Revestimentos orgânicos têm sido amplamente utilizados para a proteção à corrosão de substratos metálicos devido ao seu custo favorável e facilidade de aplicação. O uso de nanopartículas, mesmo que em baixas concentrações, apresenta-se como uma solução eficiente para aumentar as propriedades de barreira e resistência dos revestimentos orgânicos. A montmorilonita (MMT) é a fase inorgânica mais utilizada na obtenção de nanocompósitos poliméricos. O óxido de cério quando incorporado em revestimentos, além de não apresentar problemas ambientais, fornece uma eficiente proteção à corrosão. A desaceleração no crescimento do setor de tintas em pó e a necessidade de novos produtos tecnológicos relacionados à área dos nanocompósitos poliméricos constituem um campo propício para o desenvolvimento de um novo segmento: tintas em pó nanoestruturadas. O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de uma tinta em pó base epóxi a partir de uma formulação padrão comercial de tinta em pó com a adição de diferentes teores (2, 4 e 8 % (m/m)) de diferentes tipos de argilas montmorilonitas (MMT-Na+, OMMT-15A, OMMT-30B), modificadas com nitrato de cério IV e amônia. A incorporação, das argilas modificadas (MMT-NaCe, OMMT-15ACe, e OMMT-30BCe), na formulação das tintas em pó base epóxi, foi realizada em extrusora duplarrosca co-rotante no estado fundido. As tintas em pó foram aplicadas em substrato metálico de aço-carbono por pulverização elestrostática A eficiência da incorporação do cério na estrutura das argilas foi confirmada na análise elementar por espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS), nos difratogramas de difração de raios-X (DRX), e também, por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Nas análises de MET e DRX das tintas constatou-se que a adição da argila OMMT-15ACe resultou em um nanocompóstico com estrutura predominantemente esfoliada e uma distribuição homogênea da carga na matriz polimérica. O aumento do teor das argilas OMMT-15ACe e OMMT-30BCe nos revestimentos resultou na redução da resistência ao impacto. Constatou-se, através das técnicas de caracterização deste trabalho, que a argila MMT-NaCe não interferiu no desempenho dos revestimentos quanto às propriedades físicas e mecânicas. As medidas de migração subcutânea, realizadas após o ensaio de exposição à névoa salina, indicaram a presença de revestimentos com bom desempenho anticorrosivo para todas as amostras contendo os diferentes tipos e teores de argila. Através da análise de espectroscopia de impedância eletroquímica, constatou-se um melhor desempenho anticorrosivo para os revestimentos contendo a argila do tipo OMMT-15ACe. / Organic coatings have been widely used for the corrosion protection of metal substrates due to their favorable cost and ease of application. The use of nanoparticles, even at low concentrations, is an efficient solution to increase the barrier and resistance properties of organic coatings. The montmorillonite (MMT) is the most used inorganic phase to obtain polymeric nanocomposites. Cerium oxide when incorporated into coatings, in addition to not presenting environmental problems, provides an efficient corrosion protection. The deceleration in the growth of the powder coating industry and the need for new technological products related to the area of polymer nanocomposites constitute a propitious field for the development of a new segment: nanostructured powder coatings. The objective of the present work was to develop an epoxy-based powder coating on a standard commercial formulation of powder coatin with the addition of different grades (2, 4 and 8% (w/w)) of different types of clays Montmorillonites (MMT-Na+, OMMT-15A, and OMMT-30B), modified with (NH4)2Ce(NO3)6 The incorporation of the modified clays (MMT-NaCe, OMMT-15ACe, and OMMT-30BCe) in the formulation of the epoxy-based powder coating was performed in co-rotating co-rotating twin-screw