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Preparação e caracterização de blendas de poliamida 6/ elastomeros de EPDM

Barra, Guilherme Mariz de Oliveira January 1997 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: null / Foi estudado a modificação sob impacto da poliamida-6 (PA6), através da produção de blendas com o copolímero de etileno-propileno-etilideno norborneno (EPDM) e/ou com EPDM enxertado com anidrido maleíco (EPDM-g-AM). A reação de enxerto para a obtenção do EPDM-g-AM continha EPDM, anidrido maleico (AM), peróxido de benzoila como inciador, solubilizados em clorobenzeno, mantidos a 80 C, sob agitação por três horas. O teor de anidrido maleico incorparado ao EPDM foi avaliado por espectroscopia no infra-vermelho. Análises de densidade, infra-vermelho e térmica indicaram que as blendas, em todas as proporções em peso, são imiscíveis. As micrografias, obtidas por microscopia eletrônica de varredura, mostraram domínios da fase elastomérica em uma matriz de PA6 para os sistemas estudados. Com o aumento da quantidade de EPDM-g-AM, observou-se uma diminuição no tamanho dos aglomerados de borracha e uma melhora aparente na distribuição dos domínios elastoméricos, a qual foi confirmada pelos resultados obtidos de análise elementar de CHN. As blendas de PA6/elastômeros funcionalizados apresentaram uma melhora significativa na resistência ao impacto em relação a PA6.
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Fidelidade de Troquéis de Gesso, Obtidos a Partir de Moldes de Vários Elastômeros, Através de Duas Diferentes Técnicas de Moldagem.

Marchese, Marco Polo 03 August 1999 (has links)
As restaurações fixas são rotineiramente fabricadas sobre um modelo de gesso, obtidos a partir do molde de um dente preparado. A precisão na adaptação destas é influênciada diretamente pelas propriedades dos materiais de moldagem empregado. Qualquer que seja o elastomêro eleito, o método mais confiável para se avaliar o seu desempenho em conduzir a modelos de gesso fiéis, parece ser aquele no qual é empregado um coroa-padrão que se adapta com precisão a um troquel apropriado. Este trabalho tem por objetivo avaliar se dentre as técnicas da dupla moldagem (com alívio de 1 e 2 mm) e a do casquete, existe uma mais adequada ou se ambas apresentam adequações suficiente e semelhantes. Foram empregados cinco elastômeros (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e President), os moldes foram obtidos empregando-se um dispositivo de moldagem idealizado por ARAÚJO e JÖRGENSEN6 e vazados com gesso especial tipo IV (Vel-Mix). A coroa-padrão foi posicionada nos troquéis e avaliada, quanto à sua precisão de adaptação, em um microscópio de medição de profundidade. Os resultados estatístico mostraram que a técnica do casquete apresentou melhores resultados para os materiais Impregum F e Imprint, vindos a seguir o Express e o President (ambos com alívio de 2 mm) e o Express (alívio de 1 mm); o Permlastic e o Express, na técnica do casquete, apresentaram piores resultados que os anteriores, mas semelhantes entre si, sendo o President (casquete) semelhante à este último; o President (alívio de 1 mm), foi o que apresentou pior resultado. / Fixed restorations are usually produced on gypsum dies obtained from a prepared tooth mold and its precise adaptation is directly influenced by the properties of the impression materials. The objective of this study was to compare the performance of five impression materials and different methods of impression. Materials were tested using the putty-wash method being the first impression realeased in 1 or 2 mm (for Express and President) and the individual resin tray shell (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e Predident). The deviced used by ARAÚJO; JÖRGENSEN6 and the Vel-Mix (type IV) gypsum were used. The adaptation of one standard-crown to the dies was analysed with a depth measuring microscope. The results showed that Impregum F and Imprint (with a shell) gave the best results, followed by Express and President (putty/wash – 2 mm) and Express (putty/wash – 1 mm). The results with Permlastic and Express (shell) were less satisfactory and the difference between them wasn’t statistically significant. Express (shell) was not statistically different from the President (shell), and the worse result was given by the President (putty/wash - 1 mm) when compared to all the others.
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Dinâmica de estruturas compostas metal/elastômero

