Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-25T10:45:30Z No. of bitstreams: 1 DissRJA.pdf: 7343626 bytes, checksum: 4f5063d38c864a5c9b99c87a23178a54 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T19:09:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJA.pdf: 7343626 bytes, checksum: 4f5063d38c864a5c9b99c87a23178a54 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T19:09:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJA.pdf: 7343626 bytes, checksum: 4f5063d38c864a5c9b99c87a23178a54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T19:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRJA.pdf: 7343626 bytes, checksum: 4f5063d38c864a5c9b99c87a23178a54 (MD5) Previous issue date: 2016-07-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The objective of this master’s thesis was to develop a process of manufacturing porous polymer membranes for microfiltration by a one-step foaming technique, using carbon dioxide (CO2) as physical blowing agent and ethanol (etOH) as co-solvent. Initially this work was conducted with PC/PMMA polymer blend samples in hollow fiber geometry, varying the blend composition, foaming temperature and the co-solvent content. It was determined that the blend composition PC/PMMA 60/40, sorbed with CO2 at 40°C with an ethanol content of 10%mol (CO2 molar basis) provided an opened porous morphology with potential for filtering applications. However, the pronounced fiber wall expansion ratio after the foaming process resulted in a considerable reduction of the fibers inner diameter, hindering its application as a hollow fiber membrane. Thus, it was necessary to change the hollow fiber geometry for flat films. DSC analysis showed that the PC/PMMA is a partially miscible blend. Gravimetric sorption tests revealed a higher sorption of diluents in polymers after adding ethanol as co-solvent with CO2, resulted from a stronger affinity between the polymers and the CO2/etOH mixture. Gas permeation tests showed a maximum pore size smaller than 10 micrometers, which is considered as an upper limit in the definition of microfiltration membranes. However, when compared to commercial membranes, the samples showed a considerably lower water permeation. With respect to the samples morphology, SEM images of the flat film samples revealed a cross section formed by a porous central region with micrometric interconnected pores, while the skin layers were composed of dense and foamed regions. / O presente trabalho teve por objetivo a preparação de membranas porosas da blenda PC/PMMA por meio da técnica de espumação em etapa única, com o agente físico de expansão (AFE) dióxido de carbono (CO2) modificado com cossolvente etanol (etOH), visando sua aplicação em processos de microfiltração. Inicialmente procedeu-se com amostras no formatos de fibras ocas, sendo utilizadas como variáveis de processo a composição da blenda, a temperatura do sistema de espumação e o teor de cossolvente. Determinou-se que os parâmetros composição da blenda PC/PMMA 60/40, temperatura de 40°C e o teor 10% de etanol em relação molar ao CO2 forneceram a morfologia mais próxima à necessária para viabilizar a aplicação das fibras como membranas de separação. No entanto, o acentuado inchamento da parede da fibra decorrente do processo de espumação ocasionou uma considerável redução de seu diâmetro interno, o que inviabilizaria sua utilização em processos de separação, sendo necessário alterar a geometria de fibra oca para geometria de filme plano. Determinou-se por DSC que esta blenda é parcialmente míscivel. Ensaios gravimétricos mostraram que a blenda e os homopolímeros PC e PMMA apresentaram maior capacidade de sorção quando submetidos a ensaios na presença da mistura CO2/etOH, frente à utilização do CO2 puro, evidenciando o aumento de afinidade entre os polímeros e o CO2 causado pelo etOH. Ensaios de permeação de gás permitiram constatar que as amostras apresentaram tamanho máximo de poro inferior a 10 μm, que considera-se como o limite superior na definição de membranas aplicadas em processos de microfiltração. Frente às membranas comerciais, as amostras apresentaram permeação de água consideravelmente baixas. Com respeito à morfologia, foi observado que as amostras no formato de filmes planos apresentaram seção transversal formada por uma região central altamente espumada com poros micrométricos interconectados, e uma fina pele superficial, a qual é composta por regiões densas e espumadas.