extruder. Powder coatings were applied on electrostatic spray carbon steel metal substrate The efficiency of the incorporation of cerium into the clay structure was confirmed by elemental analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and also by infrared spectroscopy of Fourier (FTIR). In the MET and XRD analyzes of the coatings, it was found that the addition of the OMMT-15ACe clay resulted in a predominantly exfoliated nanocomphatic structure and a homogeneous distribution of the charge in the polymer matrix. Increasing the content of the OMMT-15ACe and OMMT-30BCe clays in the coatings resulted in the reduction in impact strength. It was verified, through the characterization techniques of this work, that MMT-NaCe clay did not interfere in the performance of the coatings regarding the physical and mechanical properties. The subcutaneous migration measurements, performed after the salt spray exposure, indicated the presence of coatings with good anti-corrosion performance for all samples containing the different types and contents of clay. Through the analysis of electrochemical impedance spectroscopy, a better anticorrosive performance was found for coatings containing OMMT-15ACe clay.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:57:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301775.pdf: 1532162 bytes, checksum: 5f9da1e3cc2b06a41a8e3d8bbdfcb96b (MD5) / In this work, the chemoenzymatic epoxidation of terpenes citronellol and â-caryophyllene is reported. Some experimental conditions, such as the use of different lipases and mycelia, oxidizing agents (H2O2 or UHP), reaction time, acyl donor type, temperature (15-45°C) and the influence of the organic medium, including the use of ionic liquids (ILs) were evaluated. In the epoxidation of citronellol two products were obtained; namely citronellol oxide 43 and/or citronellol epoxide ester 47. Depending on the reaction conditions, the product 43 was obtained in conv. >99%. CAL-B was the most efficient catalyst. The highest conversions were achieved for the epoxide 43 at 20 and 25 °C, with conv. of 80% and 77%. The organic medium was one of the most important parameters in this reaction. Using chloroform or dichloromethane, product 43 was obtained in conversions >99% after 24 h. Using mixtures of organic solvents and ILs, the results were dependent on both the organic solvent and the counter ion type in IL. These parameters were also evaluated when â-caryophyllene was used as the substrate. Using this substrate two products, the mono-epoxide 44 and the di-epoxide 45, were formed. The use of several lipases from different sources was also evaluated, and CAL-B was the most efficient catalyst (conv. >99% in 44). By the use of commercial lipases (Amano PS-C I, F-AP15, Amano PS-C SD, Amano PS, Amano AY 30, Amano PS IM, M Amano 10, 20 Amano AK, Amano PS-C II, A Amano 12, Lipozyme RM IM, Lipozyme IM), the conversions in product 44 were of 16-27%; by using the native lipases LAN and LRO the conversions were 20-23% and using the mycelia UEA_06 and UEA_53, the conversions were 16 and 21%, in 24 h. The best oxidizing agent was H2O2 as compared to UHP, considering that the reaction occurred in a shorter time and only a small amount of the reagent was necessary to obtain 44 or 45 as unique products in high conv. (60 ->99%). Using 2.0 mmol of H2O2, CAL-B could be reused up to 5 times with minimal loss in the conversion degrees to 44 (93-90%). The organic solvents were also selective. By using n-hexane, the preferential formation of 44 was observed with conv. >99% after 8 and 24 h reaction. When ethyl acetate and toluene were used, the conversions were of >99% on 45 after 8 and 24h. It is worth of mentioning that the chemoenzymatic methodology used mild conditions and presented selectivity, as depending on the reaction conditions only one product could be obtained in good conversion degrees.