Floody Piña, Sérgio Edgardo 26 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296896.pdf: 10598745 bytes, checksum: 2b5f71620ee0a3e4cc0b876cfbe212e2 (MD5) / Estruturas compostas metal/elastômero são uma importante ferramenta para a redução de vibrações mecânicas. Em geral apresentam-se na forma de vigas ou placas sanduíche, neutralizadores dinâmicos de vibração ou "links" viscoelásticos A principal conseqüência de uma construção metal/elastômero é a dependência do seu comportamento dinâmico da freqüência e da temperatura. Isto resulta em um problema de autovalores em que a matriz de rigidez é dependente da freqüência e da temperatura. A dinâmica de estruturas com parâmetros variaveis com a freqüência é elaborada e uma tecnica de solução numérica é apresentada. Tais estrutras apresentam matriz de rigidez complexa e dependente da freqüência. Uma solução que determine as freqüências naturais é apresentada na forma de um diagrama tipo Campbell. Os fatores de perda da estrutura são determinados para toda a banda de freqüência e não apenas os fatores de perda modais. Expressões para as respostas em freqüência são feitas. Comparação com resultados experimentais são realizados. A teoria acima é aplicada na formulação da dinâmica de um neutralizador tipo Stockbridge em que a haste é uma viga composta metal/elastômero. A potencialidade de tal neutralizador no controle de vibrações em linhas de transmissão de potência elétrica é discutida. / The main consequence of a metal/elastomer construction is the dependence of its dynamic performance on frequency and temperature. This results in eigenvalue problem in which the stiffness matrix depends on frequency and temperature. A structural dynamics model with the variable parameters dependent on the frequency is developed and a numerical solution technique is presented. Such structures present a complex and frequency dependent stiffness matrix. A solution that determines natural frequencies is presented in the form of Campbell's diagrams. Structure's loss factors are determined for all the band of frequencies and not only modal loss factors. Expressions for frequency response are developed. Comparisons with experimental results are carried out. The previous theory is applied in the formulation of a Stockbridge dynamic vibration neutralizer in which the pole is a metal/elastomer compound beam. The capacity of such neutralizer regarding vibration control in transmission lines of electric power is discussed.
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Compósitos preparados a partir de resíduo industrial de couro com elastômeros termoplásticos obtidos através de blendas de polietileno de baixa densidade e borracha natural

Reis, Elton Aparecido Prado dos [UNESP] 08 August 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-01-13T13:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-08. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:44Z : No. of bitstreams: 1 000853119.pdf: 5284349 bytes, checksum: 9ee98ca9fa72d94d257ef878b46e5398 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de compósitos poliméricos através da mistura de resíduo de couro (RC), a ser utilizado como carga, com elastômeros termoplásticos obtidos por meio da compatibilização de polietileno de baixa densidade (PEBD) com borracha natural (BN) obtida a partir do látex de seringueira (clone de Hevera Brasiliensis), juntamente com agentes de cura, visando à vulcanização da BN, para que desta forma se obtivesse melhores propriedades do material. As amostras foram produzidas em um Reômetro de Torque (HAAKE, utilizando rotores tipo roller. Após o processo de reometria, as amostras foram termoprensadas para que ocorresse a vulcanização da fase elastomérica e moldagem dos corpos de prova. Os TPEs e os compósitos foram caracterizados por meio de análises mecânicas, morfológicas, estruturais e térmicas. Diante dos resultados obtidos, pretende-se direcionar o novo material para aplicações tecnológicas a fim de ser utilizado na fabricação peças de automóveis, engrenagens, entre outros. Com este novo material visa-se também direcionar uma aplicação ao resíduo de couro bovino, que é um material abundante e indesejável gerado na industrialização do couro, que pode causar sérios danos ambientais devido ao crono presente em sua estrutura / This work aimed at the development of polymr composites by mixing leather waste (RC), to use as filler, with thermoplastic elastomers obtained by the compatibility of low density polyethylene (LDPE) with natural rubber (NR) obtained latex form the rubber tree (NR) obtained latex from the rubber three (Hevea brasileiensis clone), together with curing agents, vulcanizing order to BN, for which thereby obtain the best properties of the material. The samples were produced on a HAAKE torque rheometer using roller type rotors. After the processes of rheometer, samples were pressed to occur term vulcanization of the elastomeric phase and molding of speciments. The TPEs and composites were characterized by means of mechanical, morphological, structural and thermal analysis. Based on these results, we intend to drive new material for technological applications to be used in manufacturing automobile parts, gears, among others. With this new material also pretends to direct an application to the reside of bovide leather, which is an abundant and undersirable material generated in the manufacturing of leather, which can cause serious environmental damage due to the chromium present in its structure
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Fidelidade de Troquéis de Gesso, Obtidos a Partir de Moldes de Vários Elastômeros, Através de Duas Diferentes Técnicas de Moldagem.

