Neste trabalho estudamos vários tipos de misturas de polietileno como HDPE,. LLDPE, LDPE, EVA e compósitos de HDPE/carbonato de cálcio HDPE/xisto retortado. As misturas foram preparadas em percentuais variados, de maneira a determinar sua processabilidade. As misturas foram extrudadas e caracterizadas através de DSC, taxa de fluidez, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica e análise dinâmico mecânica. Em baixas velocidades de processamento observamos que a contribuição do LLDPE nas misturas HDPE/LLDPE sobre a processabilidade é nula, tanto em termos de quantidade presente na mistura quanto o efeito dos diversos grupos laterais presentes em sua estrutura. Em altas velocidades de processamento o LLDPE influencia no processamento da mistura, com o torque dependendo da composição da mesma. Constatamos que em misturas de LLDPE/LDPE, o LDPE atua como um agente plastificante, diminuindo o torque necessário à extrusão das mesmas. Em misturas de HDPE/copolímeros de EVA (com ou sem modificação do grupo lateral) podemos processar mais uma maior quantidade de massa por tempo, para qualquer dos tipos de copolímeros de EVA utilizados. Em misturas de HDPE/xisto retortado, observamos que este mineral apresenta um bom desempenho para ser utilizado como carga, pois a fase orgânica residual presente no mesmo confere certa adesão interfacial polímero/carga. Não foi observada uma dependência evidente entre as propriedades mecânicas e o tamanho de partícula para as misturas de HDPE/xisto retortado. Utilizando o método simplex otimizamos o processo de extrusão, em termos de perfil de temperaturas da extrusora, atingindo incrementos de até 83 % na massa extrudada. / In this work it was studied several types of mixtures with HDPE, LLDPE, LDPE, EVA and composites of HDPE/pyrolised oil shale. The mixtures were prepared at different concentrations, in order to determine the best processing conditions. The mixtures were extruded and characterized by DSC, melt flow index, mechanical properties, scanning electronic microscopy and dynamic-mechanical analysis. At low processing rates we observed that there is no effect of LLDPE on the processability of HDPE/LLDPE mixtures. This is true not only with respect to the amount of LLDPE in the mixture, as well with respect to the side groups in the polymer backbone. At high processing rates LLDPE causes a decreasing in required torque for extrusion. We verified that in mixtures of LLDPE/LDPE, LDPE acts as plasticizer, reducing the torque for the extrusions of those samples. In HDPE/EVA copolymers we verified a mass increase under extrusion, for any of the types of copolymers of EVA in the mixture. Mixtures of HDPE/pyrolised oil shale have show good mechanical properties suggesting a strong coupling between polymer and filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. In general, there is not effect of the particle on the mechanical properties, except on the sample elongation. The simplex method allow us to optimize the extrusion process, with respect to the extruder temperature profile, Increasing the average temperature no more than 2°C and torque (about 8 %) we have reached extruded masses increments up to 83 %.

Neste trabalho estudamos vários tipos de misturas de polietileno como HDPE,. LLDPE, LDPE, EVA e compósitos de HDPE/carbonato de cálcio HDPE/xisto retortado. As misturas foram preparadas em percentuais variados, de maneira a determinar sua processabilidade. As misturas foram extrudadas e caracterizadas através de DSC, taxa de fluidez, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica e análise dinâmico mecânica. Em baixas velocidades de processamento observamos que a contribuição do LLDPE nas misturas HDPE/LLDPE sobre a processabilidade é nula, tanto em termos de quantidade presente na mistura quanto o efeito dos diversos grupos laterais presentes em sua estrutura. Em altas velocidades de processamento o LLDPE influencia no processamento da mistura, com o torque dependendo da composição da mesma. Constatamos que em misturas de LLDPE/LDPE, o LDPE atua como um agente plastificante, diminuindo o torque necessário à extrusão das mesmas. Em misturas de HDPE/copolímeros de EVA (com ou sem modificação do grupo lateral) podemos processar mais uma maior quantidade de massa por tempo, para qualquer dos tipos de copolímeros de EVA utilizados. Em misturas de HDPE/xisto retortado, observamos que este mineral apresenta um bom desempenho para ser utilizado como carga, pois a fase orgânica residual presente no mesmo confere certa adesão interfacial polímero/carga. Não foi observada uma dependência evidente entre as propriedades mecânicas e o tamanho de partícula para as misturas de HDPE/xisto retortado. Utilizando o método simplex otimizamos o processo de extrusão, em termos de perfil de