Revestimentos orgânicos têm sido amplamente utilizados para a proteção à corrosão de substratos metálicos devido ao seu custo favorável e facilidade de aplicação. O uso de nanopartículas, mesmo que em baixas concentrações, apresenta-se como uma solução eficiente para aumentar as propriedades de barreira e resistência dos revestimentos orgânicos. A montmorilonita (MMT) é a fase inorgânica mais utilizada na obtenção de nanocompósitos poliméricos. O óxido de cério quando incorporado em revestimentos, além de não apresentar problemas ambientais, fornece uma eficiente proteção à corrosão. A desaceleração no crescimento do setor de tintas em pó e a necessidade de novos produtos tecnológicos relacionados à área dos nanocompósitos poliméricos constituem um campo propício para o desenvolvimento de um novo segmento: tintas em pó nanoestruturadas. O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de uma tinta em pó base epóxi a partir de uma formulação padrão comercial de tinta em pó com a adição de diferentes teores (2, 4 e 8 % (m/m)) de diferentes tipos de argilas montmorilonitas (MMT-Na+, OMMT-15A, OMMT-30B), modificadas com nitrato de cério IV e amônia. A incorporação, das argilas modificadas (MMT-NaCe, OMMT-15ACe, e OMMT-30BCe), na formulação das tintas em pó base epóxi, foi realizada em extrusora duplarrosca co-rotante no estado fundido. As tintas em pó foram aplicadas em substrato metálico de aço-carbono por pulverização elestrostática A eficiência da incorporação do cério na estrutura das argilas foi confirmada na análise elementar por espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS), nos difratogramas de difração de raios-X (DRX), e também, por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Nas análises de MET e DRX das tintas constatou-se que a adição da argila OMMT-15ACe resultou em um nanocompóstico com estrutura predominantemente esfoliada e uma distribuição homogênea da carga na matriz polimérica. O aumento do teor das argilas OMMT-15ACe e OMMT-30BCe nos revestimentos resultou na redução da resistência ao impacto. Constatou-se, através das técnicas de caracterização deste trabalho, que a argila MMT-NaCe não interferiu no desempenho dos revestimentos quanto às propriedades físicas e mecânicas. As medidas de migração subcutânea, realizadas após o ensaio de exposição à névoa salina, indicaram a presença de revestimentos com bom desempenho anticorrosivo para todas as amostras contendo os diferentes tipos e teores de argila. Através da análise de espectroscopia de impedância eletroquímica, constatou-se um melhor desempenho anticorrosivo para os revestimentos contendo a argila do tipo OMMT-15ACe. / Organic coatings have been widely used for the corrosion protection of metal substrates due to their favorable cost and ease of application. The use of nanoparticles, even at low concentrations, is an efficient solution to increase the barrier and resistance properties of organic coatings. The montmorillonite (MMT) is the most used inorganic phase to obtain polymeric nanocomposites. Cerium oxide when incorporated into coatings, in addition to not presenting environmental problems, provides an efficient corrosion protection. The deceleration in the growth of the powder coating industry and the need for new technological products related to the area of polymer nanocomposites constitute a propitious field for the development of a new segment: nanostructured powder coatings. The objective of the present work was to develop an epoxy-based powder coating on a standard commercial formulation of powder coatin with the addition of different grades (2, 4 and 8% (w/w)) of different types of clays Montmorillonites (MMT-Na+, OMMT-15A, and OMMT-30B), modified with (NH4)2Ce(NO3)6 The incorporation of the modified clays (MMT-NaCe, OMMT-15ACe, and OMMT-30BCe) in the formulation of the epoxy-based powder coating was performed in co-rotating co-rotating twin-screw extruder. Powder coatings were applied on electrostatic spray carbon steel metal substrate The efficiency of the incorporation of cerium into the clay structure was confirmed by elemental analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and also by infrared spectroscopy of Fourier (FTIR). In the MET and XRD analyzes of the coatings, it was found that the addition of the OMMT-15ACe clay resulted in a predominantly exfoliated nanocomphatic structure and a homogeneous distribution of the charge in the polymer matrix. Increasing the content of the OMMT-15ACe and OMMT-30BCe clays in the coatings resulted in the reduction in impact strength. It was verified, through the characterization techniques of this work, that MMT-NaCe clay did not interfere in the performance of the coatings regarding the physical and mechanical properties. The subcutaneous migration measurements, performed after the salt spray exposure, indicated the presence of coatings with good anti-corrosion performance for all samples containing the different types and contents of clay. Through the analysis of electrochemical impedance spectroscopy, a better anticorrosive performance was found for coatings containing OMMT-15ACe clay.

