Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-04Bitstream added on 2014-06-13T19:12:23Z : No. of bitstreams: 1 zadorosny_l_me_ilha.pdf: 3393568 bytes, checksum: b39b59b685225b543349760ff3d66599 (MD5) / Nanofibras poliméricas de poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF – foram produzidas pela técnica de fiação por sopro em solução (FSS) a partir de soluções de PVDF/N,N, Dimetilformamida – DMF. Foram estudadas as influências da variação da concentração polimérica (15, 20, 25 e 30%, m/v), distância de trabalho (15, 18, 21 e 24 cm), taxa de alimentação (19, 38 e 76 μL/min), e pressão do gás (100, 140 e 180 kPa), sobre a morfologia e diâmetro das nanoestruturas. O diâmetro médio das nanofibras obtidas variou entre 91 e 245 nm. Imagens de MEV apontam que, dentre os parâmetros estudados, o que promoveu maior alteração morfológica das nanofibras foi a concentração polimérica, fator diretamente relacionado à viscosidade da solução. A variação dos demais parâmetros promoveu menores alterações tanto estruturais quanto morfológicas nos filmes nanofibrosos. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que os filmes são termicamente estáveis até uma temperatura de 420 °C. Difratometria de raios X (DRX) indicaram a presença das fases cristalinas α e β, sendo a fase β mais evidenciada para as nanofibras e PVDF casting. O filme obtido por FSS apresentou maior ângulo de contato, demostrando ser mais hidrofóbico. Ensaios de tensão deformação mostraram que os filmes nanofibrosos apresentaram uma deformação até a ruptura de 72%, cerca de 1,7 e 3,1 vezes maior que os obtidos por casting e prensagem a quente, respectivamente. Verificou-se também um decréscimo no módulo de elasticidade e do limite de resistência à tração das nanofibras, comparativamente aos outros filmes / Poly(vinylidene fluoride) – PVDF Nanofibers were produced by solution blow spinning technique (SBS) from solutions PVDF/N,N, Dimethylformamide – DMF. It was investigated the influence of the polymeric concentration (15, 20, 25 e 30% w/v), work distance (15, 18, 21 and 24 cm), feed rate (19, 38 e 76 μL/min), and gas pressure (100, 140 e 180 kPa), on the morphology of the nanostructure and diameter of the nanofibers. The average diameter of the obtained nanostructure was on the range 91 - 245 nm. SEM images show that, among the studied parameters, the concentration of the solution promoted the grater changes in the morphology of the polymer nanofibers. Such factor is directly related to the viscosity of the solution. Variation of the other parameters promoted both structural and morphological changes in the nanofiber films. Termograviometric analyses showed that the films are thermally stable up to 420°C. X-ray diffraction (XRD) indicated the presence of the crystalline phases α and β. However, the β phase is more evident in the nanofibers and in the PVDF casting. The films obtained by SBS showed higher contact angle, which means that they are more hydrophobic. Stress-strain tests showed that nanofiber films had a break deformation of 72%, approximately 1.7 and 3.1 times higher than those obtained by casting and hot pressing, respectively. There was also a decrease in the elastic modulus and in the tensile strength of the PVDF nanofibers when compared with the other films

As argamassas simples ou mistas de cimento Portland são largamente empregadas na construção civil, para assentamento de alvenarias e revestimentos de paredes e tetos. No Brasil, já algum tempo, procura-se evoluir em métodos experimentais de dosagem dessas argamassas, face à diversidade de agregados e plastificantes minerais nas várias regiões. Para as argamassas mistas, embora existam traços já consagrados com base na normalização estrangeira, estes, em tese, devem ser corrigidos em função das características do agregado ou do tipo de cal. Mas é principalmente para as argamassas simples, plastificadas com solos finos “in natura” ou beneficiados, de que o meio técnico se ressente de um método experimental para dosagem, dado que se torna impraticável a definição de composições padrão, se a granulometria do solo plastificante pode variar até dentro da própria jazida. No âmbito deste trabalho, a ênfase foi uma análise da repetibilidade de uma metodologia experimental para a definição da trabalhabilidade de argamassas plásticas, baseada no teor total de finos menor do que 0,075 mm, presente no traço