Orientador: Guilherme de Camargo Ferraz / Resumo: A descoberta de polímeros biodegradáveis influenciou a pesquisa biomédica. O poli (ácido lático) (PLA) e a Poli (Ɛ-caprolactona) (PCL) e suas blendas se tornaram foco de vários estudos por serem biodegradáveis e biorreabsorvíveis, particularmente em pesquisas envolvendo a implantação in vivo. Pelo presente, objetivou-se avaliar se o implante subcutâneo (SC) e intraperitoneal (IP) de PLA ou blenda PLA/ PCL são seguros, biocompatíveis e biodegradáveis em ratos machos Wistar. Os ratos foram distribuídos em cinco grupos avaliados em duas fases; aguda: -1, 1, 2, 7 e 14 dias e crônica: 2, 8 e 24 semanas após a implantação. Assim, estudaram se os grupos PLA (PLA puro), PLA/PCL (mistura PLA/PCL), instrumentado (GI), controle (C) e grupo controle inflamatório (CI). Para avaliar a biocompatibilidade utilizou-se teste comportamental de campo aberto (CA), filamentos de von Frey (FvF) e análises histopatológicas utilizando coloração de hematoxilina-eosina (HE) e picrosirius-hematoxilina (PSH). A biodegradação in vivo e degradação in vitro em solução de PBS a 37°C do PLA e PLA/PCL foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As comparações foram realizadas entre os grupos subdivididos conforme a implantação IP e SC. No teste CA, realizado dois dias após a implantação, o grupo CI demonstrou redução nas frequências de locomoção e levantar e aumento na frequência de grooming em relação aos grupos implantados PLA, PLA/PCL, GI pela via IP ou SC e grupo C. As avaliações de FvF ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The discovery of biodegradable polymers influenced biomedical research. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (Ɛ-caprolactone) (PCL) and their blends have become the focus of several studies because they are biodegradable and bioreabsorbable, particularly in research involving implantation in vivo. The aim of this study was to evaluate whether the subcutaneous (SC) and intraperitoneal (IP) implantation of PLA or PLA / PCL blends are safe, biocompatible and biodegradable in male Wistar rats. The rats were distributed in five groups evaluated in two phases; acute: -1, 1, 2, 7 and 14 days and chronic: 2, 8 and 24 weeks after implantation. Thus, we studied whether the groups PLA (pure PLA), PLA / PCL (PLA / PCL mixture), sham (S), control (C) and inflammatory control group (IC). To evaluate the biocompatibility, the open field behavioral test (OF), von Frey filaments (FvF) and histopathological analyzes using hematoxylin-eosin (HE) staining and picrosirius-hematoxylin (PSH) were used. In vivo biodegradation and degradation in vitro in PBS solution at 37°C of PLA and PLA / PCL were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The comparisons were made between groups subdivided according to the IP and SC implementation. In the OF test, performed two days after implantation, the IC group demonstrated a reduction in the locomotion frequencies and augmentation and increase in the grooming frequency in relation to the PLA, PLA / PCL, sham implanted groups via IP or SC and C groups. FvF... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by OTAVIO AUGUSTO TITTON DIAS (otaviotd@gmail.com) on 2017-02-07T12:19:37Z No. of bitstreams: 1 Otávio [rev. 06.02.17] - arquivamento.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-13T15:49:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_oat_me_bot.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_oat_me_bot.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As preocupações ambientais e o esgotamento dos combustíveis fósseis resultaram em um interesse crescente em materiais ambientalmente amigáveis, à base de polímeros naturais. Esforços estão sendo feitos para introduzir a lignina em compostos plásticos, tais como polipropileno, com o objetivo de produzir materiais com boas características mecânicas e, ao mesmo tempo, ambientalmente amigáveis. A lignina é uma matéria-prima amplamente disponível na natureza, que contém alta densidade de compostos aromáticos, os quais são atualmente, em sua maioria, derivados do petróleo. No entanto, grande parte da lignina é utilizada para geração de energia e pode ser um potencial agente poluidor se não destinada de forma adequada. Desse modo, é importante encontrar uma maneira econômica de converter esse polímero natural em materiais de alto valor agregado, como compósitos com alto desempenho mecânico e térmico. Neste estudo, compósitos de polipropileno e de lignina kraft de pinus (LKI) e de bagaço de cana (LBC) foram submetidos à extrusão, e os corpos de prova foram produzidos pelo processo de injeção. Os materiais produzidos foram analisados quanto às propriedades mecânicas, térmicas (TGA, DSC, HDT), química (FTIR), reológica (índice de fluidez) e morfológica (MEV). Os objetivos desta pesquisa foram desenvolver novos compósitos de polipropileno contendo lignina e proporcionar propriedades mecânicas comparáveis aos polipropilenos comerciais, além de obter compósito com alto grau de afinidade entre a lignina e o polipropileno. Os resultados mostraram que a incorporação de lignina na matriz de polipropileno originou, de maneira geral, compósitos com propriedades adequadas para vários segmentos industriais, especialmente aqueles em que características mecânicas e térmicas são cruciais, tais