Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretanos em dispersão aquosa (NWPUs) e argilas hidrofílicas do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica e cálcica. Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA) e diisocianato de isoforona (IPDI). Os NWPUs tiveram as argilas, previamente deslaminadas em água e incorporadas à formulação no momento da dispersão do prepolímero. Dispersões aquosas (WPUs), sem a presença de argila, foram sintetizadas como base, nas quais foram variadas a razão NCO/OH e a proporção de copolímero em relação ao PPG. Nas formulações NWPUs, foram variados também o teor de argila em relação à massa de prepolímero e o tipo de argila sódica e cálcica. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XRD) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG) e a resistência mecânica dos filmes foi avaliada por ensaios mecânicos em dinamômetro. O grau de absorção de água dos filmes também foi determinado. A formação de nanocompósitos à base de água foi confirmada pela ausência do pico de XRD, característico das argilas empregadas na maioria dos filmes analisados. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem argilas (WPUs). Os revestimentos formados a partir da aplicação das dispersões aderiram à maioria dos substratos testados (metal, vidro, madeira e papel) formando superfícies homogêneas / In this work nanocomposites (NWPUs) based on waterborne polyurethanes and hydrophilic montimorillonite clays (MMT) were synthesized. Polypropyleneglycol (PPG), poly(ethylene glycol-b-propylene glycol) (EG-b-PG) containing 7% of ethylene glycol (EG), dimethylolpropionic acid (DMPA) and isophorone diisocyanate (IPDI) were employed in polyurethane synthesis. The NWPUs were prepared with calys previously exfoliated in water, and were added at the moment of dispersion. Different formulations were obtained from WPUs, without clays, by varying the NCO/OH ratio, and the proportions of PPG and EG-b-PG. For NWPUs formation was varied the content of clays with different cations (Na+ and Ca+2). The properties of the dispersions were evaluated in terms of their solid content, particle size and viscosity. The cast films obtained were characterized by infrared spectrometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM). The thermal stability of the films was evaluated by thermogravimetry (TG) and mechanical properties in a dynamometry. X-ray diffraction and scanning electron microscopy examinations were determined confirming the nanocomposite formation. NWPUs films showed improved properties in comparison with WPUs Coatings obtained by the application of the dispersions in substrates as wood, metals, paper and glass were homogeneous and showed good adherence

A área de pesquisa de materiais nanoestruturados tem recebido destacada atenção nos últimos anos por parte da comunidade científica, ressaltando-se os nanocompósitos à base de polímero e argila. Nesta Dissertação foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretano (NWPUs) com argilas do tipo montmorilonita (MMT), hidrofóbicas (organofílicas) e hidrofílica. Os monômeros empregados na síntese foram poli(glicol propilênico) (PPG); polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB); ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina (HYD), como extensor de cadeia. Nas formulações, foram variadas as proporções de HTPB e o teor das argilas. As argilas organofílica Cloisite 30B e hidrofílica Cloisite Na+ foram incorporadas em 1, 3 e 5 %, enquanto que a organofílica Cloisite 15A foi incorporada no teor de 1%. As dispersões foram caracterizadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partículas e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XDR), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM). A resistência térmica e a transição vítrea dos materiais foram determinadas por termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), respectivamente. O teor de absorção de água e o comportamento mecânico dos filmes foram avaliados. Foi verificada, por XRD, a ausência do pico de cristalinidade, característico das argilas puras e não-deslaminadas. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades mecânicas superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem a presença de argila (WPUs). A adesão dos revestimentos formados, pela aplicação das dispersões em diversos substratos, também foi verificada visualmente. Os resultados das análises mostraram que houve a formação de nanocompósitos à base de água, formados tanto a partir da argila hidrofílica quanto das organofílicas