de argamassa. Foram avaliados seis diferentes traços de argamassa simples de cimento Portland, plastificados com saibro in natura da região de Maceió/AL. O trabalho faz uma discussão sobre a trabalhabilidade dessas argamassas e quantifica algumas de suas propriedades através de ensaios de laboratório, no estado fresco e endurecido e em revestimentos executados sobre painéis de alvenaria, constando, por exemplo: retenção de água, teor de ar incorporado, resistência à compressão, resistência de aderência à tração e esclerometria. A partir dos experimentos, foi possível estabelecer correlações diretas entre o consumo de finos plastificantes e de água, em relação à fração de agregado maior do que 0,075 mm, sendo todos expressos em relação ao teor de cimento no traço. Pode-se, ainda, observar o comportamento dessas argamassas frente a algumas propriedades no estado fresco e endurecido. / Portland cement and lime mixtures are widely used in building constructions as mortars, plastering and renderings. For quite some time efforts have been made in Brazil to develop design mix procedures, due to the wide variety of aggregates and mineral plasticizing fillers in the various regions of the country. Although there are fixed proportions established by foreign standards for cement and lime mixtures, in theory these proportions should sometimes be corrected due to the wide characteristics of the aggregate or lime type. However, the technical community feels that it needs an experimental design mix procedure mainly for cement mortars plasticized with in natura for manufactured fillers because it is impossible to establish standard proportions when the filler granulometry can vary within the deposit itself. In this study, emphasis was placed on the analysis of an experimental procedure for defining the workability of mortars and plaster, based on a total material content of less than 0,075 mm of diameter in the mix proportioning. Six different mix proportions of cement mortars plasticized with in natura filler from Maceió (AL) were evaluated. The study also investigates the workability of these mortars through laboratory tests, measuring some of their properties in the fresh and hardened state and plasters applied to brick panels, properties such as: water retention, incorporated air, compression strength, tension strength and surface hardness. From the experiments it was possible to establish direct correlation’s between the consumption of mineral plasticizing filler and water in relation to an aggregate fraction with diameter of more than 0,075 mm with all them being divided by the amount of cement consumed in the mix. Even further, it was possible to analyze the behavior of these mortars in relation to some of the properties during the fresh and hardened state.

O objetivo deste trabalho é combinar as propriedades da borracha clorobutílica (CIIR) e borracha natural (NR) em uma blenda binária para aplicação em revestimento interno de pneus sem câmara de ar, usando argila organomodificada - montmorilonita (OMMT) - como carga, de modo a melhorar a propriedade de barreira do material. Para este propósito, as blendas devem exibir propriedades mecânicas similares ao material de referência, CIIR. Dezesseis formulações foram preparadas em um misturador interno usando 5 e 10 phr (partes por cem de borracha) de OMMT, em 2 blendas binárias: CIIR/NR 80/20 e 60/40. Em todas as amostras, o conteúdo de negro de fumo (NF) foi 50 phr. Para comparação, as formulações de CIIR e NR foram preparadas nas mesmas condições. Além disso, quatro nanocompósitos foram preparados na ausência de NF. Estes nanocompósitos apresentaram os menores resultados em todas as análises, provavelmente devido à ausência de negro de fumo nestas formulações. No entanto, na presença de negro de fumo, resultados de raios X e microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicaram a intercalação da OMMT pelas cadeias poliméricas e uma boa distribuição das partículas em ambas as blendas. Além disso, houve uma redução na viscosidade Mooney e, portanto, uma melhora na processabilidade e uma redução na entalpia de cura (ΔH), sendo mais acentuada nas formulações contendo maior quantidade de NR, indicando assim a boa interação e adesão interfacial entre as nanopartículas e a matriz polimérica na presença de negro de fumo. Em relação ao MH e ML não foram obtidas diferenças significativas à medida