Dutos flexíveis são estruturas utilizadas na indústria do petróleo em aplicações off-shore. O aspecto construtivo destes componentes compreende várias camadas metálicas e poliméricas, sendo que a camada mais externa (polimérica), forma uma barreira contra o ambiente marinho. Quando há o rompimento da camada polimérica externa, a integridade do duto é afetada pelo contato das partes metálicas com a água do mar. Este estudo compreende uma fase de projeto que visa o desenvolvimento de uma ferramenta automatizada de reparo, aplicada em danos na camada externa polimérica em dutos flexíveis. Dentro do âmbito do projeto, o objetivo do trabalho é avaliar a proposta de aplicar uma resina epoxídica para vedação do dano a ser reparado, e o emprego de etilenoglicol como substância capaz de controlar a corrosão das camadas metálicas do riser flexível. Existindo dificuldades em caracterizar os processos de corrosão dentro das circunstâncias projetadas, no presente trabalho foram avaliadas duas situações: o comportamento eletroquímico e de adesão resultantes da aplicação de uma resina epóxi (N-2680), sobre aço úmido com água do mar sintética e etilenoglicol; e o comportamento eletroquímico da corrosão de arames de riser em misturas contendo: etilenoglicol/água do mar sintética e etilenoglicol/água deionizada. As características de adesão da resina foram obtidas através de ensaio de força de adesão em tração, e câmara de névoa salina. Os estudos do comportamento eletroquímico dos sistemas foram realizados através da técnica de ruído eletroquímico. Os resultados dos testes de adesão revelaram que, adesão da resina epóxi N-2680 é fortemente afetada pela presença de fase liquida sobre a superfície do aço durante a aplicação. A modificação da corrosividade das misturas contendo etilenoglicol e água deionizada foi observada, a partir da modificação de frequência de corte nos gráficos de densidade espectral de potência do ruído eletroquímico. Em misturas contendo etilenoglicol e água do mar sintética, através de análise microscópica, observou-se a presença de corrosão localizada nos arames de riser em proporções específicas. / Flexible risers are used in the oil industry in offshore applications. The constructive aspect of these components comprises several metallic and polymeric layers, wherein the outermost layer (polymeric), forms a barrier against the marine environment. When there is a failure of the outer polymeric layer, the pipe integrity is affected by contact of metal parts with seawater. This study comprises a design phase that aims at developing an automated repair tool, applied in damage on the polymeric outer layer of flexible pipe. Within the scope of the project, the objective of this research is to evaluate the proposal to apply an epoxy resin to seal the damage to be repaired, and the use of ethylene glycol as a substance capable of controlling the corrosion of the metal layers of the flexible riser. Existing difficulties in characterizing the corrosion processes within the projected circumstances, in this work were evaluated two situations: the electrochemical and adhesion behavior in the case of application of an epoxy resin (N-2680), on damp steel with synthetic seawater and ethylene glycol; and the electrochemical behavior of corrosion riser wires in mixtures containing: ethylene glycol/synthetic seawater and ethylene glycol/deionized water. The resin adhesion characteristics were obtained through bond strength test, and salt spray chamber. Studies of the electrochemical behavior of the systems were performed by electrochemical noise technique. The results of adhesion tests showed that the epoxy resin is strongly affected by the liquid phase on steel surface during application. The modification of corrosivity of mixtures containing ethylene glycol and deionized water was observed from the cutoff frequency change, when analyzed via power spectral density of the electrochemical noise. In mixtures containing ethylene glycol and synthetic sea water, by means microscope analysis, showed the presence of localized corrosion in the riser wires in specific proportions.