A exposição excessiva às radiações UV é capaz de limitar a capacidade dos sistemas de defesa antioxidante em nosso organismo, provocando o estresse oxidativo. Assim, extratos vegetais ricos em compostos antioxidantes são fortes candidatos a serem veiculados em formulações tópicas para a prevenção ou tratamento dos danos causados pela RUV na pele. Dentre a gama de extratos vegetais com atividade biológica, o extrato de açaí, fruto da espécie Euterpe olerecea Mart., tem se destacado por apresentar grande quantidade de antioxidantes na sua composição. Geralmente, a quantidade de ativos que consegue penetrar na pele é pequena, exigindo métodos analíticos muito sensíveis. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o emprego do método de quimioluminescência para a quantificação da penetração dos componentes do extrato de açaí na pele por medida da atividade antioxidante. Os resultados mostraram que o IC50 do extrato de açaí para o ensaio de inibição da quimioluminescência gerada no sistema xantina/luminol/xantina oxidase foi de 0,63 ?g/mL. Além disso, a quantificação do extrato de açaí utilizando esse método foi possível para porcentagens de inibição obtidas até o valor de 60%. Ainda, esse método mostrou-se preciso e exato na determinação da porcentagem de inibição da quimioluminescência do extrato de açaí na concentração próxima a IC50, sendo essa inibição não influenciada pelos componentes das diferentes formulações estudadas. No entanto, o uso da quimioluminescência como um método de quantificação da penetração de componentes antioxidantes de extratos hidrossolúveis torna o processo de extração desses componentes da pele um fator importante, no qual a escolha do solvente extrator é um ponto crítico. Assim, o solvente extrator escolhido para a realização dos estudos de penetração/retenção cutânea foi metanol:água (80:20), visto que esse solvente foi capaz de extrair os componentes antioxidantes do extrato de açaí sem retirar grande quantidade dos compostos inerentes da pele com atividade antioxidante. Por fim, a determinação da inibição da quimioluminescência gerada no sistema xantina/luminol/xantina oxidase mostrou-se um método importante na medida da atividade antioxidante de extratos na pele. Ainda, esse método foi eficaz na quantificação do extrato de açaí nos estudos de penetração/retenção com célula de difusão vertical, apesar de todos os erros inerentes desse método. / The excessive exposure to UV radiation is able to decrease the antioxidant defense systems in the skin leading to the oxidative stress. Thus, plant extracts, rich in antioxidant compounds, are strong candidates to be added in topical formulations for the prevention or treatment of UV radiation induced damages. Among the range of plant extracts with biological activity, the extract of açai, fruit of the Euterpe olerecea Mart. species has become known due to the considerable amount of antioxidants in its composition. Generally, the amount of active compounds that can penetrate in the skin is low requiring sensitive analytical methods. Thus, the present study aimed to evaluate the use of chemiluminescence assay for the quantification of the penetration of açai extract components in the skin by measuring the antioxidant activity. The results showed an IC50 value of 0.63 ?g/mL for the antioxidant activity determined by chemiluminescence assay using the xanthine/luminol/xanthine oxidase system. Moreover, the quantification of acai extract using this method was possible for percentages of inhibition obtained until the 60% of inhibition value. Additionally, this method proved to be precise and accurate in determining the percentage of chemiluminescence inhibition of acai extract at concentrations values close to the IC50 value. Additionally, it was observed that the inhibition was not influenced by the different components of the formulations studied. However, the use of chemiluminescence assay to quantify the penetration of water-soluble extract antioxidant components makes the extraction process of these components from the skin an important step in which the selection of the extractor solvent is a critical point. In the present study it was selected methanol:water (80%) as an organic extractor solvent which was able to extract the antioxidant components of the acai extract without removing large amounts of inherent compounds of the skin with antioxidant activity. Finally, the determination of the chemiluminescence generated in the xanthine/luminol/xanthine oxidase system inhibition showed to be an important method for the measurement of the antioxidant activity of plant extracts in the skin. Still, this method was effective in quantifying the acai extract in cutaneous penetration/retention studies using vertical diffusion cells despite all the intrinsic errors of this used method.