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-05-22T18:06:39Z No. of bitstreams: 1 FREITAS_ Roberta_2016.pdf: 17970377 bytes, checksum: e39a9b30d7fa1b64129148265b79339d (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-05-22T18:06:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FREITAS_ Roberta_2016.pdf: 17970377 bytes, checksum: e39a9b30d7fa1b64129148265b79339d (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-05-22T18:06:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FREITAS_ Roberta_2016.pdf: 17970377 bytes, checksum: e39a9b30d7fa1b64129148265b79339d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T18:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FREITAS_ Roberta_2016.pdf: 17970377 bytes, checksum: e39a9b30d7fa1b64129148265b79339d (MD5) Previous issue date: 2016-04-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Currently, seek to technologies for new materials that minimize environmental problems, it leads researchers to develop polymers from renewable and biodegradab le sources, such as cellulose and its derivatives.The cellulose acetate is produced by replacing the hydroxyl groups present in the cellobiose by acetilas groups, one of the first man - made polymers.It is mainly used in membranes, films, fibers, filters, as component in adhesives and pharmaceuticals. In the present work , was studied deacetylationversus time of a commercial cellulose acetate , starting with 2.5 DS , by alkaline hydrolysis,was studied the kinetics of the reaction and determining the degree of sub stitution (DS) by Standard Test Methods of Testing Cellulose Acetate ASTM D 871 - 96.For comparison, the deacetylation was carried out in homogeneous and heterogeneous media.FTIR was used to characterize the typical functional groups in the samples. Samples of deacetylated CA with GS 1.8, 2.0, 2.2 together with the cellulose and the CA 2.5 were thermally characterized by the DSC technique , whereby it was obtained water desorption temperature, melting and Tg of the material.By DRX technique it was possible to assess morphological characteristics of the CA with different DS , as the crystallinity index ( Ic ) . The CA deacetylated (DS = 2,3) and the commercial CA (DS = 2.5) were analyzed in the DMA, which was determined storage modulus , loss modulus and glass transit ion temperature ( Tg ) of the material s. It was not ed that the Tg of the sample DS =2.3 is higher than DS =2.5 being more crystalline ; and this leads to increased rigidity, restricting the mobility of chains . Biodegradability of CA was analyzed, with DS 2,5 , in simulated soil with soil, manure, sand and demineralized water in times of 0 days and 6 months.To characterize the CA biodegraded was used DMA technique to test the tensile modulus and mechanical - dynamic thermal. By DMA analysis it was concluded that, as the AC is biodegraded, its mechanical properties are changed, like the storage module with increased biodegradation and loss modulus which decreased. The DSC analysis, XRD and FTIR were also performed to characterize the CA degradation , withDS 2,5 , and this ag ree with the DNA results . Through analyzes it can be concluded that the CA chains were degraded, but the mass loss was not significant.The CA,with GS2,3 , was biodegradation for 3 months and compared with the CA biodegradability , with GS 2.5 , by DMA technique . / Atualmente, buscam-se tecnologias para novos materiais capazes de minimizar os problemas ambientais, isso leva os pesquisadores a desenvolverem polímeros derivados de fontes renováveis. O acetato de celulose é produzido pela substituição dos grupos hidroxilas presente na celobiose por grupos acetilas , sendo um dos primeiros polímeros produzidos pelo homem. É usado principalmente em membranas, filmes , fibras, filtros , como componente em produtos adesivos e farmacêuticos . No presente trabalho foi estudada a desacetilação em função do tempo do acetato de celulose comercial, com GS inicial de 2,5 , por hidrólise alcalina , estudada a cinética da reação e determinado o grau de substituição (GS) pela norma Standard Test Methods of Testing Cellulose Acetate ASTM D 871 - 96. Para comparação, a desacetilação foi realizada em meio homogêneo e heterogêneo.O FTIR foi usad o para caracterização d os grupos funcionais típicos nas amostras. As amostras de AC desacetiladas com GS de 1,8, 2,0, 2,2 juntamente com a celulose e o AC 2, 5 for am caracterizadas termicamente pela técnica de DSC, onde se obteve a temperatura de dessorção de água, fusão e a Tg dos materiais. Pela técnica de DRX foi possivel avaliar caracteristicas morfológicas dos AC com diferentes GS, como o índice de cristalinida de (Ic). O AC desacetilado (GS=2, 3 ) e o AC comercial (GS=2, 5 ) foram analisados no DMA onde foi determinado o módulo de armazenamento, módulo de perda e a temperatura de transição vítrea ( Tg) dos materiais. Notou - se que a Tg da amostra com GS=2, 3 é maior do que a com GS=2, 5 por ser mais cristalino; o que leva a maior rigidez, restringindo a mobilidade das cadeias. Foi analisada a biodegradabilidade do AC , com GS 2,5, em solo simulado com terra (23%) , esterco (23%) , areia (23%) e água desmineraliza da (31%) nos tempos de 0 dias a 6 meses . Para caracterização do AC biodegradado foi usada a técnica de DMA com ensaio no módulo de tensão e térmico dinânico-mecânico. Pela análise de DMA foi possível concluir que conforme o AC é biodegradado suas propriedades mecânicas foram alteradas, como o módulo de armazenamento que aumentou com biodegradação e o módulo de perda que diminuiu . As análises de DSC, DRX e FTIR também foram realizadas para caracterização da biodegradação do AC, com GS 2,5, que corroboraram c om os resultados de DMA. Chegou - se a conclusão, pelas análises, que as cadeias do AC foram degradadas, porém a perda de massa não foi significativa. O AC, com GS 2,3, foi biodegradado por 3 meses e comparado com biodegradabilidad e do AC com GS 2,5 pela técnica de DMA.