temperaturas da extrusora, atingindo incrementos de até 83 % na massa extrudada. / In this work it was studied several types of mixtures with HDPE, LLDPE, LDPE, EVA and composites of HDPE/pyrolised oil shale. The mixtures were prepared at different concentrations, in order to determine the best processing conditions. The mixtures were extruded and characterized by DSC, melt flow index, mechanical properties, scanning electronic microscopy and dynamic-mechanical analysis. At low processing rates we observed that there is no effect of LLDPE on the processability of HDPE/LLDPE mixtures. This is true not only with respect to the amount of LLDPE in the mixture, as well with respect to the side groups in the polymer backbone. At high processing rates LLDPE causes a decreasing in required torque for extrusion. We verified that in mixtures of LLDPE/LDPE, LDPE acts as plasticizer, reducing the torque for the extrusions of those samples. In HDPE/EVA copolymers we verified a mass increase under extrusion, for any of the types of copolymers of EVA in the mixture. Mixtures of HDPE/pyrolised oil shale have show good mechanical properties suggesting a strong coupling between polymer and filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. In general, there is not effect of the particle on the mechanical properties, except on the sample elongation. The simplex method allow us to optimize the extrusion process, with respect to the extruder temperature profile, Increasing the average temperature no more than 2°C and torque (about 8 %) we have reached extruded masses increments up to 83 %.

Neste trabalho estudamos vários tipos de misturas de polietileno como HDPE,. LLDPE, LDPE, EVA e compósitos de HDPE/carbonato de cálcio HDPE/xisto retortado. As misturas foram preparadas em percentuais variados, de maneira a determinar sua processabilidade. As misturas foram extrudadas e caracterizadas através de DSC, taxa de fluidez, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica e análise dinâmico mecânica. Em baixas velocidades de processamento observamos que a contribuição do LLDPE nas misturas HDPE/LLDPE sobre a processabilidade é nula, tanto em termos de quantidade presente na mistura quanto o efeito dos diversos grupos laterais presentes em sua estrutura. Em altas velocidades de processamento o LLDPE influencia no processamento da mistura, com o torque dependendo da composição da mesma. Constatamos que em misturas de LLDPE/LDPE, o LDPE atua como um agente plastificante, diminuindo o torque necessário à extrusão das mesmas. Em misturas de HDPE/copolímeros de EVA (com ou sem modificação do grupo lateral) podemos processar mais uma maior quantidade de massa por tempo, para qualquer dos tipos de copolímeros de EVA utilizados. Em misturas de HDPE/xisto retortado, observamos que este mineral apresenta um bom desempenho para ser utilizado como carga, pois a fase orgânica residual presente no mesmo confere certa adesão interfacial polímero/carga. Não foi observada uma dependência evidente entre as propriedades mecânicas e o tamanho de partícula para as misturas de HDPE/xisto retortado. Utilizando o método simplex otimizamos o processo de extrusão, em termos de perfil de temperaturas da extrusora, atingindo incrementos de até 83 % na massa extrudada. / In this work it was studied several types of mixtures with HDPE, LLDPE, LDPE, EVA and composites of HDPE/pyrolised oil shale. The mixtures were prepared at different concentrations, in order to determine the best processing conditions. The mixtures were extruded and characterized by DSC, melt flow index, mechanical properties, scanning electronic microscopy and dynamic-mechanical analysis. At low processing rates we observed that there is no effect of LLDPE on the processability of HDPE/LLDPE mixtures. This is true not only with respect to the amount of LLDPE in the mixture, as well with respect to the side groups in the polymer backbone. At high processing rates LLDPE causes a decreasing in required torque for extrusion. We verified that in mixtures of LLDPE/LDPE, LDPE acts as plasticizer, reducing the torque for the extrusions of those samples. In HDPE/EVA copolymers we verified a mass increase under extrusion, for any of the types of copolymers of EVA in the mixture. Mixtures of HDPE/pyrolised oil shale have show good mechanical properties suggesting a strong coupling between polymer and filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. In general, there is not effect of the particle on the mechanical properties, except on the sample elongation. The simplex method allow us to optimize the extrusion process, with respect to the extruder temperature profile, Increasing the average temperature no more than 2°C and torque (about 8 %) we have reached extruded masses increments up to 83 %.