A exposição excessiva às radiações UV é capaz de limitar a capacidade dos sistemas de defesa antioxidante em nosso organismo, provocando o estresse oxidativo. Assim, extratos vegetais ricos em compostos antioxidantes são fortes candidatos a serem veiculados em formulações tópicas para a prevenção ou tratamento dos danos causados pela RUV na pele. Dentre a gama de extratos vegetais com atividade biológica, o extrato de açaí, fruto da espécie Euterpe olerecea Mart., tem se destacado por apresentar grande quantidade de antioxidantes na sua composição. Geralmente, a quantidade de ativos que consegue penetrar na pele é pequena, exigindo métodos analíticos muito sensíveis. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o emprego do método de quimioluminescência para a quantificação da penetração dos componentes do extrato de açaí na pele por medida da atividade antioxidante. Os resultados mostraram que o IC50 do extrato de açaí para o ensaio de inibição da quimioluminescência gerada no sistema xantina/luminol/xantina oxidase foi de 0,63 ?g/mL. Além disso, a quantificação do extrato de açaí utilizando esse método foi possível para porcentagens de inibição obtidas até o valor de 60%. Ainda, esse método mostrou-se preciso e exato na determinação da porcentagem de inibição da quimioluminescência do extrato de açaí na concentração próxima a IC50, sendo essa inibição não influenciada pelos componentes das diferentes formulações estudadas. No entanto, o uso da quimioluminescência como um método de quantificação da penetração de componentes antioxidantes de extratos hidrossolúveis torna o processo de extração desses componentes da pele um fator importante, no qual a escolha do solvente extrator é um ponto crítico. Assim, o solvente extrator escolhido para a realização dos estudos de penetração/retenção cutânea foi metanol:água (80:20), visto que esse solvente foi capaz de extrair os componentes antioxidantes do extrato de açaí sem retirar grande quantidade dos compostos inerentes da pele com atividade antioxidante. Por fim, a determinação da inibição da quimioluminescência gerada no sistema xantina/luminol/xantina oxidase mostrou-se um método importante na medida da atividade antioxidante de extratos na pele. Ainda, esse método foi eficaz na quantificação do extrato de açaí nos estudos de penetração/retenção com célula de difusão vertical, apesar de todos os erros inerentes desse método. / The excessive exposure to UV radiation is able to decrease the antioxidant defense systems in the skin leading to the oxidative stress. Thus, plant extracts, rich in antioxidant compounds, are strong candidates to be added in topical formulations for the prevention or treatment of UV radiation induced damages. Among the range of plant extracts with biological activity, the extract of açai, fruit of the Euterpe olerecea Mart. species has become known due to the considerable amount of antioxidants in its composition. Generally, the amount of active compounds that can penetrate in the skin is low requiring sensitive analytical methods. Thus, the present study aimed to evaluate the use of chemiluminescence assay for the quantification of the penetration of açai extract components in the skin by measuring the antioxidant activity. The results showed an IC50 value of 0.63 ?g/mL for the antioxidant activity determined by chemiluminescence assay using the xanthine/luminol/xanthine oxidase system. Moreover, the quantification of acai extract using this method was possible for percentages of inhibition obtained until the 60% of inhibition value. Additionally, this method proved to be precise and accurate in determining the percentage of chemiluminescence inhibition of acai extract at concentrations values close to the IC50 value. Additionally, it was observed that the inhibition was not influenced by the different components of the formulations studied. However, the use of chemiluminescence assay to quantify the penetration of water-soluble extract antioxidant components makes the extraction process of these components from the skin an important step in which the selection of the extractor solvent is a critical point. In the present study it was selected methanol:water (80%) as an organic extractor solvent which was able to extract the antioxidant components of the acai extract without removing large amounts of inherent compounds of the skin with antioxidant activity. Finally, the determination of the chemiluminescence generated in the xanthine/luminol/xanthine oxidase system inhibition showed to be an important method for the measurement of the antioxidant activity of plant extracts in the skin. Still, this method was effective in quantifying the acai extract in cutaneous penetration/retention studies using vertical diffusion cells despite all the intrinsic errors of this used method.