O efeito de dois óleos vegetais, óleo de linhaça e óleo de amendoim, em composições de borracha natural (NR) foi avaliado. Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e, após a mistura, os parâmetros reométricos (Sℓ, Sh, ts1 e t90) foram analisados. A cinética de vulcanização foi estudada através de dois modelos cinéticos um modelo simplificado e o modelo proposto por Coran. Os resultados experimentais permitem concluir que os óleos vegetais sozinhos ou combinados são capazes de atuar como ativadores e, juntamente com os demais ingredientes da composição, de vulcanizar a borracha. No entanto, uma densidade de ligações cruzadas satisfatória só é atingida quando o ácido esteárico está presente. O modelo cinético de Coran permitiu também estudar os diferentes estágios da vulcanização e verificar que a etapa crítica do processo é a formação do precursor de ligações cruzadas (A → B). Provavelmente, a presença significativa de ácidos graxos insaturados na composição dos óleos vegetais (principalmente, os ácidos oléico e linolênico) permita reações laterais não esperadas, o que diminui o rendimento final em ligações cruzadas dos vulcanizados. / The effect of two vegetable oils, linseed oil and peanut oil, in natural rubber (NR) compositions was available. A conventional system was chosen and, after mixture, rheometer parameters (Sℓ, Sh, ts1 e t90) were analyzed. Vulcanization kinetics was studied by two kinetic models a simplified model and a model proposed by Coran. Experimental results allow concluding that vegetable oils alone or combined are able to act as activators and, together with others ingredients of composition, vulcanizing the rubber. However, crosslinking density adequate is only reached when stearic acid is present. Kinetic model of Coran also allowed to study the different steps of vulcanization and to identify that a critical step is the formation of crosslink precursor (A → B). Probably, significant presence of insaturated fatty acids in the chemical composition of the vegetables oils (mainly, oleic and linolenic acids) allow side reactions unexpected, which decrease the final yield of crosslink in the vulcanizates.

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-21T15:13:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-21T15:13:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T15:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / A geração de resíduos de construção civil (RCC), no Brasil e no mundo são de grandes proporções. Porém, o seu reaproveitamento não se dá na mesma medida em que são gerados pela construção civil, soma-se a isso, a necessidade de encontrar soluções para o depósito em aterros destes resíduos, a insustentabilidade do consumo de recursos naturais, onde jazidas já apresentam sinais de escassez de agregados. Logo, a utilização da cerâmica vermelha como agregado para concreto traz consigo a consciência de cooperação ambiental e sustentabilidade. Neste cenário, onde a bibliografia ainda se encontra escassa com relação às propriedades de durabilidade do concreto com este tipo de agregado, este trabalho teve como objetivo melhorar e difundir o conhecimento a respeito deste resíduo na construção civil. Para isso, foram produzidas misturas com relação água/cimento de 0.45; 0.55 e 0.65, onde, o agregado miúdo natural foi substituído pelo agregado miúdo cerâmico em 0%, 12,5% e 25%, e cada porcentagem foi submetida às taxas de pré-molhagem de 40%, 60% e 80%. Posteriormente, foi avaliada a durabilidade dos concretos produzidos com agregado miúdo cerâmico (AMC), através de ensaios de absorção por capilaridade, carbonatação, resistividade elétrica e penetração de íons cloretos. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que o abatimento foi satisfatório na maioria das misturas, e em relação à durabilidade, de modo geral, todas as misturas com agregado reciclado cerâmico apresentaram maior durabilidade que as de referência, principalmente nas misturas com 25% AMC. As taxas de pré-molhagem mostraram-se eficientes na maioria das misturas, mostrando satisfatória influência nos resultados finais em todos os ensaios realizados. Portanto, conseguiu-se mostrar grande viabilidade da utilização deste resíduo no concreto, melhorando o seu desempenho. / The generation of waste from civil construction (WCC) in Brazil and in the world are of great proportions. However, its reuse does not occur in the same proportions that are generated by construction, is added to this, the need to find solutions for the landfilling of these wastes, unsustainable consumption of natural resources, where deposits already present signals aggregate shortage. Therefore, the use of red ceramic as recycled aggregate, reduces costs for the production of concrete, brings awareness of environmental cooperation and sustainability. In this scenario, the literature is still scarce in relation to the concrete durability properties for this kind of aggregate. Thus, this study