como a substituição de plásticos de engenharia e polipropileno com cargas minerais. / Environmental concerns and the depletion of fossil fuels resulted in a growing interest in environmentally friendly materials based on natural polymers. Efforts are being made to introduce the lignin in plastic composites such as polypropylene, in order to produce materials with good mechanical characteristics and at the same time environmentally friendly. Lignin is a biopolymer widely available which contains high density of aromatic compounds. Nowadays, the aromatic compounds are almost exclusively derived from petroleum. However, the lignin is used mainly to generate energy and can be a pollution potential if not properly treated. Lignin, however, can improve the performance of composites. Moreover, it is important to find an economical way to convert lignin into high value-added materials. In this study, blends of polypropylene, pine kraft lignin (LKI) and sugar cane bagasse lignin (LBC) were subjected to extrusion and the specimens were produced by injection process. The materials produced were analyzed for their mechanical, thermal (TGA, DSC, HDT), chemical (FTIR), rheological (melt flow index) and morphological (SEM) properties. The objective of this research was to develop new lignin-based polypropylene composite with mechanical properties comparable to commercial polypropylene. The results showed that the incorporation of lignin in polypropylene matrix resulted in composites, in general, with properties suitable for various industrial segments, especially those in which mechanical and thermal properties are crucial, such as the replacement of engineering plastics and polypropylene mineral filled.

O crescimento na geração de rejeitos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE), legislações mais rigorosas e o valor agregado destes materiais incentivam o desenvolvimento de tecnologias de reciclagem. Contudo, a reciclagem dos componentes poliméricos dos REEE (CP-REEE) precisa superar desafios como a degradação durante o uso e reprocessamento, a presença de diferentes aditivos nos rejeitos e a depreciação de propriedades causada pela mistura não controlada de polímeros. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um estudo sobre a reciclagem mecânica na forma de blendas poliméricas de rejeitos do copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e do poliestireno de alto impacto (HIPS), empregando agentes compatibilizantes. No desenvolvimento do trabalho foram realizadas a caracterização dos CP-REEE, análise das propriedades mecânicas, químicas, térmicas e morfológicas dos polímeros e das blendas de ABS/HIPS nas proporções de 1:3, 1:1 e 3:1 com variações na composição dos polímeros reciclados e virgens e por fim, realizado um estudo do envelhecimento foto-oxidativo acelerado de uma blenda ABS/HIPS. Os resultados mostraram que os polímeros ABS e HIPS reciclados ainda apresentam boas propriedades mecânicas e que a presença de agentes compatibilizantes provoca o aumento da tenacidade nas blendas ABS/HIPS. A incorporação de polímeros virgens nos materiais reciclados não promove ganho significativo nas propriedades mecânicas das blendas. Blendas com até 50% de ABS demonstraram ter propriedades próximas às do HIPS, enquanto as blendas com altos teores de ABS não alcançaram valores de propriedades mecânicas similares aos do ABS virgem. O comportamento das propriedades das blendas virgens e recicladas frente ao envelhecimento fotoquímico foi similar, indicando que o material reciclado apresenta grande potencial para aplicações. O estudo de blendas ABS/HIPS de CP-REEE demonstra que o controle da composição das blendas definem a sua aplicação. / The growth in waste electrical and electronic equipment (WEEE) generation, directives more stringent and the aggregate value presents in these waste are encouraging the development of recycling technologies. However, recycling of polymeric components from WEEE (PC-WEEE) must overcome challenges such as degradation during use and reprocessing, the presence of various additives in the waste and the depreciation of properties caused by uncontrolled polymers mixture. The aim of this work was to develop a study of the mechanical recycling in the form blends with of polymeric waste of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer blends (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) using compatibilizers. During the study was carried out the characterization of the PCWEEE and mechanical, chemical, thermal and morphological analysis of the polymers and the ABS / HIPS blends in proportions of 1:3, 1:1 and 3:1 with recycled and virgin polymers, as well as a study of the accelerated photo-oxidative aging of the ABS/HIPS blends. The results showed that ABS and HIPS recycled polymers still have good mechanical properties and the presence of compatibilization agents leads to increased toughness in ABS/HIPS blends. The incorporation of virgin polymers in recycled materials does not promote significant gain in the mechanical properties of the blends. Blends with up to 50% ABS have demonstrated to be closer to the HIPS, while blends with high content of ABS did not reach values of mechanical properties similar to the virgin ABS. The mechanical properties of virgin and recycled blends during the photochemical aging were similar, indicating that the recycled material has great potential for applications. The study of ABS/HIPS blends from PC-WEEE demonstrated that control of the blend composition establish their applications.