The popularity of herbal medicines as adjuncts in the treatment of diabetes mellitus, has increased in recent years. However, recent studies have demonstrated the presence of synthetic drugs, as adulterants, in these formulations, what can cause serious problems to the health of the patient, since interactions and pharmacological effects are unpredictable. This work describes the development of a method for the simultaneous determination of metformin, glibenclamide, gliclazide and chlorpropamide employing capillary zone electrophoresis (CZE) with contactless conductivity detection (C4D). The work was carried out using a capillary electrophoresis system built in the laboratory. The optimized conditions for the determination of adulterants in herbal medicines by CZE-C4D were the following: 20 mmol L-1 sodium acetate at pH 10.0 as working electrolyte, separation potential of -15kV, separation temperature of 25ºC, indirect conductivity detection operating at 400 kHz and amplitude wave of 2 Vpp, hydrodynamic injection by gravity (20 cm left side elevation for 60 s). The method was validated and applied to the determination of hypoglycemics in pharmaceutical formulations commercialized by compounding pharmacies in Brazil. The method allows the identification of adulterants and its quantification from 0.24 mg to metformin, 0.15 mg to glibenclamide, 0.33 mg to gliclazide and 0.24 mg to chlorpropamide. / A popularidade dos fitoterápicos como coadjuvantes no tratamento do diabetes mellitus, tem aumentado nos últimos anos. No entanto, trabalhos recentes têm demonstrado a presença de fármacos sintéticos, como adulterantes, nestas formulações, o que pode causar sérios problemas à saúde do paciente, uma vez que interações e efeitos farmacológicos são imprevisíveis. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um método para a determinação simultânea de metformina, glibenclamida, gliclazida e clorpropamida, empregando eletroforese capilar de zona (CZE) com detecção condutométrica sem contato (C4D), usando um sistema de eletroforese capilar construído em laboratório. As condições otimizadas para a determinação de adulterantes em fitoterápicos por CZE-C4D foram: eletrólito de trabalho acetato de sódio 20 mmol L-1 (pH 10,0); potencial de separação - 15 kV; temperatura de 25ºC; detecção indireta operando em 400kHz e amplitude de onda de 2vpp; e injeção por gravidade de 20 cm por 60 s. O método foi validado e aplicado para a avaliação de hipoglicemiantes em formulações herbáreas comercializadas por farmácias no mercado brasileiro. O método permite a identificação dos adulterantes e sua quantificação a partir de 0,24 mg para a metformina, 0,15 mg para a glibenclamida, 0,33 mg para a gliclazida e 0,24 mg para a clorpropamida.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The adulteration of phytotherapic formulations has been a common practice in many countries, since there is not an specific legislation for the control of the manufacturing and commercialization of the so called natural medicaments . In this context, the existence of analytical methodologies, which alllow the identification and quantification of possible pharmaceuticals as adulterants in these formulations is very important in the toxicological analysis. Since the possibilitiy of adulteration is very broad in terms of compound classes, the analytical methods have to be very selective and sensitve for the identification os compound classes and/or individual compounds. In this work, a voltammetric method was developed and validated for the selective determination of pharmaceuticals from the class of 1,4-benzodiazepines (ansiolytics) and diethylpropion (anorexics). In order to investigate the possible interference of other electroactive drugs (possible adulterants in phytotherapic formulations) at the mercury electrode, synthetic mixtures containing different concentrations of 1,4-benzodiazepines, diethylpropion and interferents fluoxetine, sibutramine and metformin were analyzed. The parameters of the voltammetric analysis, such as pH, potential and time of deposition, were optimized aiming a voltammetric measurement with high selectivity and sensitivity. The validated method was applied for the determination of the adulterants in phytotherapic formulations used in the treatment of obesity, which have been commercialized as natural medicaments by Brazilian pharmacies. Four different phytotherapic formulations were found to be contaminated by 1,4-benzodiazepines in concentration ranging from 0,056 to 0,270 mg/g. Recovery experiments for 1,4-benzodiazepines and diethylpropion were carried out in the formulations, which gave recovery values higher than 90% for all the analyzed adulterants. The developed and validated method presented high sensitivity, selectivity, analytical