A presente dissertação teve por objetivo analisar o comportamento de misturas asfálticas modificadas, pelo processo seco, com o copolímero etileno acetato de vinila (EVA), resíduo sólido descartado pela indústria calçadista. Em razão das características do EVA, acredita-se que ele possa melhorar as características mecânicas de misturas asfálticas e a resistência ao desgaste. A maioria dos pesquisadores tem direcionado seus esforços em estudos de misturas asfálticas modificadas pelo processo úmido, porém, devido à natureza do resíduo analisado neste trabalho, optou-se pelo processo seco, que demanda menos energia por não necessitar de moagem do material. A pesquisa compreendeu o estudo de amostras de misturas asfálticas não envelhecidas e com envelhecimento de duas e quatro horas em estufa, com moldagem de corpos-de-prova para realização dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral estática, módulo de resiliência por compressão diametral, fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, vida de fadiga e desgaste por abrasão (ensaio Cantabro). Os resultados mostram que a utilização deste resíduo aumentou a resistência das misturas à fadiga e ao desgaste de forma significativa, porém as misturas tornaram-se mais susceptíveis à deformação permanente. O tempo de envelhecimento de curto prazo se mostrou importante, pois aumentou a resistência das misturas à fadiga e à deformação permanente. / The main purpose of the present master thesis was to analyze the behavior of modified hot-mix asphalt, through the dry process, with the copolymer ethylene vinyl acetate (EVA) discarded by the footwear industry. Since the EVA characteristics, it is believed that it can improve hot-mix asphalt mechanic characteristics and the wear and tear resistance. Most of the researchers have been addressing efforts in studies on modified hot-mix asphalt by the wet process, however, due to the nature of the solid residue analyzed in this work, the dry process will demand less energy for not needing of grinding. The research evolved the study of samples of asphalt mixtures not aged and with aging of two and four hours in oven, submitted to indirect tension test, resilient modulus, static and dynamic creep, fatigue life and loss due to abrasion (Cantabro test). The results show that the use of this residue increased the resistance of the mixtures to the fatigue and loss of mass due to abrasion, however the mixtures became more susceptible to the permanent deformation. The short-time aging was shown important, because it increased the resistance of the mixtures to the fatigue and the permanent deformation.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3971695 bytes, checksum: 7164e4a06c778dc9c0e90c74de8e25d1 (MD5) Previous issue date: 2005-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The generation of residues by the footwear s industry, especially E.V.A. residues (Ethilene Vinil Acetate), is calling specialist s attention for the elaboration of researches that make possible to recycle these residues for the Civil Construction Industry. It is known that such residues have as characteristics: low specific mass, good acoustic and thermal behavior, stability, inert, not susceptible to fungi, besides having good potential to be used as a of synthetic attaché for elaboration of light composites, being a substitute for part of the natural aggregates. This work presents results of a research about the use of these residues as a light aggregate for the fabrication of masonry blocks designated to the Civil Construction, using an alternative material and a new geometry (EVANG Block). The objective was to develop a new masonry block with increased dimensions, if compared to the traditional sizes, to be used as an alternative masonry reusing industrial residues, preserving the environment, considering its characteristics and the manual process of manufacture with a steel mold specified at the experiments. The results show that the block, with dimensions of 59,0 cm x 26,5 cm x 11,5 cm (determined by a modulated pattern of construction), is highly flexible with an average strength of 0,82 MPa, using 80% of residues on its composition to replace the natural aggregates. Therefore, it may be told that there are important contributions in this research, showing its technical viability: the possibility to recycle an industrial residue, the reduction of the need of natural aggregates and the increase of productivity for the masonry walls at the buildings / A geração de resíduos de E.V.A. (Etileno Acetato de Vinila) pela indústria calçadista tem se constituído num problema para o setor e, ao mesmo tempo, tem despertado a atenção de pesquisadores para a reciclagem desses resíduos pela construção civil. Sabe-se que tais resíduos têm baixa massa específica e características termo-acústicas favoráveis, não são susceptíveis a fungos e têm grande potencial, para serem empregados como agregados artificiais sintéticos, em substituição aos naturais, na elaboração de compósitos cimentícios. Neste trabalho, apresentam-se os resultados de uma ampla investigação sobre a utilização desse resíduo como agregado leve na confecção de vedações na construção civil, utilizando um bloco não convencional com nova geometria (bloco EVANG). O objetivo foi projetar um novo bloco de vedação com novas geometrias, diferentes dos convencionais para se utilizar como elemento de vedação alternativo aproveitando os resíduos industriais, preservando o meio ambiente, considerando as peculiaridades do compósito utilizado e o processo manual de confecção dos mesmos em forma metálica, estabelecido nos experimentos. Os resultados demonstraram que o bloco projetado, que resultou nas dimensões: 59,0 cm x 26,5 cm x 11,5 cm (conforme estudo de modulação), possui uma boa característica de ductilidade com resistênc ia média de 0,82 MPa, utilizando 80% de resíduo de E.V.A. em substituição aos agregados naturais. Portanto pode-se dizer que há contribuições importantes neste estudo, viabilizando tecnicamente a reciclagem de um resíduo, a redução do consumo de agregados naturais e o aumento na produtividade na execução de alvenarias nas construções Alvenarias; Blocos; E.V.A.; Materiais não convencionais; Reciclagem; Resíduos Industriais.