aimed to improve and disseminate knowledge about these waste in construction. To this end, mixtures were made with water / cement ratio of 0.45; 0.55 and 0.65, where the aggregate has been replaced by natural fine ceramic aggregate in 0%, 12.5% and 25%, each percentage was subjected to pre-wetting rate of 40%, 60% and 80%. Subsequently, the durability of concrete produced with fine ceramic aggregate (FCA) was evaluated through capillary absorption, carbonation, electrical resistivity and chloride ion penetration. With the results obtained it can be concluded that the slump test was satisfactory in most mixtures, with respect to durability, in general, all mixtures with ceramic recycled aggregate had higher durability than the reference, especially in mixtures with 25% AMC. Pre-wetting rates were effective in most mixtures, showing satisfactory influence on the final results in all tests. So it managed to show great feasibility of using this waste in concrete, improving their performance.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:39Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:292 / REDE CELPA - Centrais Elétricas do Pará / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The research field of construction pathology has been steadily growing lately due to natural degradation observed in different structures. In this sense, great attention has been devoted to special concrete structures such as hydroelectric power plants (HPP) because of their complexity and importance, socially as well as economically. One of the pathologies that is most found in these structures is hydraulic abrasion of concrete, which can lead, in extreme cases, structures to complete failure. The objective of this research work is to obtain and analyze test data of various repair materials regarding their resistance to hydraulic abrasion as well as their respective adherence systems. The research was divided into three phases: the purpose of the first phase was to investigate the physical and mechanical characteristics of the repair materials; the objective of the second phase was to analyze the compatibility between the repair material and the substrate through the evaluation of adherence by the slant shear test; Finally, the purpose of the third phase was to provide data about the abrasion resistance of the repair materials through the ASTM C1138 testing method. In the first phase, axial compression tests and consistence tests were perfomed with the concretes and mortars used as deep and superficial repairs at 3, 7 and 28 days. In the second phase, adherence tests were made, at 3 and 28 days, in the adhesive systems, which consisted of polymers and cement based materials. In the last phase, the same repair materials of the first phase were used: cement based mortars and concretes with and without pozolanic addition silica fume and high reactive metakaolin and an epoxy mortar at 3 and 28 days of age. As results, axial compression strengths between 40 to 65 MPa were obtained for the cementitious materials at 3 days of age and between 60 to 80 MPa at 28 days. Meanwhile the epoxy mortars strength was 20 MPa for both ages. The mortars consistency was thixotropic, while the concretes ones were very fluid. Regarding the adherence tests, the surfaces were first scarified, then clean and wet, which provided a condition for the cementitious adhesives to perform much better than the polymeric ones, even for those that were recommended for adhesion in wet substrates. In the abrasion test phase, a new methodology was used to prepare the concrete substrates before the application of the repair materials. The repair that achieved the best results under abrasion was the epoxy mortar. No statistically significant difference was observed between the concretes with and without pozzolanic additions. In general, the mortars wear, especially at 3 days, was larger than the concretes wear, in which the presence of two stages of rate of degradation were clearly verified, due to the abrasion resistance of the coarse aggregates. Therefore, it was possible to identify different stages of abrasion wear for the tested concretes. / A área de pesquisa em patologia das construções vem crescendo muito ultimamente, devido à degradação natural observada nos mais diversos tipos de edificações. Neste sentido, grande atenção vem sendo dispendida às estruturas de concreto de obras especiais como usinas hidrelétricas (UHEs) em virtude de sua complexidade e importância, tanto social quanto econômica. Uma das patologias que mais ocorrem nestas estruturas é a abrasão hidráulica do concreto, a qual pode levar a construção à ruína, em casos extremos. Este trabalho visa obter e analisar dados de vários materiais de reparo quanto à resistência à abrasão hidráulica e quanto aos seus respectivos sistemas de aderência. Dividiu-se a pesquisa em três grandes etapas: na primeira verificaria as características físicas e mecânicas dos materiais de