Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2259.pdf: 2249203 bytes, checksum: 0d8d6a3fb97691cc7379878113fca2e9 (MD5) Previous issue date: 2002-02-19 / The fast growing of regional jets market has required from airframe manufacturers a prompt attending to market demands and the primary parts fabrication at a planned quality, quantity, and time at low costs. In order to achieve this, the process robustness is a key concept to be kept in mind, it means that the manufactured parts shall be conform to engineering specifications and geometric tolerances as well, regardless the raw material source used in machining process. Warping or machining distortion is one of the main problems identified during machining process. The corrective action for warping impacts the manufacturing lead-time, production costs, and production plan accomplishment. The influence of raw material on machining process performance is one of the main variables, is an assumption of this work. Recently, studies related to this approach have started and little technical literature is available. Otherwise, the availability of technical literature related to machining parameters, and cutting tools has been exhaustively explored. The aim of this work is to study the influence of material, in specific, the residual stress originated during thermo-mechanical processing of 7XXX series aluminum alloy plates, on warping of primary parts manufactured through milling machining. The layer removal method was the experimental technique chosen to measure the residual stress. Through this method is possible to determine the through thickness residual stress profile, the more suitable information for this study. In addition to this, the W parameter, which gives the average residual stress level per volume unit of plate and is a function of existing residual stress profile was also derived. It was correlated to warping level of machined from plates with several W parameter values. Parts machined from low W parameter values (lower than 1,0 kJ/m3) plates presented warping measurements remarkably lower than measurements made with parts machined from plates with W parameters values higher than 2,0 kJ/m3. This trend agrees with data available in literature and demonstrates the layer removal method results dependability, and its suitability to be applied for suppliers qualification purposes. / O mercado de aviões regionais tem evoluído rapidamente e o pronto atendimento às exigências do mercado exige dos fabricantes de aeronaves a garantia da fabricação de peças primárias usinadas na quantidade, qualidade e prazo planejados. Para isso necessita-se de robustez de processo, ou seja, as peças fabricadas devem estar em conformidade com as especificações de engenharia e definições geométricas de projeto independentemente do tipo de matéria-prima utilizada no processo de usinagem. Dentre as disfunções que ocorrem durante a usinagem, o empenamento tem uma grande importância pois aumenta significativamente o tempo de fabricação de uma peça primária. Uma das variáveis importantes a ser considerada neste processo é a influência do material que ainda escapa ao gerenciamento do processo, pois é assunto que recentemente começou a ser estudado e apresentado na literatura técnica, ao contrário de outros como os parâmetros de usinagem e condições de ferramentas de corte, assuntos extensivamente explorados. Este trabalho tem como objetivo estudar a influência do material, em específico, das tensões residuais oriundas do processo de fabricação das placas de ligas de alumínio da série 7XXX, no empenamento das peças primárias fabricadas através da usinagem. A técnica utilizada para determinação das tensões residuais foi a de remoção de camadas, técnica essa que fornece dados de macro tensão residual ao longo da espessura da matéria-prima (na forma de placa), condição essa considerada mais adequada ao estudo em questão. Além disso, foi determinado o parâmetro W, que expressa o nível de energia elástica armazenada no material e é função das tensões residuais existentes no material, e este valor foi correlacionado com o empenamento durante a usinagem de peças reais com diferentes valores de W. Placas com baixos valores de W (abaixo de 1,0 kJ/m3), mostraram na usinagem valores de empenamento significativamente menor do que placas do mesmo material com valor de W acima de 2,0 1,0 kJ/m3. Isto demonstra a confiabilidade do método de remoção de camadas e que seu resultado pode ser utilizado no como um dos parâmetros de qualificação de fornecedores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2472.pdf: 8517687 bytes, checksum: c68168cc3ba0a88a5a7c2a8ee50ea205 (MD5) Previous issue date: 2008-07-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, the use of rheological measurements in substitution or complementation to methods normally employed in the characterization of nanocomposites, such as X-ray diffraction (WAXS) and transmission electron microscopy (TEM), was evaluated. Two polymeric matrices with different chemical structures and polarities and two organophilic nanoclays modified with organic surfactants, which were compatible with the respective polymer matrix, were used. Thus, polyamide 6 (PA6) and high density polyethylene (HDPE) nanocomposites were obtained by melt mixing and blown as films. WAXS measurements showed intercalated structures in the HDPE nanocomposites and exfoliated structures in the PA6 nanocomposites. Shear oscillatory rheological experiments were done to evaluate the clay dispersion and distribution in the polymer matrices, which indicated the presence of a poor dispersion in the HDPE nanocomposites, differently of the PA6 nanocomposites. Shear steady and transient rheological measurements indicated that higher interactions between PA6 and the nanoclay modified with a polar surfactant and inside the EVA masterbatches occurred. From the rheological, morphological, mechanical and transport analysis it was found that the addition of clay modified the interfacial interactions between HDPE and EVA, increasing the system compatibility. In both systems, there was an increase in elastic modulus, yielding and rupture behaviors and barrier properties. In conclusion, the rheological characterization of nanocomposites provides further information about the nanoclay dispersion and distribution in the polymer matrix, in addition to quantify the interactions between the components. However, it can not substitute the usual methods of characterization of the nanocomposites, such as WAXS and TEM. / Neste trabalho avaliou-se o uso de medidas de propriedades reológicas na substituição ou complementação de métodos geralmente empregados na caracterização das estruturas de nanocompósitos, tais como a difração de raios-x de alto ângulo (WAXS) e a microscopia eletrônica de transmissão (MET). Para tanto, foram utilizadas duas matrizes poliméricas com diferentes polaridades e duas argilas organofílicas tratadas com surfatantes compatíveis com a respectiva matriz polimérica. Assim, nanocompósitos de poliamida 6 (PA6) e de polietileno de alta densidade (HDPE), este último compatibilizado com um copolímero aleatório de etileno e acetato de vinila (EVA), foram produzidos através de mistura no estado fundido e posteriormente conformados na forma de filmes tubulares. Observou-se por WAXS que os nanocompósitos de HDPE possuíam estrutura intercalada enquanto que os de PA6 possuíam uma estrutura esfoliada. Para verificar o estado de dispersão e de distribuição das argilas nas matrizes poliméricas foram realizados ensaios reológicos em regime oscilatório de cisalhamento juntamente com análises de MET, os quais mostraram para os nanocompósitos de HDPE um baixo nível de dispersão, diferentemente do observado nos nanocompósitos de PA6. Já os ensaios reológicos em regime permanente de cisalhamento e também no regime transiente mostraram que as interações entre polímero e argila eram mais fortes nos nanocompósitos de PA6 e nos concentrados de EVA do que nos nanocompósitos de HDPE. Através das analises reológicas, morfológicas e das propriedades mecânicas e de permeação, concluiu-se que a adição de argila promoveu uma significativa alteração nas interações interfaciais da blenda HDPE/EVA, que era a matriz dos nanocompósitos de HDPE, levando a uma maior compatibilização do sistema. Em ambos os sistemas houve uma melhora no módulo elástico, no comportamento de escoamento e de ruptura, além de melhores propriedades de barreira. Por fim, concluiu-se que as medidas das propriedades reológicas de nanocompósitos podem fornecer informações complementares a respeito do estado de dispersão e de distribuição da nanocarga na matriz polimérica, além de quantificar as interações existentes entre os componentes; mas que elas não podem substituir completamente as análises de WAXS e MET.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEJHL.pdf: 5038294 bytes, checksum: 270d3dd97e29089e77d2400100360491 (MD5) Previous issue date: 2004-09-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / A novel chemical route was use to obtain colloidal suspensions of SnO2 nanoparticles. The synthesis is based on the hydrolysis reaction of tin chloride (II), and allows the preparation of nanocrystals at room temperature. The growth behavior of the dispersed nanoparticles was studied in order to elucidate the mechanisms involved. For this purpose, the superficial properties of the nanoparticles were modified by adding the surfactant tetra-butyl ammonium hydroxide and by modifying the pH of the suspensions, which promotes variations in the surface charge and consequently in the agglomeration state. These samples were studied by transmission electron microscopy, and their optical properties were analyzed. The results indicate that the oriented attachment mechanism is significant even at room