Orientadores: Maria Clara Filippini Ierardi, Marco Antonio Fiori Scarparo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Munhoz_AndreLuizJardini_M.pdf: 5394308 bytes, checksum: 02baccbb87abc2bb6cafa3eca36f708f (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta uma técnica inovadora de pesquisa, conhecida como estereolitografia térmica em três dimensões, que permite fabricar protótipos em resinas termosensíveis, com aplicação da radiação inffavermelha (10,6 um)do laser de CO2. Usualmente esta técnica de fabricação de protótipos é realizada com o laser operando na região espectral do ultravioleta (352 nm).O processo da cura localizada ocorre com o feixe laser de CO2 focalizado na superficie da amostra de um material composto de resina epoxi, dietileno triamina e sílica em pó, em proporções adequadas. Neste trabalho, foram criados os modelos fisico e químico para controlar o volume curado em função dos parâmetros operacionais do laser e das características térmicas e ópticas da amostra. As análises experimentais determinaram a faixa de temperatura em que a cura se inicia, e o comportamento da profundidade de absorção óptica em função da variação de sílica na composição. Um modelo matemático foi aplicado, resolvendo-se a equação da condução de calor dependente do tempo na coordenadas cilíndricas, que permite prever o comportamento da cura em função das condições de irradiação. Os resultados comprovaram que pode-se confinar a cura localizada muito próxima da dimensão do feixe laser, apresentando concordância com os resultados experimentais preliminares onde peças tridimensionais foram construídas por sobreposição de camadas com espessuras individuaisda ordem de 0,1 a 0,2 mm / Abstract: We present a new three dirnensions stereolithography technique with applications to the produce of prototypes in thermosetting resins. In contrast conventional stereolithography which utilize ultraviolet illurnination (typically ernanating a HeCd laser - 0,352 um) to cure a photosensitive polymer, we achieve a localized cure in thermosensitive epoxy using a scanned CO2 laser (10,6 um). The sample consists of the epoxy resin mixed with optimum concetration of diethilene triamine and silica powder with laser power adjusted to produce setting only at the focus of the scanned bearn. We present models of the physical and chemical to described and to control of parameter involved of localized curing. Special consideration is given to the laser parameters, scanning speed as well as the sample parameters involved in the curing process. In particular a series experiments were performed to determine the optimum silica concetration for efficient curing as a function of temperature. Tn order to model the flow of the heat in laser-induced curing we used mathematical approach to solve the time dependent heat equation in cylindrical coordenator. Results show the numerical simulation that in the time required for curing, we can successfully confine curing laterally to within the roughly the diameter of the laser bearn and vertically to within the absorption depth and show a good agrement with experimental data obtain by the previous work / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Daltro Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T02:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldan_CarlosAlberto_D.pdf: 15371803 bytes, checksum: 54d985a2c73243a46d0c208894723234 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os magnetos supercondutores permitem a geração de alto campos magnéticos com reduzido volume de enrolamento, utilizando fios supercondutores de Nb3Sn e NbTi operando com densidade de corrente superior a 1 ,5x 1 08 Nm2 na temperatura de hélio líquido (4,2 K). Para manter estas propriedades supercondutoras, de resistência nula a passagem de corrente elétrica, os materiais devem suportar os esforços e deformações mecânicas durante o enrolamento, resfriamento e energização. Os dimensionamentos elétrico e mecânico foram detalhados para dois enrolamentos concêntricos, associados em série, para gerar uma indução magnética de 12T na região central. Todo o processo construtivo do magneto, inclusive o desenvolvimento de materiais e equipamentos para o enrolamento, tratamento térmico de difusão (Nb3Sn), resinamento com epóxi em vácuo seguido de pressurização são apresentados. Diversos circuitos de proteção, visando dissipar a energia magnética armazenada de 370kJ, foram simulados e testados a fim de proteger a fonte de alimentação e o magneto. Após os ensaios de desempenho, os resultados foram comparados com o dimensionamento