reparo, a segunda analisaria a compatibilidade entre reparo e substrato através da aderência obtida no ensaio de compressão na junta diagonal e a terceira forneceria dados sobre a resistência à abrasão dos reparos através do ensaio ASTM C1138. Na primeira etapa foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial e consistência dos concretos e argamassas utilizados como reparos profundos e superficiais para as idades de 3, 7 e 28 dias; Na segunda, aos 3 e 28 dias de idade, foram realizados os ensaios de aderência dos sistemas adesivos, abrangendo materiais cimentícios e à base de polímeros; Na última etapa foram utilizados os mesmos materiais de reparo da primeira: argamassas e concretos à base de cimento com e sem adição de pozolanas sílica ativa e metacaulim e argamassa à base de resina epóxi aos 3 e 28 dias. Como resultados, foram obtidas resistências à compressão axial entre 40 e 65 MPa para os materiais cimentícios aos 3 dias de idade e entre 60 e 80 MPa aos 28 dias, enquanto que para a argamassa epóxi a resistência foi de 20 MPa para ambas as idades. A consistência das argamassas foi tixotrópica, enquanto que a dos concretos foi bastante fluida. Quanto à aderência, realizou-se a aplicação dos adesivos em superfícies escarificadas, limpas e encharcadas, o que possibilitou uma expressiva vantagem dos adesivos à base de cimento e relação aos poliméricos, mesmo estes sendo indicados para colagem em substratos úmidos. Na etapa de abrasão dos reparos, utilizou-se uma nova metodologia de preparo dos substratos de concreto e posterior aplicação dos reparos, classificados em profundos ou superficiais. O reparo que apresentou maior resistência à abrasão foi o de argamassa epóxi. Não houve diferença estatística significativa entre os concretos sem adição e com adição de sílica ativa e metacaulim de alta reatividade. Em geral, o desgaste das argamassas, especialmente aos 3 dias, foi maior que o dos concretos, onde se verificou claramente a presença de dois estágios de taxa de desgaste em função da resistência à abrasão dos agregados graúdos. Assim, foi possível identificar diferentes estágios de desgaste para os concretos utilizados.

Durante a cura, ou seja, durante o processo de reticulação, resinas sofrem alterações irreversíveis em suas propriedades químicas e físicas, como, por exemplo, alterações significativas em seu coeficiente de compressibilidade (inverso do módulo de compressão volumétrico) e em sua viscosidade. A variação destas propriedades, ao longo de uma dimensão (direção) no interior de uma resina em processo de cura, pode ser obtida a partir de técnicas ultrassônicas baseadas no princípio pulso-eco, que permite a estimativa da velocidade de propagação e das atenuações das ondas. Antes da cura, as resinas apresentam velocidades de propagação entre 1600 e 1800 m/s, com viscosidade e atenuação pequenas. Durante o processo de cura ocorre um aumento notável da viscosidade, que causa grandes atenuações na onda ultrassônica. Chegando ao final do processo de cura, tanto a atenuação quanto a viscosidade voltam a diminuir. Após a reticulação, a velocidade de propagação pode ser superior a 2500 m/s. Visto que a densidade varia pouco durante a cura, a alteração de velocidade, observada durante a cura, pode ser atribuída às mudanças no módulo de compressão volumétrico da resina. O método pulso-eco descrito nesta dissertação permite monitorar, de forma não invasiva, a variação da viscosidade e a variação do coeficiente de compressibilidade durante o tempo de cura de uma resina epóxi, ao longo da direção de propagação de uma onda ultrassônica. / During the curing process, i.e. crosslinking process, resins suffer significant and irreversible changes on theirs chemical and physical properties, as the alterations in the compressibility coefficient (the inverse of bulk modulus) and in the viscosity. The changes in these properties along a direction inside of a resin, under a curing process, can be estimated with techniques based on pulse-echo ultrasonic waves. With these techniques is possible to obtain the ultrasonic wave speed and the attenuation imposed on the wave by a resin under curing. Before the cure, resins have speeds of wave propagation between 1600 and 1800 m/s, low attenuation and low viscosity. As the curing process evolves, there is a remarkable increase of viscosity, which causes great attenuations. After that, and until the end of the curing process, the viscosity and the attenuation decrease. After the cure and solidification, the wave speed may reach values up to 2500 m/s. Since the density almost does not vary during the cure, the changes in wave speed can be attributed to changes in the resins bulk modulus. The pulse-echo method, described in this dissertation, allows the monitoring, in a no invasive way, of the variation of the bulk modulus and the changes in viscosity along a direction of propagation of an ultrasonic wave, during the curing process of an epoxy resin.