Marco Polo Marchese 03 August 1999 (has links)
As restaurações fixas são rotineiramente fabricadas sobre um modelo de gesso, obtidos a partir do molde de um dente preparado. A precisão na adaptação destas é influênciada diretamente pelas propriedades dos materiais de moldagem empregado. Qualquer que seja o elastomêro eleito, o método mais confiável para se avaliar o seu desempenho em conduzir a modelos de gesso fiéis, parece ser aquele no qual é empregado um coroa-padrão que se adapta com precisão a um troquel apropriado. Este trabalho tem por objetivo avaliar se dentre as técnicas da dupla moldagem (com alívio de 1 e 2 mm) e a do casquete, existe uma mais adequada ou se ambas apresentam adequações suficiente e semelhantes. Foram empregados cinco elastômeros (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e President), os moldes foram obtidos empregando-se um dispositivo de moldagem idealizado por ARAÚJO e JÖRGENSEN6 e vazados com gesso especial tipo IV (Vel-Mix). A coroa-padrão foi posicionada nos troquéis e avaliada, quanto à sua precisão de adaptação, em um microscópio de medição de profundidade. Os resultados estatístico mostraram que a técnica do casquete apresentou melhores resultados para os materiais Impregum F e Imprint, vindos a seguir o Express e o President (ambos com alívio de 2 mm) e o Express (alívio de 1 mm); o Permlastic e o Express, na técnica do casquete, apresentaram piores resultados que os anteriores, mas semelhantes entre si, sendo o President (casquete) semelhante à este último; o President (alívio de 1 mm), foi o que apresentou pior resultado. / Fixed restorations are usually produced on gypsum dies obtained from a prepared tooth mold and its precise adaptation is directly influenced by the properties of the impression materials. The objective of this study was to compare the performance of five impression materials and different methods of impression. Materials were tested using the putty-wash method being the first impression realeased in 1 or 2 mm (for Express and President) and the individual resin tray shell (Express, Impregum F, Imprint, Permlastic e Predident). The deviced used by ARAÚJO; JÖRGENSEN6 and the Vel-Mix (type IV) gypsum were used. The adaptation of one standard-crown to the dies was analysed with a depth measuring microscope. The results showed that Impregum F and Imprint (with a shell) gave the best results, followed by Express and President (putty/wash – 2 mm) and Express (putty/wash – 1 mm). The results with Permlastic and Express (shell) were less satisfactory and the difference between them wasn’t statistically significant. Express (shell) was not statistically different from the President (shell), and the worse result was given by the President (putty/wash - 1 mm) when compared to all the others.
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Preparação e caracterização de compósitos de poliuretano termoplástico com negro de fumo condutor e nanotubos de carbono

Ramôa, Sílvia Daniela Araújo da Silva 26 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Fderal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287639.pdf: 3129551 bytes, checksum: 4001307ce3da35e09ce684a95ca7b84f (MD5) / O estudo de compósitos poliméricos condutores de eletricidade (CPCEs) têm recebido atenção especial, devido ao grande potencial em aplicações tecnológicas, tais como: dissipação de carga eletrostática e proteção contra interferência eletromagnética. A incorporação de aditivos condutores, tais como: negro de fumo condutor (NFC) e nanotubos de carbono (NTCs), em matrizes de elastômeros termoplásticos é uma alternativa para produção de CPCEs com propriedades mecânicas semelhantes às de uma borracha vulcanizada, sem a necessidade do uso de agentes de vulcanização. Neste trabalho foram preparados compósitos condutores de eletricidade, de elastômero de poliuretano termoplástico (TPU) com diferentes concentrações e tipos de aditivos condutores (NFC, NTCs, e NTCF), a partir de duas técnicas de mistura: mistura por solução e mistura por fusão. Os compósitos obtidos foram caracterizados, sendo suas morfologias e propriedades viscoelásticas, térmicas e elétricas avaliadas através, de microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (SEM-FEG); espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR); análise dinâmico mecânica (DMA); termogravimetrica (TG); calorimetria diferencial de varredura (DSC); medidas de condutividade; e proteção contra interferência eletromagnética (EMI-SE). Para os compósitos obtidos através de mistura por fusão, foram ainda avaliadas as propriedades reológicas, através de um reômetro de placas paralelas. A técnica de mistura e tipo de aditivos, influenciam na estabilidade térmica, nos valores de condutividade e nos limiares de percolação. Os resultados mostram que todos os compósitos atingem valores de condutividade elétrica próximos aos dos aditivos condutores, exceto os compósitos com NTCF preparados por ambas as técnicas. Os compósitos obtidos através da mistura por fusão apresentam menor limiar de percolação, (abaixo de 2% em massa) quando comparado com os compósitos obtidos através da mistura por solução (acima de 4,9% em massa). Estes resultados encontram-se coerentes com os encontrados na eficiência de blindagem eletromagnética, indicando que estes materiais têm um grande potencial para serem utilizados como dissipadores de carga eletrostática e como protetores contra a interferência eletromagnética.
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Preparação, caracterização, propriedades mecânicas e térmicas de sistemas EPDM/CAULIM e EPDM/NANOCAULIM