precision and short analysis time. Therefore, the method is very usefull as an analytical tool for the control and fiscalization of the adulteration of phytotherapic formulations. / A adulteração de formulações fitoterápicas tem sido uma prática recorrente em todo o mundo, tendo em vista o fato de que ainda não existe uma legislação específica de controle da manipulação e comercialização dos chamados medicamentos naturais . Neste sentido, a existência de metodologias analíticas que possibilitem a identificação e a quantificação de possíveis fármacos como adulterantes nestas formulações é de extrema importância na análise toxicológica. Como a possibilidade de adulteração é relativamente ampla em termos de classes de compostos, os métodos analíticos requerem principalmente boa seletividade e sensibilidade na identificação de classes e/ou compostos individuais. Neste trabalho, um método voltamétrico foi desenvolvido e validado para a determinação seletiva de fármacos da classe dos 1,4-benzodiazepínicos (ansiolíticos) e da dietilpropiona (anorexígeno). Para avaliar uma possível interferência na determinação destes fármacos causada por outros fármacos eletroativos (possíveis adulterantes em formulações fitoterápicas) no eletrodo de mercúrio, misturas sintéticas com diferentes concentrações dos 1,4-benzodiazepínicos, dietilpropiona e os interferentes fluoxetina, femproporex, sibutramina e metformina foram analisadas. Os parâmetros da análise voltamétrica pH, potencial e tempo de deposição foram otimizados, visando uma medida voltamétrica com alto grau de seletividade e sensibilidade. O método validado para a determinação de 1,4-benzodiazepínicos e dietilpropiona foi empregado na análise de formulações fitoterápicas utilizadas no tratamento da obesidade, as quais são comercializadas como medicamentos naturais por farmácias de manipulação brasileiras. Quatro diferentes formulações fitoterápicas analisadas acusaram a presença de 1,4-benzodiazepínicos como adulterantes em concentrações entre 0,056 e 0,270 mg/g. Ensaios de recuperação para os 1,4-benzodiazepínicos e dietilpropiona foram realizados nas formulações, obtendo-se recuperações acima de 90% para todas as espécies de adulterantes analisadas. O método desenvolvido e validado apresentou alta sensibilidade, seletividade, precisão analítica, baixo custo e análises rápidas, comprovando a aplicabilidade do mesmo como uma alternativa para o controle e fiscalização da adulteração em formulações fitoterápicas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-06Bitstream added on 2014-06-13T19:16:34Z : No. of bitstreams: 1 ferreiraneto_me_me_jabo.pdf: 1445654 bytes, checksum: b179a42d4eeb46cdbbec60b82a6761b5 (MD5) / Monsanto / A adoção da tecnologia Roundup-Ready® de controle de plantas daninhas na cultura da soja foi bastante rápida e extensa expondo-a a uma grande diversidade de situações de composição especifica de comunidades infestantes, características edáficas e climáticas e de práticas agrícolas. Em alguns anos, passaram a serem identificadas plantas daninhas com maiores dificuldades de controle pelo glyphosate e que passaram a ser selecionadas e suas importâncias aumentadas nos agroecossistemas. Com o objetivo de estudar o controle de plantas daninhas em soja geneticamente modificada para tolerância ao glyphosate dois ensaios foram conduzidos um a campo e outro em condições de casa de vegetação. O ensaio de campo foi conduzido no Pontal do Paranapanema e foram avaliados os controles de plantas daninhas e seletividade à cultura da soja do glyphosate aplicado isolado e em combinação com diclosulam, cloransulam-methyl, flumioxazin e s-metolachlor. Foram dois grupos de tratamentos: um com aplicação única e outro com aplicação seqüencial de glyphosate. No campo, o experimento obedeceu ao delineamento em blocos ao acaso. Os resultados mostraram que aplicações seqüenciais proporcionaram melhor controle de Commelina benghalensis, mas não incrementaram o de Ipomoea triloba. Os melhores níveis de produtividade foram obtidos nas parcelas tratadas com a combinação de flumioxazin ou s-metolachlor com glyphosate, com ou sem aplicação seqüencial. Um segundo grupo de ensaios foi conduzido em vasos com o objetivo de avaliar a atividade biológica de diferentes doses e formulações do glyphosate em Macroptilium lathyroides, Euphorbia heterophylla e Senna obtusifolia em estádio de desenvolvimento em que regularmente há dificuldade de controle nas condições de campo. Todos os ensaios obedeceram ao delineamento... / The adoption of the Roundup-Ready® technology for weed control in soybeans was very quick and extensive. With the geographic expansion, the Roundup-Ready® soybeans met a big diversity of situations of weed composition, spil and climate features, and agronomic practices. After some years, certain