A procura por novos materiais que possam substituir parcial ou totalmente os derivados do petróleo, representa um desafio para os pesquisadores na área de ciências dos materiais. Dentro deste contexto, o desenvolvimento de materiais biodegradáveis surge como uma das opções viáveis. A introdução de biopolímeros ou aditivos naturais nas formulações de poliolefinas, utilizadas na indústria de embalagens, tem sido objeto de estudo de vários trabalhos de pesquisa. Acelerar a degradação desses materiais, de modo que a razão custo/benefício de sua produção seja favorável, é um dos objetivos desses estudos. Tem sido relatado que a adição de polidroxibutirato (PHB) à poliolefinas pode contribuir para acelerar a degradação desses materiais. Neste trabalho, misturas de polietileno (PEBD) e PHB foram preparadas em extrusora de rosca dupla, utilizando como carga, a torta de mamona, subproduto do biodiesel. Há um número muito escasso de trabalhos versando sobre a utilização da torta de mamona como aditivo na indústria de plásticos. Há, entretanto, necessidade de se encontrar maiores aplicações para esse resíduo, de forma a tornar a cadeia produtiva do biodiesel mais viável. A avaliação da biodegradação dos produtos obtidos é um dos objetivos específicos deste trabalho. A processabilidade dos materiais e as propriedades mecânicas foram avaliadas por meio dos ensaios convencionais prescritos pelas normas ASTM.. As metodologias de planejamento de experimentos: planejamento fatorial e modelagem de misturas foram utilizadas, respectivamente, para determinação das melhores condições de processamento e para avaliar o efeito da proporção dos componentes das misturas nas propriedades obtidas. O software Minitab foi usado com esta finalidade. A morfologia das misturas foi avaliada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A biodegradação foi avaliada em solo simulado por diferentes períodos de tempo através de determinações de perda de massa das amostras. Os resultados obtidos demonstraram que a adição do PHB e da mamona ao PEBD levam a obtenção de propriedades superiores de flexão e ao aumento de Módulo de Young. A resistência à tração e as propriedades de impacto do PEBD se deterioraram com a adição do PHB, assim como com a adição da carga. As misturas ternárias com maior teor de PHB apresentaram biodegradação mais acentuada. A mistura com a composição polietileno, poli(3-hidroxibutirato) e torta de mamona ( 70%/20%/10%) sofreu degradação mais acelerada que as misturas binárias. Este fato sugere que a torta de mamona catalisa a degradação dos materiais, fato este que pode ser atribuído à morfologia da mistura ternária.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-21T13:32:42Z No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Não recebi financiamento / Candeia (Eremanthus erythropappus) is an important raw material due to the essential oil that can be extracted from the whole tree. The essential oil contains (-)--bisabolol that has an active principle with pharmacological properties with wide range of use in pharmaceutical and cosmetic industries. The extraction process of essential oil produces a large quantity of wood residue that only a small portion as reused. New Developments to provide feasible alternative applications for the remaining portion of wood residue make exploration process of candeia more rentable and sustainable. Cellulose was isolated from that wood residue of candeia by wet chemistry. Further processing with an ultrafine high shear grinder the bleached cellulose pulps, with and without 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) treatment, were led to the disruption of cell walls into nanofibrils. In the present study cellulose nanofibrils (NFC) isolated from wood residue of candeia were applied as additive for a waterborne polyurethane-based wood coating in order to improve the mechanical resistance. Coating suspensions containing up to 12 wt% were prepared by mechanical mixing. The addition of cellulose nanofibers to waterborne polyurethane demonstrated the enhancement of mechanical properties. The better mechanical performances were achieved for composites with a nanofibrils amount of 8 wt% and 12 wt%. Overall the mechanical properties were increased over 40%. Additionally, the nanofibrils have acted as a rheological modifier at the waterborne coating. Cinematic viscosity increased as increased the amount of NFC. As noticed on mechanical properties behavior the effect of nanofibrils content on the viscosity is more efficient with values of 8 wt% and 12 wt%. / A Candeia (Eremanthus erythropappus) é uma importante matéria-prima devido ao óleo essencial que pode ser extraído de toda parte da árvore. O óleo essencial contém (-)--bisabolol, substância com propriedades farmacológicas de uso nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O processo de extração do óleo essencial produz uma grande quantidade de resíduo de madeira da qual somente uma pequena fração é reutilizada como fonte de energia no próprio processo produtivo. Novos desenvolvimentos para viabilizar aplicações alternativas da fração remanescente deste resíduo tornam o processo de exploração da candeia mais rentável e sustentável. A celulose usada neste estudo foi isolada do resíduo de candeia por processo químico via úmida. Posteriormente, por refino em moinho de alto cisalhamento, a polpa de celulose, com e sem tratamento com reagente 2,2,6,6-tetrametilpiperidino-1- oxilo (TEMPO), foi desfibrilada para obtenção de nanofibrilas. Neste estudo as nanofibrilas de celulose isoladas do resíduo de candeia foram utilizadas como aditivos em poliuretano disperso em água, que é utilizado comercialmente como base em formulações de vernizes e tintas com o objetivo de melhoria da resistência mecânica do verniz. Dispersões da resina contendo até 12% em massa de nanofibrilas na película seca foram preparadas por mistura mecânica. A adição de nanofibrilas de celulose na resina de poliuretano a base de água demonstrou melhoras em suas propriedades mecânicas (tensão e alongamento na ruptura e módulo elástico). Os melhores desempenhos mecânicos foram atingidos com o conteúdo de 8% e 12% em massa de nanofibrilas. De forma geral, as propriedades mecânicas foram aumentadas no mínimo 40% em relação à resina base. Adicionalmente, a nanofibrila de celulose agiu como modificador reológico na dispersão aquosa. A viscosidade cinemática aumentou em função do aumento da concentração de nanofibrilas de celulose. Como verificado no comportamento mecânico, o efeito da concentração de nanofibrilas na viscosidade também foi mais eficiente com níveis de 8% e 12% em massa da película seca.