Cercená, Rodrigo January 2013 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319084.pdf: 5475320 bytes, checksum: 4f6aaa74626bcf58b940770a3d234082 (MD5) Previous issue date: 2013 / Borrachas representam uma das principais matérias primas disponíveis no mercado, sendo que sua utilização é em parte restrita devido às baixas propriedades mecânicas, ex: módulo elástico, tensão na ruptura, etc.. As formas para melhorar suas propriedades têm sido os processos de vulcanização e pela incorporação de cargas orgânicas ou inorgânicas em sua matriz. Neste trabalho foi realizado o estudo da incorporação de partículas de caulim de dimensões micrométricas e nanométricas (nanotubos de haloisitas) na matriz da borracha de etileno-propileno-etilideno norborneno (EPDM). Os estudos foram baseados em dois tipos de sistemas de EPDM com carga e/ou nanocarga: i) sistemas não vulcanizados; ii) sistemas vulcanizados por enxofre. As quantidades de caulim e de nanocaulim incorporadas na matriz de EPDM foram definidas na faixa de 0 até 60 phr (partes por cem de borracha). Os efeitos da incorporação do caulim e nanocaulim foram avaliados por diferentes técnicas de caracterização. Para o sistema não vulcanizado observou-se um aumento da tensão e rigidez quando foi incorporado caulim e nanocaulim. Por outro lado, a incorporação destas cargas produziu uma diminuição da temperatura de degradação térmica indicando uma menor estabilidade térmica dos sistemas. A energia necessária para degradação da matriz de EPDM diminuiu consideravelmente com a adição de nanocaulim, observado pelo menor valor de energia de ativação (Ea). O mecanismo de degradação térmica do sistema não vulcanizado seguiu o modelo de nucleação e crescimento de Avrami Eroféev (An). O processo de vulcanização das amostras com e sem incorporação de cargas (caulim e nanocaulim) foi estudado através de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Observou-se que a incorporação das cargas não favoreceu o processo de vulcanização do EPDM uma vez que houve um aumento da energia de ativação (Ea) necessária para formação de ligações cruzadas. O processo de vulcanização juntamente com a interação matriz/carga favoreceram as propriedades mecânicas e térmicas da matriz de EPDM. A energia de ativação (Ea) de degradação diminuiu com a adição de cargas e nanocargas e os mecanismos de degradação definidos para estes sistemas foram coerentes com os modelos de nucleação e crescimento de Avrami Eroféev (An) e nucleação randômica do tipo segunda e terceira ordem (Fn) <br> / Abstract: Rubbers are one of the main commercially available raw materials, being its use in part restricted due to its low mechanical properties. The manner to improve its properties has been the vulcanization processes and by the incorporation of organic or inorganic fillers into its matrix. In this work was study the incorporation of kaolin particles of micrometric and nanometer (haloisites nanotubes) dimensions in the ethylenepropylene-diene (EPDM) rubber matrix. The studies were based on two types of EPDM systems with filler and/or nanofiller: i) non-vulcanized systems, ii) vulcanized systems by sulfur. The amount of kaolin and nanokaolin incorporated into the EPDM matrix were set in the range of 0 to 60 phr (parts per hundred rubbers). The effects of the kaolin and nanokaolin incorporation were evaluated by different characterization techniques. For the non vulcanized system an increase in the tension and rigidity were observed when kaolin and nanocaulim was incorporated. Moreover, the filler incorporation decreased the thermal degradation indicating a lower thermal stability of the systems. The energy required for the EPDM matrix degradation decreased considerably with the addition of nanokaolin observed at the lower activation energy (Ea). The thermal degradation mechanisms for the non vulcanized systems were associated to nucleation and growth of Avrami - Erofeev (An). The vulcanization process of the systems with and without incorporation of filler (kaolin and nanokaolin) was investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC). It was observed that the fillers incorporation not favored the vulcanization process of EPDM because more energy was required for the crosslink process. The vulcanization process together with the matrix-filler interaction favored the mechanical and thermal properties of the EPDM matrix. The activation energy (Ea) of degradation decreased with the fillers and nanofiller addition and the degradation mechanisms of the systems were related to nucleation and growth Avrami-Erofeev (An) and random nucleation of second and third order (Fn) types.
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Novos materiais condutores para estudos biomecânicos