temperature. Hydrothermal treatments were applied over the suspensions, for further investigations in the growth behavior. The suspensions were also dilluted in alcohol and submitted to hydrothermal treatments, in order to verify if growth mechanism is inhbited. The results show that the Ostwald ripening process is not significant for tin oxide, due to its low solubility in the solvent. Therefore, it can be concluded that the oriented attachment mechanism is the dominant growth process for this material. The dilluted samples and those that were hydrothermally-annealed at lower temperatures presented lower growth rates. This result can be ascibed to the fact that oriented attachments occur when particles collide with a similar crystallographic orientation and, considering that the Brownian motion determines the particle velocity in suspension, the collision frequency increases with temperature and particle concentration. Finally, the photoluminescent properties of the SnO2 nanocrystals were characterized. The effective mass model was used to investigate the quantum confinement effects in the nanoparticles. The results are strong indicatives that the photoluminescence in the SnO2 nanocrystals is due to the radiative decay of free excitons. / Suspensões coloidais de nanopartículas de SnO2 foram preparadas a partir de uma nova rota química. A síntese baseia-se na reação de hidrólise do cloreto de estanho (II), o que permite a obtenção de nanopartículas à temperatura ambiente. O crescimento das nanopartículas em suspensão foi estudado para elucidar os mecanismos de crescimento. Para tal, as propriedades superficiais das nanopartículas foram modificadas pela adição do surfactante tetra-butil hidróxido de amônia e pela variação do pH da suspensão, o que modifica as cargas superficiais e conseqüentemente o estado de aglomeração dos cristais. Estas amostras foram estudadas por meio de suas propriedades ópticas e por microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados indicaram que o mecanismo de coalescência orientada é importante mesmo à temperatura ambiente. Um estudo de crescimento mais sistemático foi realizado pela aplicação de tratamentos hidrotermais às suspensões preparadas. Suspensões diluídas em álcool também foram estudadas por meio de tratamentos hidrotermais, para verificar se o processo de coalescência é inibido. Os resultados indicam que o crescimento por maturação de Ostwald não ocorre para o SnO2 devido à baixa solubilidade deste composto no solvente. Assim, o mecanismo de coalescência orientada é, de fato, o processo de crescimento dominante para o óxido de estanho. As amostras tratadas em menores temperaturas ou maiores diluições apresentaram um crescimento menos acelerado. Estes resultados podem ser compreendidos se for considerado que as nanopartículas crescem por coalescência quando chocam em orientações similares, sendo que a velocidade das partículas é devido ao movimento Browniano das mesmas. Por último, as propriedades fotoluminescentes das nanopartículas foram estudadas. O modelo das massas efetivas foi utilizado para estudar o efeito de confinamento quântico nessas partículas. Foi possível concluir que o processo de fotoluminescência das nanopartículas de SnO2 ocorre pelo decaimento radiativo de éxcitons livres.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2660.pdf: 1958461 bytes, checksum: 670bf7124fa72c942e745a23758ff5bb (MD5) Previous issue date: 2009-08-03 / Polypropylene has become widely used in fiber and filament applications; most part of these applications use colorful pigments to satisfy aesthetic necessities, communication, identification and others. To achieve the effect of the needed color it is necessary that the pigment has been well dispersed and distribute in the polymer. The appropriate dispersion is usually achieve with the combination of several mechanisms, that can occur at the same time during the mixture operation, such as: initial wetting, size reduction of the pigments, amount of aggregates and agglomerates, intimate wetting, particle uniform distribution in the medium and stabilization of the particles to avoid re-agglomeration. In this work the dispersion of two different organic pigments based on cupper phthalocianine (Pigment Blue 15) and betaoxynaphthoic acid (Pigment Red 48) in polypropylene resin with different humectants systems was studied. The characteristics of each formulation component, the determination of maximum pigment loading in polymer melts based on the CPVC (Critical Pigment Volume Concentration) concept, the ideal conditions of processing in static mixer and co-rotating twin screw extruder and the dispersion were evaluated by tint strength, filter pressure value and scanning electron microscopy. The results showed that there is an optimum humectant for each kind of pigment. The best results were obtained with the red pigment and the oxidized polyethylene wax, in which