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-10-03T18:50:36Z No. of bitstreams: 1 DissNZB.pdf: 8463882 bytes, checksum: 493c4ee9ac0735d4fab21c75b50bef13 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:21:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNZB.pdf: 8463882 bytes, checksum: 493c4ee9ac0735d4fab21c75b50bef13 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:21:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNZB.pdf: 8463882 bytes, checksum: 493c4ee9ac0735d4fab21c75b50bef13 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T14:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNZB.pdf: 8463882 bytes, checksum: 493c4ee9ac0735d4fab21c75b50bef13 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Friction Riveting is an innovative spot joining technology for metal-polymer hybrid structures. This MSc thesis provided for the first time in the literature, a fundamental understanding on the Friction Riveting process for metal-thermoset composites joints. Joints of Ti-6Al-4V rivet and pultruded glass fiber reinforced thermoset polyester part were produced under three joining conditions with different heat input. Thorough analytical techniques were used to understand the physics of the process and the effect of the energy input on the final microstructure of the joined parts, the physico-chemical changes in the composite and the local and global mechanical properties of the joints. The process temperature reached values up to 761 ± 2°C indicating intrinsic degradation of the composite, formation of a softened/molten glass interlayer between the rivet and the composite and complex metallurgical transformations in the metallic rivet. Through monitoring of the process temperature and torque, an unstable friction regime was observed for FricRiveting of pultruded thermoset composites leading to distinguished extents of composite degradation. The microstructure of the Ti-6Al-4V alloy changed across the length of the rivet, from the equiaxed morphology to acicular structures in the rivet tip, where plastic deformation occurred. Three microstructural zones were proposed for each joint part including two thermo-mechanically affected zones and a heat affected zone. Microhardness mapping was performed in the metallic rivet evidencing an increase from the center to the tip of the rivet, with a hardness increment of over 20% compared to the base material (HVTi6Al4V= 300- 320 HV). The glass interphase consolidated in the metallic surface reached values of up to 974 HV followed by a drastic decrease to 24 HV in the polyester matrix located out of the joint area. The ultimate bearing strength ranged between 60 MPa and 166 MPa. Lesser composite degraded areas led to stronger joints. Two failure modes were observed combining initial composite bearing followed by final failure through shear of the rivet with partial rivet pullout or by full rivet pull-out. Complex failure micro-mechanisms were observed including the combination of cohesive and adhesive failures through the glass layer and the damaged composite interface. Friction-riveted joints achieved an ultimate lap shear strength of up to 80% to that of a similar bolted joint. A case study for a presumptive truss bridge application of friction-riveted joints showed a necessary of 92 rivets per truss node, 43% less than previous studies and with potential for further optimization. / Rebitagem por Fricção é uma tecnologia de união pontual inovadora para estruturas híbridas metal-polímero. Esta tese de mestrado apresenta pela primeira vez na literatura um entendimento aprofundado do processo de Rebitagem por Fricção para juntas de metal e compósito termofixo. Juntas de rebite de Ti-6Al-4V e componente pultrudado de poliéster termofixo reforçado com fibra de vidro foram produzidas seguindo três condições de processo com diferentes aportes térmicos. Diversas técnicas analíticas foram utilizadas para entender a física do processo e o efeito do aporte térmico na microestrutura final dos componentes unidos, mudanças físico-químicas no compósito, formação de camada vítrea intermediária entre o compósito e o rebite metálico e transformações metalúrgicas. Através do monitoramento da temperatura processual e do torque, um regime friccional não estável foi observado para a Rebitagem por Fricção de compósito pultrudado termofixo resultando em distintas extensões da degradação do compósito. A microestrutura da liga de Ti-6Al-4V transforma-se ao longo da secção transversal do rebite, de uma morfologia equiaxial no centro do rebite para uma estrutura acicular em sua extremidade, onde ocorre deformação plástica. Três zonas microestruturais foram propostas para cada componente da junta incluindo duas zonas