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marindia Decol.pdf: 3575085 bytes, checksum: bed6c0ed662d3c76c64b6cfdac902d8b (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Poly (lactic acid) (PLA) is a rigid and brittle thermoplastic polymer, and poly (ε-caprolactone) (PCL) is a thermoplastic polymer of lower rigidity and higher toughness than PLA. Combination of these properties through the blend PLA/PCL has been studied successfully to change the final properties of the PLA. The addition of multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) in the blend PLA/PCL may induce peculiar orphologies depending on their location, resulting in the getting new properties or modifying the properties of the PLA matrix. This study aimed to evaluate the effect of adding the PCL, the compatibilizer Cesa-mix and MWCNT the final properties of the PLA. Mixtures were prepared in internal mixer chamber coupled to a torque rheometer and subjected to characterizations of morphological, thermal, mechanical and electrical properties. In the morphological analysis, there was a 37% reduction in the average size of the phases of the PCL blends PLA/PCL with the addition of compatibilizer Cesa®- mix, a heterogeneous distribution of MWCNT the PLA matrix and a selective location of MWCNT in phase PCL. With respect to thermal properties, the addition of the compatibilizing PCL and did not significantly affect the thermal degradation onset temperature (Tonset) of the PLA, but the addition of the MWCNT in PLA resulted in decreased Tonset nanocomposites. The melting temperature did not change significantly with the addition of PCL, the compatibilizer and MWCNT on the PLA matrix. Already cold crystallization temperature decreased and the degree of crystallinity of the PLA increased with the addition of PCL blends and MWCNT in nanocomposites. Decreases of 35% on elastic hardness and 29% in modulus of elasticity was observed with the addition of PCL and compatibilizer Cesa®-mix in the blends PLA/ PCL/AC/2,5%. With the addition of MWCNT was observed an increase of 6,8% on elastic hardness and 8% in the modulus of elasticity of PLA/CNT mixtures with 1,0% w/w. Blends of PLA/PCL with 0,5% and 1,0% w/w CNT with and without compatibilizer, had a decrease in modulus of elasticity and elastic hardness. No significant changes were observed in the electric resistance of the samples with the addition of the compatibilizer, the PCL and MWCNT with 0,5% and 1,0% w/w. Selective location of MWCNT the PCL phase had great influence on morphological, thermal, mechanical and electrical properties of nanocomposites. / O poli(ácido lático) (PLA) é um polímero termoplástico rígido e frágil, e a poli(ε-caprolactona) (PCL) é um polímero termoplástico de menor rigidez e maior tenacidade que o PLA. A combinação destas propriedades através da blenda PLA/PCL tem sido estudada com êxito no auxílio à alteração das propriedades finais do PLA. A adição de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) na blenda PLA/PCL pode induzir a morfologias peculiares dependendo da sua localização, resultando na obtenção de novas propriedades ou na alteração das propriedades da matriz PLA. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adição do PCL, do compatibilizante Cesa-mix e dos NTCPM nas propriedades finais do PLA. As misturas foram preparadas em misturador de câmara interna acoplado a reômetro de torque e submetidas à caraterizações das propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas e elétricas. Na análise morfológica, observou-se uma redução de 37% no tamanho médio das fases de PCL nas blendas PLA/PCL com a adição do compatibilizante Cesa®- mix, uma distribuição heterogênea dos NTCPM na matriz PLA e uma localização seletiva dos NTCPM na fase PCL. Em relação às propriedades térmicas, a adição do PCL e do compatibilizante não afetaram significativamente na temperatura de início de degradação térmica (Tonset) do PLA, porém a adição de NTCPM no PLA resultou em decréscimo na Tonset dos nanocompósitos. A temperatura de fusão não apresentou variação significativa com a adição do PCL, do compatibilizante e dos NTCPM na matriz PLA. Já a temperatura de cristalização a frio diminuiu e o grau de cristalinidade do PLA aumentou com a adição de PCL nas blendas e dos NTCPM nos nanocompósitos. Diminuições de 35% na dureza elástica e de 29% no módulo de elasticidade foram observadas com a adição do PCL e do compatibilizante Cesa®-mix nas blendas PLA/PCL/AC 2,5%. Com a adição de NTCPM foi observado um aumento de 6,8% na dureza elástica e de 8% no módulo de elasticidade das misturas PLA/NTC com 1,0% m/m. As misturas de PLA/PCL com 0,5% e 1,0% m/m de NTC com e sem compatibilizante, tiveram um decréscimo no módulo de elasticidade e na dureza elástica. Não foram verificadas alterações significativas na resistência elétrica das amostras com a adição do compatibilizante, do PCL e dos NTCPM com 0,5% e 1,0% m/m. A localização seletiva dos NTCPM na fase PCL teve grande influência nas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas e elétricas dos nanocompósitos.