A presente dissertação teve por objetivo analisar o comportamento de misturas asfálticas modificadas, pelo processo seco, com o copolímero etileno acetato de vinila (EVA), resíduo sólido descartado pela indústria calçadista. Em razão das características do EVA, acredita-se que ele possa melhorar as características mecânicas de misturas asfálticas e a resistência ao desgaste. A maioria dos pesquisadores tem direcionado seus esforços em estudos de misturas asfálticas modificadas pelo processo úmido, porém, devido à natureza do resíduo analisado neste trabalho, optou-se pelo processo seco, que demanda menos energia por não necessitar de moagem do material. A pesquisa compreendeu o estudo de amostras de misturas asfálticas não envelhecidas e com envelhecimento de duas e quatro horas em estufa, com moldagem de corpos-de-prova para realização dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral estática, módulo de resiliência por compressão diametral, fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, vida de fadiga e desgaste por abrasão (ensaio Cantabro). Os resultados mostram que a utilização deste resíduo aumentou a resistência das misturas à fadiga e ao desgaste de forma significativa, porém as misturas tornaram-se mais susceptíveis à deformação permanente. O tempo de envelhecimento de curto prazo se mostrou importante, pois aumentou a resistência das misturas à fadiga e à deformação permanente. / The main purpose of the present master thesis was to analyze the behavior of modified hot-mix asphalt, through the dry process, with the copolymer ethylene vinyl acetate (EVA) discarded by the footwear industry. Since the EVA characteristics, it is believed that it can improve hot-mix asphalt mechanic characteristics and the wear and tear resistance. Most of the researchers have been addressing efforts in studies on modified hot-mix asphalt by the wet process, however, due to the nature of the solid residue analyzed in this work, the dry process will demand less energy for not needing of grinding. The research evolved the study of samples of asphalt mixtures not aged and with aging of two and four hours in oven, submitted to indirect tension test, resilient modulus, static and dynamic creep, fatigue life and loss due to abrasion (Cantabro test). The results show that the use of this residue increased the resistance of the mixtures to the fatigue and loss of mass due to abrasion, however the mixtures became more susceptible to the permanent deformation. The short-time aging was shown important, because it increased the resistance of the mixtures to the fatigue and the permanent deformation.

Neste trabalho foram estudados compósitos que apresentam como matriz polimérica uma blenda composta por polietileno de alta densidade (HDPE) e copolímero etileno acetato de vinila (EVA) e como nanocarga, silsesquioxano poliédrico oligomérico (POSS). Os compósitos foram processados em câmara de mistura fechada e caracterizados quanto às propriedades térmicas e morfológicas. Para a preparação dos compósitos foram variadas as concentrações dos componentes da blenda (0, 25, 50, 75 e 100%) e da nanocarga (0, 0,5, 1, 1,5, 2, 5 e 10%). Os resultados de processamento mostraram que o aumento da concentração de POSS na matriz polimérica provocou a agregação do mesmo na matriz polimérica. As análises de calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria indicaram que o POSS não afetou as temperaturas de fusão, cristalização e degradação da matriz polimérica. Os resultados de raios X indicaram que a presença do EVA no compósito promoveu o aparecimento de domínios cristalinos em concentrações menores de POSS. A microscopia eletrônica de varredura indicou que as amostras com 1% de POSS apresentam distribuição homogênea na matriz polimérica. Por outro lado, ocorreu a formação de agregados nas amostras com 5% de POSS. Os valores de Tg obtidos por análise térmica dinâmico-mecânica indicaram que o POSS causou um efeito plastificante na fase HDPE e uma redução da mobilidade na fase EVA. Ocorreu um aumento nos valores de módulo de armazenamento com a incorporação de POSS na matriz polimérica. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-22T19:03:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Patricia Scapini.pdf: 2020883 bytes, checksum: 2c7249d3915135dd5f3cba151cf459db (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-22T19:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Patricia Scapini.pdf: 2020883 bytes, checksum: 2c7249d3915135dd5f3cba151cf459db (MD5) / In this study composites with a polymeric matrix comprising a blend of high density polyethylene (HDPE) and the copolymer ethylene vinyl acetate (EVA), and with polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as the nanoclay, were processed and characterized. The composites were processed in a closed mixing chamber and characterized in terms of their thermal and morphological properties. For the preparation of the composites the concentrations of the blend components (0, 25, 50, 75 and 100%) and of the nanoclay (0, 0.5, 1, 1.5, 2, 5 and 10%) were varied. The results of the processing showed that an increase in the POSS concentration in the polymeric matrix caused the aggregation of the system. The differential scanning calorimetry and thermogravimetry analyses indicated that the POSS did not affect the melt, crystallization and degradation temperatures of the polymeric matrix. The X-ray results indicated that the presence of EVA in the composite led to the appearance of crystalline domains at lower POSS concentrations. Scanning electron microscopy indicated that the samples with 1% of POSS have a homogeneous distribution in the polymeric matrix. However, the formation of aggregates occurred in samples with 5% of POSS. The Tg values obtained from the thermo dynamic mechanical analysis indicated that the POSS had a plasticizing effect on the HDPE phase and caused a reduction in the mobility of the EVA phase. There was an increase in the storage modulus values with the incorporation of POSS into the polymeric matrix.

Neste trabalho foram estudados compósitos que apresentam como matriz polimérica uma blenda composta por polietileno de alta densidade (HDPE) e copolímero etileno acetato de vinila (EVA) e como nanocarga, silsesquioxano poliédrico oligomérico (POSS). Os compósitos foram processados em câmara de mistura fechada e caracterizados quanto às propriedades térmicas e morfológicas. Para a preparação dos compósitos foram variadas as concentrações dos componentes da blenda (0, 25, 50, 75 e 100%) e da nanocarga (0, 0,5, 1, 1,5, 2, 5 e 10%). Os resultados de processamento mostraram que o aumento da concentração de POSS na matriz polimérica provocou a agregação do mesmo na matriz polimérica. As análises de calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria indicaram que o POSS não afetou as temperaturas de fusão, cristalização e degradação da matriz polimérica. Os resultados de raios X indicaram que a presença do EVA no compósito promoveu o aparecimento de domínios cristalinos em concentrações menores de POSS. A microscopia eletrônica de varredura indicou que as amostras com 1% de POSS apresentam distribuição homogênea na matriz polimérica. Por outro lado, ocorreu a formação de agregados nas amostras com 5% de POSS. Os valores de Tg obtidos por análise térmica dinâmico-mecânica indicaram que o POSS causou um efeito plastificante na fase HDPE e uma redução da mobilidade na fase EVA. Ocorreu um aumento nos valores de módulo de armazenamento com a incorporação de POSS na matriz polimérica. / In this study composites with a polymeric matrix comprising a blend of high density polyethylene (HDPE) and the copolymer ethylene vinyl acetate (EVA), and with polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as the nanoclay, were processed and characterized. The composites were processed in a closed mixing chamber and characterized in terms of their thermal and morphological properties. For the preparation of the composites the concentrations of the blend components (0, 25, 50, 75 and 100%) and of the nanoclay (0, 0.5, 1, 1.5, 2, 5 and 10%) were varied. The results of the processing showed that an increase in the POSS concentration in the polymeric matrix caused the aggregation of the system. The differential scanning calorimetry and thermogravimetry analyses indicated that the POSS did not affect the melt, crystallization and degradation temperatures of the polymeric matrix. The X-ray results indicated that the presence of EVA in the composite led to the appearance of crystalline domains at lower POSS concentrations. Scanning electron microscopy indicated that the samples with 1% of POSS have a homogeneous distribution in the polymeric matrix. However, the formation of aggregates occurred in samples with 5% of POSS. The Tg values obtained from the thermo dynamic mechanical analysis indicated that the POSS had a plasticizing effect on the HDPE phase and caused a reduction in the mobility of the EVA phase. There was an increase in the storage modulus values with the incorporation of POSS into the polymeric matrix.