realizado e com outros disponíveis na literatura. As etapas de projeto e construção de magnetos para geração de alta indução magnética foram desenvolvidas com sucesso / Abstract: Superconducting magnets based on metallic superconducting wires (NbTi and Nb3Sn) are used to generate high magnetic fields in a compact winding without Joule heating by applying current density above 1.5x 108 A/m2 at liquid helium temperature (4.2 K). In order to sustain high currents without heat dissipation structural and electrical materiaIs must withstand strong mechanical efforts which arises from winding, heat treatment, cooling down to operating temperature and electrical current charging processes. The electrical and mechanical ca1culations are done for two concentric windings connected in series aiming to generate 12 T magnetic induction in a cylindrical bore region. The construction steps inc1uding the materiaIs and equipment development needed for winding, Nb3Sn formation heat treatment, and vacuumlpressure impregnation of epoxy resin are presented along with protection circuit analysis, simulation, and testing. The experimental results are compared with the designed values as well as those available in the literature. It was developed successfully the design and construction scheme to build high magnetic field magnets / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Vladimir Antonio Paulon, Newton de Oliveira Pinto Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-27T20:42:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_Marcelo_M.pdf: 3617155 bytes, checksum: 2fe4846c751a8e4c972d6ad58e591153 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os materiais de uso corrente na construção civil têm suas propriedades fisicas e químicas alteradas em função das caracteristicas dos materiais que os compõem e das respostas destes à ação do meio. A relação feita entre qualidade do concreto e resistência mecânica, deixa de lado um dos aspectos mais importantes que é a durabilidade. O mesmo pensamento pode se estender ao aço estrutural e às resinas. Este trabalho analisa a durabilidade do reforço mediante colagem de armadura externa na forma de chapa de aço aclimável ou patinável com adesivo à base de resina epóxi, cuja utilização engloba desde aspectos econômicos, ao diminuir o consumo de energia para fabricar materiais cimentícios, até ecológicos com a preservação de jazidas minerais. É estudado o efeito do micro ambiente na interface aço-resina-concreto em corpos de prova que simulam este tipo de ligação, os quais foram expostos a ciclos de molhagem e secagem em soluções de Ácido acético e Cloreto de Sódio, ambas à 2%. Também foi estudado o efeito do calor à SO°C, 7SoC e 100°C, e suas conseqüências sobre a estabilidade das peças. Os resultados comprovaram a ocorrência de modificações nas propriedades mecânicas tanto do aço patinável como da resina endurecida, quando submetidos a agressão de agentes químicos e efeito do calor, apesar da resina ter apresentado resultados superiores aos encontrados em estudos anteriores, no que diz respeito ao calor. Portanto, ainda deve ser estudada uma metodologia que busque aliar as propriedades destes materiais às estruturas de concreto, melhorando seu desempenho com economia e durabilidade a curto e longo prazo / Abstract: Regular materials used in construction have their properties modified due to the characteristics of the materials of which they are composed and their reactions to the environment. The relation between concrete quality and its mechanical strength leaves behind one of the most important aspects: durability. The same consideration can be made for steel and resins. The present work studies the durability of the reinforcement with extern bonded weathering steel sheet with epoxi resin adhesives. This use gathers not only economical aspects since it reduces energy consumption during cementicious materials manufacture, but also ecological aspects since mineral mines are preserved. The effect of microenvironment on the steel-resin-concrete interface is studied through specimens that simulate this bonding. The specimens were exposed to drying-wet cycles of acetic acid and sodium chloride solutions, both of 2%. The effect of heat under temperatures of 50° C, 75° C and 100° C and its consequences to the specimens stability were also studied. Results confirm the changes of the mechanical properties of both the weathering steel and the hardened resin, when subjected to chemical aggressions and heat, despite other higher results found in literature for the resins regarding heat effects. Therefore, it' s