the filter pressure value was below 2 bar/g. The results for the blue pigment were not satisfactory. / O polipropileno tem ampla aplicação na produção de fibras e filamentos e, na maioria das vezes costuma-se utilizar pigmentos coloridos para satisfazer as necessidades estéticas, comunicação, identificação, dentre outras. Para alcançar o efeito da cor desejado, é necessário que o pigmento esteja bem disperso e distribuído no polímero. A dispersão adequada é atingida por meio da combinação de vários mecanismos, que podem ocorrer simultaneamente durante a operação de mistura, sendo eles: umectação inicial, redução de tamanho dos agregados e/ou aglomerados de pigmentos, umectação total das partículas reduzidas, distribuição das partículas uniformemente no meio e estabilização das mesmas para evitar a reaglomeração. Neste trabalho foi estudada a dispersão de dois tipos de pigmentos orgânicos a base de ftalocianina de cobre (Pigment Blue 15) e a base de ácido beta-oxinaftólico (Pigment Red 48) em resina de polipropileno em diferentes meios. Foram avaliadas as características de cada componente da formulação, a quantidade máxima de pigmento orgânico que pode ser incorporado na resina utilizando como base o conceito de CPVC (concentração volumétrica crítica de pigmento), as condições ideais de processamento em misturador estático e em extrusora dupla rosca co-rotacional e a dispersão, a qual foi avaliada por meio do poder tintorial, valor de pressão de filtro e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que existe um dispersante adequado para cada tipo de pigmento, sendo que os melhores resultados foram obtidos para o pigmento vermelho com a cera de polietileno oxidada onde o valor de pressão de filtro foi abaixo de 2 bar/g. Os resultados obtidos com o pigmento azul não foram satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMTPC.pdf: 1465583 bytes, checksum: e695c6811da8028b4f7c8509c8de42bf (MD5) Previous issue date: 2004-09-27 / The present study has the purpose of identifing and analysing the tendencies of vehicle recycling technologies focusing on shredder residue, PVC and heavy metals due to the importance of this area to the development of Brazilian automotive industry. Patents analysis and sources of secondary information based on methodologies about Competitive Intelligence and Technological Prospective were studied in order to map technologies, countries and organizations to discover where is the technological development. Also, it were analysed the perceptions of Brazilian recycling expertise regarding to the tendencies of having vehicle recycling systems implemented in Brazil. The main focus was the Brazilian fleet renovation, difficulties to be overcome and opportunities to be taken if Brazil implements this kind of systems. It was shown that the development of Brazilian vehicle recycling is dependent on its economic viability as per it is in United States where the vehicle recycling is highly developed even having no regulations regarding to end of life vehicles. Regarding to the use of PVC inside of vehicles, it was shown that, at present conditions, there is no problems for humans who are exposed to it. On the other hand, the maximum value of PVC present inside cars must be stablished since the plasticizer emissions are proportional to the PVC quantity. The main technology applied to PVC recycling refers to the recoverability of residues materials through mechanical treatments, polymerization and depolymerization process involving purifying process or PVC residues recycling. Although there is no questions regarding to heavy metals ban in vehicles, it is highly important the development of ecologic materials alternatives specially those which are pointed at European Directive Annex II due to its technical and economical availability. Some example are the substitution of Lead in elastomers as fluids hoses and powertrain components, Cr+6 as coating of fastening elements which require to be disconnected all over the years, etc. Also, the present study proposes a model to monitor the relevant vehicle recycling information and its tendencies in order to bring forward the implementation of vehicle recycling systems in Brazil. / O presente trabalho tem o propósito de identificar e analisar tendências sobre tecnologias de reciclagem de veículos e materiais, abordando principalmente a problemática do resíduo da trituração de veículos em equipamento tipo shredder, bem como a do PVC e do metal pesado, tendo em vista a crescente importância desta área para a atividade empresarial e tecnológica para o desenvolvimento da indústria automobilística brasileira. A partir de metodologias de Prospecção Tecnológica e Inteligência Competitiva, foi realizada a análise de patentes e de informações de outras fontes secundárias, para o mapeamento de tecnologias, países e organizações de maior projeção nos desenvolvimentos tecnológicos registrados