termo mecanicamente afetadas e uma termicamente afetada. Mapa de microdureza foi realizado no rebite metálico evidenciando um aumento do centro para a extremidade do mesmo, próximo a 20% comparado com o material de base (HVTi6Al4V= 300-320 HV). A interfase vítrea consolidada na superfície do rebite metálico apresentou dureza em torno de 974 HV seguido de um drástico decaimento para 24 HV na matriz de poliéster localizada fora da região de união. A tensão máxima de apoio variou entre 60 e 166 MPa. Juntas com menor área degradada apresentaram os melhores desempenhos mecânicos em ensaio quase estático de cisalhamento. Dois modos de falha foram observados combinando um modo de falha inicial por deformação plástica severa no compósito seguida de falha final por cisalhamento no rebite metálico com parcial remoção do mesmo ou por remoção completa do rebite. Complexos micro mecanismos de falha foram observados incluindo a combinação de falha adesiva e coesiva através da interface entre interfase vítrea e compósito degradado. Juntas rebitadas por fricção atingiram resistência ao cisalhamento de 80% da obtida para juntas parafusadas. O estudo de caso para uma ponte hipotética treliçada revelou um número necessário de rebites de até 92 rebites por nó da ponte, 43% a menos que o encontrado em trabalhos anteriores, com potencial para futuras optimizações.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-03T14:15:07Z No. of bitstreams: 1 SANTOS_Fabio_2015.pdf: 7866329 bytes, checksum: ae986dab3375f6b5f2e34e0b103331dd (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-03T14:15:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SANTOS_Fabio_2015.pdf: 7866329 bytes, checksum: ae986dab3375f6b5f2e34e0b103331dd (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-03T14:15:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SANTOS_Fabio_2015.pdf: 7866329 bytes, checksum: ae986dab3375f6b5f2e34e0b103331dd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T14:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SANTOS_Fabio_2015.pdf: 7866329 bytes, checksum: ae986dab3375f6b5f2e34e0b103331dd (MD5) Previous issue date: 2015-04-17 / Não recebi financiamento / This work involves the construction of a portable equipment device for electrochemical polymerization of an Intrinsically Conductive Polymer - PIC. Using a rotary circular electrode, this method’all allows the production of various polymers especialy PIC's parameterize, controlling and monitoring all the process, so that a polymer can be prepared with maximum efficiency. As it is a portable equipment, it is possible to share with the universities labs and research centers that are working with conductive polymers and or other tips of polymers with can be inter interested in electrochemical synthesis. Using this method, you can ensuring the well contours specified parameters, the produced quantity for the preparation of the tests are larger, allowing a better characterization of the samples and production of products. The studied Conductive Polymer for the qualification of portable equipment was Polyaniline "PAni", this was characterized by the Fourier transform infrared region - FTIR, scanning electron microscopy – SEM, spectroscopy ultraviolet and Visible - UVVIS, thermogravimetric analysis – TGA, analysis by cyclic voltammetric and conductivity volumetric by the method at two tips. / Este trabalho consiste na construção de um equipamento portátil para polimerização eletroquímica de um Polímero Intrinsecamente Condutor - PIC. Utilizando-se de um eletrodo circular rotativo, esse método permitirá a produção de diversos polímeros em especiais os PIC’s, parametrizando, controlando e monitorando todo o processo, de forma que possa ser elaborado um polímero com máxima eficiência. Por se tratar de um equipamento portátil, acredita-se que possa ser difundido entre os laboratórios de demais universidades e centros de pesquisas que estão trabalhando com polímeros condutores e/ou outra classe de polímeros que possuem interesse na síntese eletroquímica. Com esse método, além de garantir os parâmetros de contornos bem especificados, a quantidade produzida para elaboração dos ensaios são maiores, permitindo uma melhor caracterização das amostras e na produção de produtos. O Polímero Condutor estudado, para a qualificação do equipamento portátil foi a Polianilina “PAni”, este foi caracterizado através das técnicas de espectroscopia na região de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, microscopia eletrônica de varredura – MEV, espectroscopia na região do ultravioleta e visível – UV-VIS, análise termogravimétrica – TGA, análise por voltametria cíclica, e condutividade elétrica volumétrica pelo método de duas pontas.