still necessary to study a methodology that joins the properties of these materials to concrete structures so that their performance is improved with management and durability in short and long terms / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Lucia Helena Innocentinni Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_IviMartinsde_M.pdf: 1540327 bytes, checksum: 645ccaa60b4cb1206d1e1a77feb19416 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Plastissois de PVC reticulados na presença de resina epóxi polifuncional foram obtidos através de espalmagem. Foi possível inferir que a presença de um acelerador tipo amina, ao menos nas condições de processamento utilizadas neste estudo, mostrou-se imprescindível para a ocorrência do processo de reticulação. Resultados de grau de reticulação mostraram que só houve formação de gel nas amostras onde o acelerador foi utilizado concomitantemente com a resina epóxi. Apesar da comprovação da reação química ser dificultada pelo grande número de diferentes sinais de FTIR presentes na formulação, resultados de teor de gel e módulo de Young parecem confirmar a hipótese de formação de uma rede tridimensional entre as moléculas do PVC e a resina epóxi, porém serão necessários estudos mais aprofundados no futuro para identificação do polímero hiper-ramificado formado / Abstract: Crosslinked PVC plastisols in the presence of polyfunctional epoxy resin were obtained from spreadcoating. It was possible to infer that the presence of an amine type accelerator, at least in the conditions used in this study proved to be essential for the occurrence of the crosslinking process. The results of reticulation degree showed that gel formation only happened in samples where the amine has been used concomitantly with the epoxy resin. Despite the evidence of chemical reaction is complicated by the large number of molecules present in the formulation, Young's modulus results seem to confirm the hypothesis of the formation of a three-dimensional network between the molecules of PVC and epoxy resin, but further studies are needed in the future to identify the hyperbranched polymer formed / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:48:47Z No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:49:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T12:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) Previous issue date: 2016-07-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / In the present work epoxy/ MWCNT/ mineral fillers nanocomposites were obtained using ultrasonication and calendering. The effect of addition of mineral filler (calcium carbonate, montmorillonite and sepiolite) in electrical, mechanical and thermal properties of epoxy/ MWCNT were analyzed. Two different CNT were studied, with different aspect ration and purity, however only Nanocyl CNT’s presented improvement in the nanocomposites electrical properties and for that reason was employed for hybrid epoxy/ MWCNT/ mineral nanocomposites production. The electrical percolation threshold was determined as 0.04 wt% and for 0.3 wt% the electrical conductivity reached 1.29X10-2 S/m. The addition of calcium carbonate and montmorillonite improved electrical conductivity for epoxy nanocomposites produced with 0.05 wt% CNT and the same behavior was observed for epoxy/ MWCNT / sepiolite nanocomposites at 0.1 wt% CNT. The epoxy/ MWCNT nanocomposite at 0.05% CNT when produzed via calendering presented improvement in the electrical conductivity compared to the same nanocomposite produced via ultrasonication. For epoxy/ MWCNT at 0.05 wt% of CNT, the addition of calcium carbonate in the nanocomposite led to an electrical conductivity 1 decade higher than the epoxy/ 0.05 wt% CNT nanocomposite produced via calendering. The mineral fillers also modified thermal and mechanical behavior of the nanocomposites, and improvements in flexural modulus, thermal stability and Tg were observed. / Neste trabalho produziu-se nanocompósitos híbridos de resina epóxi/ NTCPM/ cargas minerais utilizando-se sonicação de alta energia e calandragem, e estudou-se a influência da adição de diferentes cargas minerais (carbonato de cálcio, montmorilonita e sepiolita) nas propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de nanocompósitos epóxi/NTCPM. Neste trabalho foram utilizados dois diferentes tipos de nanotubos de carbono, com razões de aspecto e purezas diferentes, e verificou-se que somente um deles apresentou melhoria nas propriedades elétricas dos nanocompósitos epóxi/NTCPM, o qual foi empregado na produção de nanocompósitos híbridos