na forma de patentes sobre a reciclagem do resíduo da shredder e do PVC. Também foram analisadas as percepções de especialistas brasileiros sobre os fatores relacionados à tendência da reciclagem de veículos ocorrer no Brasil, quanto a aspectos como a renovação da frota veicular brasileira, dificuldades a serem superadas e oportunidades que podem ser aproveitadas com a implementação de programas brasileiros voltados para a reciclagem de veículos. Os resultados indicam que o desenvolvimento da reciclagem de veículos no Brasil está vinculado à sua viabilização econômica, tendo-se como um exemplo importante a situação dessa área nos Estados Unidos, onde ela está bastante desenvolvida com a transformação de resíduos em outros produtos, independentemente das legislações ambientais vigentes. Quanto à utilização do PVC internamente nos veículos, nas condições atuais de aplicação, aparentemente, não representa problemas à saúde humana. Porém, como a quantidade de emissões de plastificantes presentes no compartimento interno do veículo é proporcional à quantidade de PVC presente, parece fundamental o estabelecimento de limites máximos de tolerância para utilização de PVC internamente ao veículo. A principal tecnologia aplicada para a reciclagem do PVC se refere ao reaproveitamento de materiais residuais através de tratamentos mecânicos, processos de polimerização ou despolimerização envolvendo purificação ou reciclagem de resíduos de polímeros. Com relação aos metais pesados presentes nos veículos, embora não haja questionamentos quanto à pertinência da proibição, é importante o estudo de alternativas de substituição por materiais ecologicamente adequados, principalmente aqueles apontadas como exceções no Anexo II da Diretiva Européia, por serem técnica ou economicamente inviáveis no momento. Cabe por exemplo o aprofundamento de estudos específicos de substituição de para o Chumbo em elastômeros de condução de fluidos (mangueiras) e para elastômeros de aplicações em motores e transmissão, chumbo em sistemas de ignição, Cr+6 em parafusos que requerem ser facilmente desconectados mesmo após vários anos de uso, etc. O presente trabalho também propõe um modelo de monitoramento das informações relevantes à reciclagem de veículos, para o acompanhamento, interpretação de tendências e antecipação da implementação de eventuais sistemas de reciclagem de veículos no Brasil.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3197.pdf: 6315859 bytes, checksum: 36b44ae7699dfee5945b8beb022fe8eb (MD5) Previous issue date: 2010-05-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / The porcelain stoneware tile is a ceramic product that has presented a great increase on production, since it had excellent technical properties and raised aesthetic performance. To improve its aesthetic characteristics, it is submitted to a polishing process that influences a lot of interested properties of the products, due mainly to changes observed on the superficial roughness. In this way, the roughness was investigated throughout the superficial polishing process of the glazed and unglazed (technical) porcelain stoneware tile and it was correlated with the gloss. For this, the Atomic Force Microscope (AFM) was used, being ideal to measure the roughness in nanometer scale and to visualize the nanotexture of many types of surface materials. The specular part of the gloss was measured through the equipment known as glossmeter. The results achieved shown that the technical porcelain stoneware tile in the first stage is more rough than the glazed. On the technical porcelain stoneware tile the roughness reduction was more accented between the grit 80 and 1000 stages, and the gloss was practically double between the first and the last (POLIDO) stages. The surface covering with the polymeric resin reduced significantly the product gloss, without it causes brusque alterations in superficial roughness. On the glazed porcelain stoneware tile the roughness reduction and the gloss increased occurred mainly between the grit 600 and 1800 stages. Between the grit 1800 and 8000 stages had not observed great changes on the roughness or gloss, showing that the polishing becomes unnecessary from the grit 1800. In general way, the gloss reduction occurred more visibly in stages of polishing with abrasives of larger grains, while the abrasives of smaller grains had given the final gloss, intervene poorly in roughness. The results interpretation had supplied subsidies to a better understanding and control of the process responsible for the final characteristics between the glazed and technical products, and the differences between these typologies. / O porcelanato é um produto cerâmico que apresenta grande expansão na produção, já que possui excelentes propriedades técnicas e um elevado desempenho estético. Para melhorar suas características estéticas, é submetido a um processo de polimento que influencia