que se adiciona OMMT às formulações com negro de fumo. Porém, as blendas mostraram um decréscimo no torque máximo e isto pode ser atribuído ao modificador utilizado na argila, o qual age como um lubrificante, resultando em um decréscimo no MH e no ts2, o que é interessante do ponto de vista tecnológico. Estes nanocompósitos apresentaram ainda manutenção da propriedade de dureza, de tensão na ruptura e módulo a 100 %. Por outro lado, a degradação da matriz polimérica na presença de sais de amônio quaternário influenciou negativamente o desempenho térmico dos nanocompósitos. A propriedade de barreira das blendas na presença de OMMT e NF não mostrou melhora significativa. Porém, a boa dispersão do negro de fumo, a manutenção da propriedade de barreira, de módulo a 100 % e tensão na ruptura antes e após o envelhecimento, principalmente no sistema com maior quantidade de NR (CIIR/NR 60/40), indicam que as blendas podem ser usadas para revestimento interno de pneus sem câmara de ar, sem alteração significativa nas propriedades mecânicas e de barreira em relação ao material de referência, CIIR/NF 100/50, e reduzindo o custo do produto final, uma vez que a CIIR é 80% mais cara que a NR. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-23T11:30:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gislaine Hermenegildo.pdf: 2314136 bytes, checksum: b451c46420d01a476640cfab8a21e54d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-23T11:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gislaine Hermenegildo.pdf: 2314136 bytes, checksum: b451c46420d01a476640cfab8a21e54d (MD5) / The aim of this work is combining the properties of chlorobutyl rubber (CIIR) and natural rubber (NR) in a binary blend for applications in tubeless tire inner liner, using organomodified clay - montmorillonite (OMMT) – as a filler, in order to improve barrier properties of the material. For this purpose, the blends should exhibit similar mechanical properties to the reference material, CIIR. Sixteen formulations have been prepared in an internal mixer using 5 and 10 phr (parts per hundred of rubber) of OMMT, in two binary blends: CIIR/NR 80/20 and 60/40. In all samples, the carbon black (CB) content was 50 phr. For comparison bases, CIIR and NR formulations were prepared under the same conditions. Furthermore, four nanocomposites have been prepared in absence of CB. These nanocomposites have presented the lowest results in all analyzis, likely due to the absence of carbon black in these formulations. However, in the presence of carbon black, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) results have indicated the intercalation of OMMT by the polymer chains and, hence, a better distribution for both blends. It was also observed a decrease in the Mooney viscosity and, therefore, an improvement in the processability, and a decrease in the curing enthalpy (ΔH), being more accentuated in the formulations containing superior amount of the NR, thus indicating the good interaction and interfacial adhesion between the nanoparticles and the polymer matrix in the presence of carbon black. With regard to the MH and ML no significant differences have been obtained as adding OMMT to the formulations with carbon black. However, the blends have showed a decrease in the maximum torque and this may be attributed to the modifier used in the clay, which acts as a lubricant, resulting in a decrease in the MH and ts2, which is interesting from a technological point of view. These nanocomposites have also presented conservation of the hardness, tensile strength and modulus values at 100 % elongation. On the other hand, the degradation of the polymer matrix in the presence of quaternary ammonium salts has had a negative effect on the thermal performance of the nanocomposites. The barrier properties of blends in the presence of OMMT e CB have not shown significant improvement. However, the good dispersion of the carbon black, the conservation of the property barrier, modulus at 100% and tensile strength before and after the aging, mainly in the system with superior amount of NR (CIIR/NR 60/40), indicate that the blends may be used to the tubeless tire inner liner, without significant change in the mechanical and barrier properties in relation to the reference material, CIIR/CB 100/50, and decreasing the cost of the final product, since the CIIR is 80% more expensive than the NR.