epóxi/ NTCPM/ cargas minerais. A percolação elétrica dos nanotubos de carbono foi determinada em aproximadamente 0,04% em massa, e para um teor de 0,3% em massa de nanotubos de carbono, a condutividade elétrica atingiu 1,29X10-2 S/m. Nos nanocompósitos processados via sonicação de alta energia, observou-se elevação da condutividade elétrica com a adição de montmorilonita sódica e carbonato de cálcio para os teores de 0,05% em massa de NTCPM e com a adição de sepiolita somente para o teor de 0,1% em massa de NTCPM. Nos nanocompósitos processados via calandragem, o nanocompósito de resina epóxi/ 0,05% NTCPM apresentou condutividade elétrica duas vezes superior ao mesmo nanocompósito processado via sonicação de alta energia e a adição de carbonato de cálcio elevou a condutividade elétrica do nanocompósito de resina epóxi/ 0,05% NTCPM/ carbonato de cálcio em uma ordem de grandeza quando comparado ao nanocompósito epóxi/ 0,05% NTCPM processado via calandragem. A adição de NTCPM e cargas minerais também modificou os comportamentos mecânico e térmico dos nanocompósitos, elevando-se o módulo elástico em flexão, resistência térmica e Tg. / FAPESP: 2014/16299-8

Neste trabalho foi realizado o estudo térmico, cinético e dielétrico durante a cura de um compósito constituído de uma matriz de resina epóxi-anidrido e de talco como carga modificadora das características dielétricas e mecânicas da matriz polimérica. Foram analisadas também as propriedades dinâmicas mecânicas e morfológicas dos compósitos completamente curados. O interesse na investigação das características térmicas, cinéticas e dielétricas visou encontrar correlação entre essas características e as propriedades dinâmicas mecânicas finais dos compósitos. Foram estudados os compósitos com diferentes concentrações de carga, variando de 0 a 10% m/m, utilizando as técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), de análise dielétrica (DEA), análise termomecânica dinâmica (DMTA) e análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados da análise DSC foram analisados por método isotérmico (modelo de Sourour-Kamal modificado) e por método dinâmico (modelo isoconversional). Os resultados da análise da cura dos compósitos mostraram que a concentração da carga retarda o processo de cura, conforme observado pela análise dielétrica; a temperatura de transição vítrea do compósito curado apresentou valores mínimos nas concentrações de 7 e 10%, enquanto que a análise térmica dinâmica previu que a energia de ativação aumenta com o grau de conversão. Os resultados da análise termomecânica dinâmica mostraram o aumento no módulo de armazenamento a 25ºC de 2,1 GPa (0% talco) a 3,3 GPa (10% talco), indicando haver o efeito reforçador do talco sobre a matriz polimérica. As micrografias dos compósitos foram um excelente recurso para estudar suas morfologias e se correlacionam com os resultados cinéticos e mecânicos. / In this work we performed the thermal, kinetics, dielectrical and morphological studies on the curing of a hybrid composite material composed of epoxy-anhydride matrix and talc as modifier agent of the dielectrical and mechanical properties of the polymer matrix. It also was studied the dynamic mechanical properties of the full-cured composite materials. This investigation aimed to correlate the thermal, kinetics, and dielectrical characteristics of the curing material with their final mechanical properties. Composite materials with different talc concentrations were studied in the range from 0% up to 10% w/w, employing the Differential Scanning Calorimetry (DSC), the Dielectric Analysis (DEA), Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) and Microscopy Electron Scanning (SEM) techniques. The DSC experimental results were analyzed through the isothermal method (Modified Sourour-Kamal model) and the dynamic method (Isoconversional model). The cure analysis results of the composite specimens showed the talc acting as a cure retardant as observed from DEA results; the glass transition temperature of the full-cured composite materials showed minimum values at talc concentrations of 7 and 10%, while the dynamic thermal analysis predicted the activation energy is increasing with the conversion degree. The DMTA results exhibited the storage modulus at 25ºC increases from 2.1 GPa for the matrix without talc up to 3.3 GPa at 10% talc concentration composite, thus indicating the reinforcement role of the talc on the polymer matrix. The composites micrographs were an excellent resource for study their morphologies and for correlation of kinetics and mechanical results.