diversas propriedades de interesse do produto, devido principalmente às mudanças verificadas na rugosidade superficial. Desta forma, a rugosidade foi investigada ao longo do processo de polimento da superfície de porcelanatos esmaltados e não esmaltados (técnicos) e correlacionada com o brilho obtido. Para isso, foi utilizado o Microscópio de Força Atômica (AFM), ideal para medir a rugosidade em escala nanométrica e visualizar a nanotextura de muitos tipos de superfícies de materiais. A parte especular do brilho foi medida por meio do equipamento conhecido por brilhômetro. Os resultados obtidos mostraram que o porcelanato técnico no primeiro estágio analisado é mais rugoso que o esmaltado. No porcelanato técnico a diminuição da rugosidade foi mais acentuada entre os estágios de grit 80 e 1000 e o brilho do produto praticamente dobrou entre o primeiro e último estágio (POLIDO). A aplicação de resina impermeabilizante causou uma diminuição brusca do brilho, sem alterar significativamente a rugosidade. No porcelanato esmaltado a diminuição da rugosidade e o aumento do brilho ocorreram principalmente entre os estágios de grit 600 e 1800. Entre os estágios de grit 1800 e 8000 não foram observadas grandes mudanças na rugosidade, nem tampouco no brilho, mostrando que o polimento torna-se desnecessário a partir do grit 1800. De modo geral, a diminuição da rugosidade ocorreu mais visivelmente nas etapas de polimento com abrasivos de grãos maiores, enquanto os abrasivos de grãos menores deram o brilho final das peças, interferindo pouco na rugosidade. A interpretação dos resultados forneceu subsídios para um melhor entendimento e controle do processo responsável pelas características finais dos produtos esmaltados e técnicos e as diferenças entre estas duas tipologias.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3214.pdf: 4921534 bytes, checksum: d87faa3483733bbd817db7f43d1e6547 (MD5) Previous issue date: 2010-08-02 / Due to environmental and economical concerns, the study and utilization of raw materials coming from natural renewable resources have grown significantly in the last years. The utilization of biodegradable polymers has shown to be a complementary alternative to those materials used in short term applications, due to the fact that they can be biodegraded in soil after thrown away. Besides that, the development of composite materials made of biodegradable polymers and natural fibers reinforcements is a recent object of study and has received great acceptance to disposable applications because these are considered the least aggressive materials to the environment. Taking this into consideration, this work aimed to develop and characterize compounds of biodegradable polymer (Ecobras®) filled and/or reinforced with natural vegetable fillers or fibers (cassava peel, micronized coconut fiber and wood flour). The compounds were characterized in respect to their properties: rheological; thermal; mechanical; structural; morphological and in respect to their biodegradation behavior. The incorporation of the fillers raised the viscosity of the polymeric matrix, making it a bit more difficult to be processed; and changed the mechanical properties of the compounds, without changing their thermal properties. By adding the fillers to the polymeric matrix, the elastic module of the compounds rose at least 50% in respect to the one of the matrix; and the elongation at break decreased. The fillers were considered inert when it comes to thermal properties. However, the fillers showed a poor interfacial adhesion with the polymeric matrix which can be improved by using compatibilizers agents or making superficial treatment to the fillers. All compounds presented great biodegradation rate, which appeared to be dependent on the addition of fibers and fillers (that postpone biodegradation). / Em virtude de preocupações de caráter ambiental e também econômico, o estudo e a utilização de matérias-primas naturais de fontes renováveis vêm crescendo de forma muito significativa nos últimos anos. A utilização de polímeros biodegradáveis tem mostrado ser alternativa complementar aos materiais utilizados em aplicações de vida útil curta, pelo fato de poderem ser biodegradados em solo após o seu descarte. Ainda, o desenvolvimento de compósitos fabricados com matrizes de polímeros biodegradáveis e reforços de fibras naturais é objeto de estudo recente e tem recebido bastante aceitação para aplicações descartáveis, visto que são considerados os materiais menos agressivos ao meio ambiente. Levando esses fatores em consideração, o presente trabalho visou desenvolver e caracterizar compostos de polímero biodegradável (Ecobras®) carregado e/ou reforçado com cargas ou fibras naturais vegetais (casca de mandioca, fibra de coco micronizada e farinha de madeira). Os compostos foram caracterizados reologicamente, termicamente, mecanicamente, estruturalmente, morfologicamente