weeds were identified as more tolerant to glyphosate and were selected in Roundup-Ready® soybean growing areas. So, two assays were carried out aiming to evaluate the weed control in Roundup-Ready® soybean. The first experiment was conducted under field conditions and the use of glyphosate alone or mixed with diclosulam, cloransulammethyl, flumioxazin, and s-metolachlor were evaluated under two situations: single spraying or followed of a complementary spraying of glyphosate, 14 days after the first one. The complementary application of glyphosate increased the Commelina benghalensis control, but did not change Ipomoea triloba control. The better productivity levels were achieved using the treatments with flumioxazin or s-metolachlor + glyphosate, with or without the complementary applicatrin. The second group of assays was carried under pot conditions out aiming to evaluate the biological activity of different doses and formulations of glyphosate in the control of Macroptilium lathyroides, Euphorbia heterophylla and Senna obtusifolia at growth stage in which some control difficulties were reported, under field conditions. A greenhouse essay was carried out under for each weed in the completely randomized experimental design with four replications. The treatments were arranged in a 3 x 4 factorial design considering three commercial formulations (Roundup Original®, Roundup-Ready® e Roundup Ultra®) and four doses (2,32; 1,68; 1,15 e 0,57 kg.ha-1) of glyphosate. Additionally, a control plot without chemical control was considered. The results showed that the three weeds had differential... (Complete abstract click electronic access below)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretanos em dispersão aquosa (NWPUs) e argilas hidrofílicas do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica e cálcica. Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA) e diisocianato de isoforona (IPDI). Os NWPUs tiveram as argilas, previamente deslaminadas em água e incorporadas à formulação no momento da dispersão do prepolímero. Dispersões aquosas (WPUs), sem a presença de argila, foram sintetizadas como base, nas quais foram variadas a razão NCO/OH e a proporção de copolímero em relação ao PPG. Nas formulações NWPUs, foram variados também o teor de argila em relação à massa de prepolímero e o tipo de argila sódica e cálcica. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XRD) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG) e a resistência mecânica dos filmes foi avaliada por ensaios mecânicos em dinamômetro. O grau de absorção de água dos filmes também foi determinado. A formação de nanocompósitos à base de água foi confirmada pela ausência do pico de XRD, característico das argilas empregadas na maioria dos filmes analisados. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem argilas (WPUs). Os revestimentos formados a partir da aplicação das dispersões aderiram à maioria dos substratos testados (metal, vidro, madeira e papel) formando superfícies homogêneas / In this work nanocomposites (NWPUs) based on waterborne polyurethanes and hydrophilic montimorillonite clays (MMT) were synthesized. Polypropyleneglycol (PPG), poly(ethylene glycol-b-propylene glycol) (EG-b-PG) containing 7% of ethylene glycol (EG), dimethylolpropionic acid (DMPA) and isophorone diisocyanate (IPDI) were employed in polyurethane synthesis. The NWPUs were prepared with calys previously exfoliated in water, and were added at the moment of dispersion. Different formulations were obtained from WPUs, without clays, by varying the NCO/OH ratio, and the proportions of PPG and EG-b-PG. For NWPUs formation was varied the content of clays with different cations (Na+ and Ca+2). The properties of the dispersions were evaluated in terms of their solid content, particle size and viscosity. The cast films obtained were characterized by infrared spectrometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM). The thermal stability of the films was evaluated by thermogravimetry (TG) and mechanical properties in a dynamometry. X-ray diffraction and scanning electron microscopy examinations were determined confirming the nanocomposite formation. NWPUs films showed improved properties in comparison with WPUs Coatings obtained by the application of the dispersions in substrates as wood, metals, paper and glass were homogeneous and showed good adherence