Domenech, Susana Cristina January 2002 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:38:22Z : No. of bitstreams: 1 183445.pdf: 78404288 bytes, checksum: 1c93f5c6f83d780e6d0011f9019980f7 (MD5) / O presente trabalho trata da preparação de misturas de poli(anilina), um polímero condutor eletrônico, e borracha de EPDM, um terpolímero de etileno-propileno-5-etililideno-2-norborneno. Os materiais foram preparados por vários métodos. Obtiveram-se blendas de EPDM/PAni a partir da incorporação mecânica do oxidante e do dopante à borracha e exposição aos vapores de anilina. Testou-se também o uso de anidrido maleico, enxertado à borracha de EPDM, como agente compatibilizante. As blendas obtidas desta forma apresentam eletroatividade e condutividade elétrica.Porém, são imiscíveis e apresentam uma série de limitações, como a ocorrência de ligações secundárias, ou sobreoxidação do polímero condutor ocasionadas pela presença do agente oxidante na matriz de borracha, a inibição da ação do anidrido maleico na compatibilização dos componentes pelo agente oxidante e a diminuição da estabilidade térmica das misturas. A segunda metodologia, consistiu na dissolução da borracha de EPDM e do polímero condutor já sintetizado, em um solvente comum. Esta técnica permite a obtenção de filmes de espessura controlável, os quais podem ser vulcanizados sem a necessidade da adição de aditivos iniciadores ou estabilizantes. Por outro lado, estes materiais apresentam condutividade elétrica suficiente e propriedades mecânicas semelhantes às de um elastômero, características importantes para serem empregados como sensores para uso em estudos ortopédicos.
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Estudo comparativo da degradação de forças geradas por elásticos ortodônticos sintéticos e molas de níquel-titânio

Araujo, Fabiana Ballete de Cara [UNESP] 19 May 2006 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-19Bitstream added on 2014-06-13T20:01:53Z : No. of bitstreams: 1 araujo_fbc_dr_sjc.pdf: 312103 bytes, checksum: 3f21d0423598e73724ad1f5cf82e2469 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Analisaram-se separada e comparativamente três marcas comerciais de elásticos ortodônticos sintéticos e de molas de NiTi (MORELLI, ORMCO e GAC), quanto à degradação da força sofrida por estes materiais em função do tempo, quando submetidos a simulação das condições bucais. Os elásticos e molas foram inicialmente termociclados (temperaturas de 15°C e 45°C), em seguida estirados em 20mm, imersos em saliva artificial a 37°C e desativados em 0,5mm semanais. As leituras da quantidade de força gerada pelas amostras foram realizadas nos momentos: inicial, 1, 24, 48 horas, 7, 14, 21 e 28 dias. Observou-se significativa redução na quantidade de força gerada pelos elásticos na primeira hora de ativação, que variou de 49,5% a 53%, enquanto que para as molas a degradação foi signicativamente menor, com valores entre 4,2% e 18,1%. Ao término de 28 dias de testes, as amostras de elásticos sofreram redução média na quantidade de força gerada entre 82,7% e 91,2% (GAC-82,7%, ORMCO-86,0% e MORELLI- 91,2%) já as amostras de molas apresentaram degradação média de força entre 17,5% e 32,2% (MORELLI-17,5%, ORMCO-27,3% e GAC-32,2%). Concluiu-se que, em geral, os elásticos promoveram maior índice inicial de força que as molas, mas após as primeiras 24 horas de ativação a quantidade de força gerada pelos elásticos era menor que a promovida pelas molas, que assim apresentaram níveis médios de força mais constantes que os elásticos ao longo dos testes. / Three commercial marks of synthetic elastics and NiTi coil springs (MORELLI, ORMCO, GAC) were separately and comparably analyzed, according to the force degradation generated by these materials, because of the time, when maintained stretched in artificial salivary, 37°C. The synthetic elastics and NiTi coil springs were thermal- cycled (15°C-45°C) and stretched in 20mm, and this stretch was reduced in 0,5mm weekly. The readings of the amount generated for elastics and coil springs were done in the intervals 0, 1, 24, 48h, 7, 14, 21 and 28 days. Where observed significative reduction on the amount of force generated for the elastics in the first hour of the activation (49,5%- 53%), and 82,7% - 91,2% in 28 days of the tests ( MORELLI - 91,2%, ORMCO - 86,0%, GAC - 82,7%);, while the generated force for NiTi coil springs suffered a reduction of 4,2%- 18,1%, in the first hour of the experimentation and 17,5% - 32,2% in 28 days of the stretch (MORELLI - 17,5%, ORMCO - 27,3%, GAC - 32,2%). We conclude that for most elastics delivered larger initial force that NiTi coil springs, but after 24 hours of activation the NiTi coil springs delivered larger force that the elastics and generated level of the force more constant that elastics.
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Nanocompositos elastomericos baseados em MWCNTs : preparação, caracterização, e aplicações / Elastomeric nanocomposites based on MWCNTs : preparation, characterization, and applications