e quanto à sua biodegradação. A incorporação das cargas aumentou a viscosidade da matriz, tornando seu processamento mais difícil, e modificou as propriedades mecânicas dos compostos, sem alterar suas propriedades térmicas. A adição das cargas elevou o módulo de elasticidade dos compostos em pelo menos 50% em relação à matriz pura, diminuindo, contudo, a sua deformação na ruptura. Diante do comportamento térmico da matriz e dos compostos, as cargas naturais foram consideradas inertes. No entanto, as cargas apresentaram pobre adesão interfacial com a matriz polimérica o que pode ser melhorado através da utilização de agentes compatibilizantes ou do tratamento superficial das cargas. Todos os compostos apresentaram boa taxa de biodegradação, que se mostrou dependente da adição das cargas naturais (que retardam a biodegradação).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3307.pdf: 2827239 bytes, checksum: bd97b8840874f851f930b7146a7a77d2 (MD5) Previous issue date: 2010-04-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present study examined the use of poly(vinyl alcohol) as a compatibilizing agent between chitosan and PLA and as a diluent for chitosan in an approach where a dispersion chitosan in PVA produced by solution blending these materials are added to PLA in an melting procedure. We investigate ternary mixtures of PLA / PVA / chitosan system both the PVA / chitosan and the blends of PLA / PVA / Chitosan studied here were plasticized with glycerol to reduce the melting point of PVA and chitosan. The ternary blends were processed in a Haake rheometer at 140 °C with rotation of 80rpm. Measurements of FTIR, DSC, DMA were performed to verify the degree of mixing and characterize these compounds. It was observed that the presence of the blend PVA / Chitosan PLA results in changes in the crystallization upon heating and the presence of two valleys fusion indicating immiscibility of the system. The morphology of the blends was evaluated by scanning electron microscopy. The positive results of this processing method is innovative and represents a major advance in the study of polymer blends from natural polymers processed by melt processing. However, the biggest loss in mechanical properties observed in the ternary blends as well as the darkening of the dispersed phase during drying, suggest that the presence of solvent waste are sufficient to promote matrix degradation during processing. / No presente trabalho, foi investigado o uso do poli(álcool) como agente compatibilizante entre a quitosana e o PLA e como diluente para a quitosana em uma abordagem que consiste na dispersão de uma blenda binária PVA/quitonasa obtida em solução com o PLA por fusão. Portanto, foram investigadas misturas ternárias de PLA/PVA/quitosana Tanto o sistema PVA/quitosana quanto as blendas de PLA/PVA/Quitosana aqui estudados foram plastificados com glicerol visando reduzir o ponto de fusão de PVA e quitosana. As blendas ternárias foram processadas em um reômetro de torque Haake a 140°C com rotação de 80rpm. Medidas de FTIR, DSC, DMA foram realizadas para verificar o grau de mistura e caracterizar estes compostos. Foi observado que a presença da blenda PVA/Quitosana em PLA resulta em mudanças na cristalização sob aquecimento bem como a presença de dois vales de fusão que indicam a imiscibilidade deste sistema. A morfologia das blendas foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, que evidenciou a compatibilidade do sistema quanto à fusão / dispersão para teores de PVA superiores a 80m/m na fase dispersa. Os resultados positivos deste método de processamento são inovadores e representa um grande avanço no estudo de blendas poliméricas a partir de polímeros naturais processados por fusão. Entretanto, a grande perda nas propriedades mecânicas observadas nas blendas ternárias bem como o escurecimento da fase dispersa durante a secagem, sugerem que a presença de resíduos de solventes são suficientes para promover a degradação da matriz durante o processamento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3311.pdf: 10954502 bytes, checksum: 2fd3ab6f33046524bec0f81441df4982 (MD5) Previous issue date: 2008-04-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 356, with and without contamination for iron, spray formed, extruded and heat treatment. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate, after that the deposits had been parted and hot extrusion. Later some samples had been submitted the heat treatments. Spray formed material showed fine and homogenous microstructure, composed by equiaxial _-Al matrix, silicon particles and _-AlFeSi intermetallics phases, for contaminated samples. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature. The extrusion promoted grain refinement by a recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 356 alloy showed both increased tensile strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller _- AlFeSi phases presented in spray formed deposits. When, the samples spray formed and extruded showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 356 alloy deposits processed by same parameters. The heat treatment samples of the Al- Si contaminated with iron, showed higher values for the tensile strength and lower decrease for the elongation when compared to spray formed and extruded. / O presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e determinação das propriedades mecânicas das ligas de AlSi 356, com e sem contaminação por ferro, conformadas pro spray, extrudadas e tratadas termicamente. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre, em seguida os depósitos foram seccionados e processados por extrusão a quente. Posteriormente algumas amostras foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização e precipitação. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-_, partículas de silício e agulhas da fase _-AlFeSi. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grãos através da recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente em amostras conformadas por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento, de resistência e de alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, á forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto, para as ligas contaminadas, das agulhas _-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 356 apresenta valores de limite de escoamento, de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga fundida e conformada por spray sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade. As ligas Al-Si contaminadas que tratadas termicamente apresentaram aumentos significativos nos limites de escoamento e de resistência e diminuição do alongamento quando comparados com as ligas conformadas por spray e extrusão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3361.pdf: 2386933 bytes, checksum: c78de5e1e7fd141d09c300e10c5d007f (MD5) Previous issue date: 2010-05-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / Dynamic vulcanization is a process of vulcanization of an elastomer during melt mixing with a thermoplastic. This process results in an elastomeric alloy material with the properties of a conventional thermoset rubber, but which can be processed as a conventional thermoplastic. In this study, thermoplastic elastomers (TPEs) based on natural rubber (NR)/polyprolylene (PP) with various blend ratios were prepared. The TPEs was obtained by dynamic vulcanization of NR/PP using a sulphur (S)/N-tert-butyl-2- benzothiazolesulphenamide (TBBS) and tetramethylthiuram disulphide (TMTD) curative system during processing in the melt state. The crosslinking formation during the processing was confirmed by the increase in the degree of cure of the systems measured by DSC. The dynamic vulcanization process increases the stiffness of the NR phase in the TPEs and modifies the thermal and mechanical behavior. NR/PP TPEs with high content of NR showed superior mechanical performance compared to the uncrosslinked NR/PP blends in terms of tensile strength and Young s modulus. It was obtained an increase in Young s modulus values of NR70/PP30 TPE of 316% than compared to NR70/PP30 conventional blend. The main reason for the high performance was the increase of degree of cure during the reactive processing that became the NR phase more rigid and contributed to the increase in the mechanical resistance of TPEs. / Vulcanização dinâmica é um processo de vulcanização de um elastômero durante a mistura no estado fundido com um termoplástico, que pode ser utilizado para produzir elastômeros termoplásticos os quais apresentam as propriedades que podem se aproximar do elastômero vulcanizado, porém podem ser processados como um termoplástico convencional. Neste trabalho, foram preparados elastômeros termoplásticos (TPEs) de borracha natural (NR)/polipropileno (PP) obtidos por vulcanização dinâmica utilizando-se um sistema de vulcanização a base de enxofre (S) e combinação dos aceleradores N tert butil 2 benzotiazol sulfenamida (TBBS) e dissulfeto de tetrametiltiurã (TMTD). A formação de ligações cruzadas durante o processamento foi confirmada pelo aumento do grau de cura do sistema. O processo de vulcanização dinâmica aumentou a rigidez da fase elastomérica e influenciou no comportamento térmico e mecânico dos TPEs. A redução do movimento dos segmentos de cadeias aumentou os valores da temperatura de transição vítreas dos TPEs. NR/PP TPEs com maiores teores de NR nas composições apresentaram desempenho mecânico superior à blendas convencionais NR/PP em termos de tensão na ruptura e módulo elástico. sendo observado aumento de 316% no módulo elástico na composição 70NR/30PP TPE quando comparado a blenda convencional 70NR/30PP. O maior grau de reticulação proporciona aumento na rigidez da fase elastomérica e consequentemente aumento na resistência mecânica dos TPEs.