O crescimento na geração de rejeitos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE), legislações mais rigorosas e o valor agregado destes materiais incentivam o desenvolvimento de tecnologias de reciclagem. Contudo, a reciclagem dos componentes poliméricos dos REEE (CP-REEE) precisa superar desafios como a degradação durante o uso e reprocessamento, a presença de diferentes aditivos nos rejeitos e a depreciação de propriedades causada pela mistura não controlada de polímeros. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um estudo sobre a reciclagem mecânica na forma de blendas poliméricas de rejeitos do copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e do poliestireno de alto impacto (HIPS), empregando agentes compatibilizantes. No desenvolvimento do trabalho foram realizadas a caracterização dos CP-REEE, análise das propriedades mecânicas, químicas, térmicas e morfológicas dos polímeros e das blendas de ABS/HIPS nas proporções de 1:3, 1:1 e 3:1 com variações na composição dos polímeros reciclados e virgens e por fim, realizado um estudo do envelhecimento foto-oxidativo acelerado de uma blenda ABS/HIPS. Os resultados mostraram que os polímeros ABS e HIPS reciclados ainda apresentam boas propriedades mecânicas e que a presença de agentes compatibilizantes provoca o aumento da tenacidade nas blendas ABS/HIPS. A incorporação de polímeros virgens nos materiais reciclados não promove ganho significativo nas propriedades mecânicas das blendas. Blendas com até 50% de ABS demonstraram ter propriedades próximas às do HIPS, enquanto as blendas com altos teores de ABS não alcançaram valores de propriedades mecânicas similares aos do ABS virgem. O comportamento das propriedades das blendas virgens e recicladas frente ao envelhecimento fotoquímico foi similar, indicando que o material reciclado apresenta grande potencial para aplicações. O estudo de blendas ABS/HIPS de CP-REEE demonstra que o controle da composição das blendas definem a sua aplicação. / The growth in waste electrical and electronic equipment (WEEE) generation, directives more stringent and the aggregate value presents in these waste are encouraging the development of recycling technologies. However, recycling of polymeric components from WEEE (PC-WEEE) must overcome challenges such as degradation during use and reprocessing, the presence of various additives in the waste and the depreciation of properties caused by uncontrolled polymers mixture. The aim of this work was to develop a study of the mechanical recycling in the form blends with of polymeric waste of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer blends (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) using compatibilizers. During the study was carried out the characterization of the PCWEEE and mechanical, chemical, thermal and morphological analysis of the polymers and the ABS / HIPS blends in proportions of 1:3, 1:1 and 3:1 with recycled and virgin polymers, as well as a study of the accelerated photo-oxidative aging of the ABS/HIPS blends. The results showed that ABS and HIPS recycled polymers still have good mechanical properties and the presence of compatibilization agents leads to increased toughness in ABS/HIPS blends. The incorporation of virgin polymers in recycled materials does not promote significant gain in the mechanical properties of the blends. Blends with up to 50% ABS have demonstrated to be closer to the HIPS, while blends with high content of ABS did not reach values of mechanical properties similar to the virgin ABS. The mechanical properties of virgin and recycled blends during the photochemical aging were similar, indicating that the recycled material has great potential for applications. The study of ABS/HIPS blends from PC-WEEE demonstrated that control of the blend composition establish their applications.