A área de pesquisa de materiais nanoestruturados tem recebido destacada atenção nos últimos anos por parte da comunidade científica, ressaltando-se os nanocompósitos à base de polímero e argila. Nesta Dissertação foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretano (NWPUs) com argilas do tipo montmorilonita (MMT), hidrofóbicas (organofílicas) e hidrofílica. Os monômeros empregados na síntese foram poli(glicol propilênico) (PPG); polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB); ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina (HYD), como extensor de cadeia. Nas formulações, foram variadas as proporções de HTPB e o teor das argilas. As argilas organofílica Cloisite 30B e hidrofílica Cloisite Na+ foram incorporadas em 1, 3 e 5 %, enquanto que a organofílica Cloisite 15A foi incorporada no teor de 1%. As dispersões foram caracterizadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partículas e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XDR), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM). A resistência térmica e a transição vítrea dos materiais foram determinadas por termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), respectivamente. O teor de absorção de água e o comportamento mecânico dos filmes foram avaliados. Foi verificada, por XRD, a ausência do pico de cristalinidade, característico das argilas puras e não-deslaminadas. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades mecânicas superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem a presença de argila (WPUs). A adesão dos revestimentos formados, pela aplicação das dispersões em diversos substratos, também foi verificada visualmente. Os resultados das análises mostraram que houve a formação de nanocompósitos à base de água, formados tanto a partir da argila hidrofílica quanto das organofílicas

A formulação convencional do Método dos Elementos Finitos (MEF) baseada em aproximação do campo de deslocamentos apresenta limitações conhecidas como, por exemplo, em problemas que envolvam regiões com singularidade e problemas de elasticidade quase incompressível. Quando a utilização do MEF convencional inclui a análise de propagação de fissuras ou de dano evolutivo, faz-se recurso a mudança contínua da rede de elementos finitos, tornando as simulações onerosas em termos computacionais. Assim, justifica-se a procura por metodologias que combinem boa capacidade de aproximação com baixo custo computacional. Neste trabalho as formulações estudadas são dos tipos híbrido-mista e puramente mista, ambas combinadas com técnicas de enriquecimento das soluções proporcionadas pelo Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG). A metodologia numérica resultante é aplicada às análises de sólidos em regime de ruptura modelados pela Mecânica do Dano. Vale ressaltar que a aproximação do campo de tensões, dada por estas formulações não convencionais, pode permitir melhor estimativa da danificação da estrutura, frente ao MEF convencional. Isto se dá porque os critérios de danificação empregados são quase sempre baseados na estimativa do campo de tensões atuantes. Nas análises numéricas, aplica-se uma estratégia incremental-iterativa convencional e propõe-se uma estratégia simplificada não iterativa, que permite uma estimativa do dano utilizando-se os resultados de uma análise linear. O trabalho é finalizado com a comparação entre resultados de simulações desenvolvidas mediante as estratégias simplificada e não linear completa, comprovando-se que o modelo simplificado pode ser empregado nas situações de dano localizado em pequenas regiões do domínio. / The conventional Finite Element Method (FEM) based on displacement field approximation presents limitations e. g. problems involving regions with singularity and problems of quasi-incompressible elasticity. When the conventional FEM utilization includes the crack growth analysis or damage evolution is made resort of the continuous change of finite element mesh, rendering costly simulations in computational terms. Thus, it is justified the search of methodologies which combine good approximation capacity with low computational cost. In this research the studied formulations are of hybrid-mixed and purely mixed types, both combined with enrichment techniques of solutions offered by the Generalized Finite Element Method (GFEM). The numerical resultant methodology is applied to solid analyses in rupture regime modeled using Damage Mechanics. It is noteworthy that the approximation of stress field, given with these nonconventional formulations, may allow better damage estimative of structure, compared to conventional FEM. This is because the employed damage criteria are almost always based on active stress field estimative. In the numerical analyses it is applied a conventional incremental-iterative strategy and it is proposed a non-iterative simplified strategy which allows damage estimative using the results of a linear analysis. The research is finalized with the comparison between results of developed simulations through the simplified and nonlinear strategies, proving that the simplified model may be employed in situations where the damage is located in small regions in domain.