on the metal, such as shape and geometry that can easily integrate the designing of cars, high productivity, low cost and high heat resistance. However, they have the disadvantage of not being able to be recycled. An option to the BMC has been the PEI [poly (ether imide)], which is a high performance polymeric thermoplastic material which brings attractive properties for the production of reflectors. It also offers high productivity, however with a high cost compared to BMC. It also has the advantage of being recycled. In order to analyze the potential of both materials and extract their competitive advantages, as well as determine their possible limitations, this study presents the results of mechanical characterization, thermal analysis, impact tests, tests on heat deflection temperature (HDT) and the reuse of BMC waste, incorporating it to PVC [poly (vinyl chloride)], resulting in a new polymeric blend. The study concludes that both materials can be used for manufacturing automobile reflectors. However, the price of PEI is higher than the one of BMC, which discourages their use in high-scale production products, as the one of this work. The BMC for your time can not be recycled, demanding an extra cost for their reuse, avoiding its disposal in landfill.

RESUMO A tensão de contração desenvolvida durante a polimerização de um compósito aderido às paredes do preparo cavitário pode comprometer a integridade da interface dente/restauração. O objetivo deste trabalho foi verificar a relação entre a tensão de contração e o grau de conversão em compósitos híbridos (Z250 e Tetric Ceram) e microparticulados (A110 e Heliomolar). Para o teste de tensão de contração foram utilizados bastões de vidro de silicato de boro (Pyrex), com 5 mm de diâmetro e 5 cm de altura. Os bastões foram presos às garras de uma máquina de ensaios (modelo 5565, Instron, Canton, MA, EUA) e o compósito foi aplicado às superfícies planas do vidro, as quais passararam por jateamento com óxido de alumínio (250 mm), seguido de silanização e aplicação de adesivo. A distância entre as superfícies dos vidros foi ajustada em 2 mm (Fator C=1,25). O grau de conversão (GC) foi determinado através de espectroscopia fotoacústica no infravermelho (PAS-IR) utilizando-se as razões entre as bandas correspondentes às duplas ligações carbônicas alifáticas (1640 cm -1 ) e aromáticas (1610 cm -1 ). Para cada compósito, tanto no teste de tensão como na análise do grau de conversão, foram constituídos cinco grupos variando-se o tempo de irradiação, a fim de se obter diferentes níveis de densidade de energia (4,8; 13,5; 27,0; 54,0 e 108,0 J/cm 2 ). Foram registrados os valores de tensão máxima e de grau de conversão observados no período de 10 minutos, contados a partir do início da fotoativação. A análise de dados foi feita através de ANOVA de fator duplo e teste de Tukey (a=0,05). Para os valores de tensão de contração, a interação compósito x densidade de energia foi significante. Os valores de tensão de contração para o compósito A110 variaram entre 1,2 e 7,0 MPa, para o Heliomolar entre 0,6 e 6,6 MPa, para o compósito Tetric Ceram entre 1,3 e 8,1 MPa e para o Z250 entre 2,0 e 6,6 MPa. Em geral, valores de tensão maiores foram observados nos níveis de densidade de energia mais elevados. Para o compósito A110 4,8<13,5<27,0<54,0=108,0 J/cm 2 . Para o compósito Heliomolar todos os níveis foram diferentes exceto entre 27,0 e 54,0 J/cm 2 . O compósito Tetric Ceram apresentou 4,8<13,5<27,0<54,0=108,0 J/cm 2 enquanto o compósito Z250 obteve 4,8=13,5<27,0=54,0<108,0 J/cm 2 . O GC foi influenciado pelo compósito (A110: 24% = Heliomolar: 28% = Z250: 32% < Tetric: 39%) e pela densidade de energia. As densidades de energia de 27,0 (33%); 54,0 (35%) e 108,0 (36%) J/cm 2 forneceram graus de conversão estatisticamente semelhantes, o mesmo ocorrendo entre 4,8 (23%) e 13,5 (26%) J/cm 2 e entre 13,5 e 27,0 J/cm 2 . Os resultados mostraram ainda que existe uma relação não-linear entre a tensão de contração e o grau de conversão de compósitos restauradores. Pode-se concluir que densidades de energia elevadas não necessariamente contribuem para um aumento significante no GC, mas podem acentuar o desenvolvimento de tensões de contração. / ABSTRACT The contraction stress developed during polymerization of composites bonded to cavity walls cavity is often associated with marginal gaps and interfacial failure. The aim of this study was to verify the relationship between contraction stress and degree of conversion (DC) in four composites (Z250, A110 – 3M ESPE; Tetric Ceram, Heliomolar – Vivadent). For the contraction stress test, composite (2 mm thick) was bonded between sandblasted and silane-treated glass stubs (Pirex: 5 mm diameter), mounted in a testing machine (model 5565, Instron, Canton, MA, EUA) equipped with a tensilometer to monitor the distance between the rods (C-factor=1.25). DC was determined by Infrared Photoacustic spectrometry (PAS-IR). The ratio between the aliphatic (1640 cm -1 ) and the aromatic (1610 cm -1 ) carbon double-bonds was used for calculating the DC. In both tests, each composite was light-cured for different times in order to provide different energy densities (4.8, 13.5, 27.0, 54.0, 108.0 J/cm 2 ). Maximum contraction stress and DC were measured 10 minutes after the beginning of polymerization. Results were analyzed by two-way ANOVA and Tukey’s test (a=0.05). For contraction stress, the interaction between composite and energy density was significant. Contraction stress values for A110 were between 1,2 and 7,0 MPa, Heliomolar between 0,6 and 6,6 MPa, Tetric Ceram between 1,3 and 8,1 Mpa and Z250 between 2,0 and 6,6 MPa. In general, contraction stress increases with higher energy density levels. For A110, 4.8<13.5<27.0<54.0=108.0 J/cm 2 . Heliomolar showed significant differences between all energy densities, except 27.0 and 54.0 J/cm 2 . Tetric was 4.8<13.5<27.0<54.0=108.0 J/cm 2 and Z250 showed 4.8=13.5<27.0=54.0<108.0 J/cm 2 . DC was influenced by composite (A110: 24%;Heliomolar: 28%, Z250: 32%; Tetric: 39%) and by energy density. The 27.0 (33%), 54.0 (35%) and 108.0 (36%) J/cm 2 energy densities showed similar DC, the same occurring with 4.8 (23%) and 13.5 (26%) J/cm 2 and between 13.5 and 27.0 J/cm 2 .The results showed a non-linear relationship between contraction stress and degree of conversion. It can be concluded that higher energy densities will not necessary contribute to increase DC, but may result in increased contraction stress development.