Pedroni, Lucas Gomes 13 August 2018 (has links)
Orientadores: Ana Flavia Nogueira, Maria Isabel Felisberti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedroni_LucasGomes_M.pdf: 2275674 bytes, checksum: 3829c2b15fd56db6cd84d632bf86508b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nanocompósitos poliméricos baseados em nanotubos de carbono possuem um dos mais elevados potenciais tecnológicos devido à possibilidade de produção de materiais com destacadas propriedades mecânicas, alta condutividade elétrica em baixos teores (baixos limites de percolação), e boa processabilidade. São sistemas versáteis que podem apresentar propriedades excepcionais, as quais podem ser controladas pela alteração na proporção de seus componentes, permitindo que sejam moldados para atender à aplicação exigida. Nesse trabalho, nanocompósitos de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) e um elastômero comercial (Kraton-D®), que é um copolímero em bloco de estireno-butadieno-estireno (SBS), foram preparados por extrusão e pela técnica de evaporação de solvente (casting). As propriedades térmicas, mecânicas, e elétricas desses materiais foram comparadas. A caracterização foi realizada através de medidas de condutividade elétrica (método de Coleman), microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão (caracterização morfológica), termogravimetria (determinação do teor de cargas e estabilidade térmica), ensaios de tração e análise dinâmico-mecânica (propriedades mecânicas). Além disso, o potencial de aplicação dos compósitos em células solares de TiO2/corante (DSSC) e como materiais absorvedores de radiação (MAR) foi avaliado. Os resultados evidenciaram uma forte influência da metodologia de preparo nas propriedades finais dos compósitos, a qual é creditada a mudanças de morfologia do sistema em função das condições de preparação utilizadas. As amostras preparadas por casting apresentaram condutividades elétricas mais elevadas, enquanto as propriedades mecânicas foram superiores para os filmes extrudados, e ambas tiveram melhoria da estabilidade térmica. Os compósitos se mostraram promissores quanto ao uso em DSSC e como MAR, mas muitos estudos ainda são necessários para aprimorar sua eficiência nesses campos / Abstract: Polymeric nanocomposites based on carbon nanotubes (CNTs) have one of the highest technological potential due to the possibility of produce materials with improved mechanical properties, high electrical conductivity at low loadings (low percolation threshold), and good processability. These systems are versatile, may present astonishing properties, and are allowed to control them by changing the proportion of their components, being able to tailor these materials to suit a desired application. In this work, nanocomposites of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and a commercial elastomer (Kraton-D®), which is a block copolymer of styrenebutadiene- styrene (SBS), were prepared by extrusion and by casting. The thermal, mechanical, and electrical properties presented by these materials were compared. The characterization was performed by measurement of the electrical conductivity (Coleman¿s method), scanning and transmission electron microscopy (for morphologic characterization), thermogravimetry (for thermal stability and determination of the loading of filler), stress-strain tests and dynamic mechanical analysis (for the mechanical properties). Furthermore, the potential of application of the extruded composites in dye-sensitized solar cells (DSSC) and as radiation absorbing materials (RAM) was tested. The results showed a strong influence of the methodology of preparation upon the final properties of composites, which was attributed to changes in the morphology of the system with conditions used to prepare the samples. Composites made by casting showed a higher electrical conductivity than the extruded ones, although the latter presented better mechanical properties than the former ones. Despite the requirement of further studies to improve their efficiency in DSSC and as RAM, the composites were promising for these applications / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

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