Orientador: Luiz Francisco Malmonge / Banca: Walter Katsumi Sakamoto / Banca: Antonio Riul Júnior / Resumo: Nanofibras poliméricas de poli(fluoreto de vinilideno) - PVDF - foram produzidas pela técnica de fiação por sopro em solução (FSS) a partir de soluções de PVDF/N,N, Dimetilformamida - DMF. Foram estudadas as influências da variação da concentração polimérica (15, 20, 25 e 30%, m/v), distância de trabalho (15, 18, 21 e 24 cm), taxa de alimentação (19, 38 e 76 μL/min), e pressão do gás (100, 140 e 180 kPa), sobre a morfologia e diâmetro das nanoestruturas. O diâmetro médio das nanofibras obtidas variou entre 91 e 245 nm. Imagens de MEV apontam que, dentre os parâmetros estudados, o que promoveu maior alteração morfológica das nanofibras foi a concentração polimérica, fator diretamente relacionado à viscosidade da solução. A variação dos demais parâmetros promoveu menores alterações tanto estruturais quanto morfológicas nos filmes nanofibrosos. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que os filmes são termicamente estáveis até uma temperatura de 420 °C. Difratometria de raios X (DRX) indicaram a presença das fases cristalinas α e β, sendo a fase β mais evidenciada para as nanofibras e PVDF casting. O filme obtido por FSS apresentou maior ângulo de contato, demostrando ser mais hidrofóbico. Ensaios de tensão deformação mostraram que os filmes nanofibrosos apresentaram uma deformação até a ruptura de 72%, cerca de 1,7 e 3,1 vezes maior que os obtidos por casting e prensagem a quente, respectivamente. Verificou-se também um decréscimo no módulo de elasticidade e do limite de resistência à tração das nanofibras, comparativamente aos outros filmes / Abstract: Poly(vinylidene fluoride) - PVDF Nanofibers were produced by solution blow spinning technique (SBS) from solutions PVDF/N,N, Dimethylformamide - DMF. It was investigated the influence of the polymeric concentration (15, 20, 25 e 30% w/v), work distance (15, 18, 21 and 24 cm), feed rate (19, 38 e 76 μL/min), and gas pressure (100, 140 e 180 kPa), on the morphology of the nanostructure and diameter of the nanofibers. The average diameter of the obtained nanostructure was on the range 91 - 245 nm. SEM images show that, among the studied parameters, the concentration of the solution promoted the grater changes in the morphology of the polymer nanofibers. Such factor is directly related to the viscosity of the solution. Variation of the other parameters promoted both structural and morphological changes in the nanofiber films. Termograviometric analyses showed that the films are thermally stable up to 420°C. X-ray diffraction (XRD) indicated the presence of the crystalline phases α and β. However, the β phase is more evident in the nanofibers and in the PVDF casting. The films obtained by SBS showed higher contact angle, which means that they are more hydrophobic. Stress-strain tests showed that nanofiber films had a break deformation of 72%, approximately 1.7 and 3.1 times higher than those obtained by casting and hot pressing, respectively. There was also a decrease in the elastic modulus and in the tensile strength of the PVDF nanofibers when compared with the other films / Mestre

Neste trabalho foram estudados diversos métodos de conformação de cerâmicas de alta tecnologia, com o objetivo de avaliar os processos de fabricação de peças cerâmicas com formatos complexos, suas aplicações, limitações, dificuldades de implantação, bem como possíveis melhorias. Dentre estes métodos, quatro deles foram estudados em maior detalhe devido à sua importância e oportunidade: colagem de barbotina, usinagem a verde, prensagem a seco e moldagem por injeção. Foi verificada a aplicabilidade das diferentes técnicas e sua adequação a diferentes situações dentro das condições existentes em nosso país, com ênfase em seu uso na pequena e média empresa. As peças cerâmicas foram confeccionadas com alumina (Al2O3) de alta pureza e pequeno tamanho de grão (majoritariamente Al6SG -Alcoa). Na colagem de barbotina foram feitos estudos relativos à formulação, tipo de molde, processos de acabamento, secagem e sinterização. Também foram estudadas alternativas para contornar diversos problemas práticos associados a este método. Devido à crescente importância da usinagem a verde, face à recente disponibilidade de máquinas CNC, deu-se a este processo maior ênfase. Dentro deste contexto foi criado um ensaio de usinabilidade, visando orientar o desenvolvimento de materiais mais adequados a este processo. Este ensaio é baseado na fragilidade dos filetes gerados durante a confecção de uma rosca, por torneamento, em um corpo-de-prova obtido por colagem de barbotina. Foi desenvolvido um processo para aumentar significativamente a usinabilidade de corpos a verde, que consiste em pré-sinterizar os corpos-de-prova e após impregná-los com um material apropriado. Dentre os materiais testados, o que se mostrou mais adequado foi o polietileno glicol (PEG). Na prensagem a seco foi utilizada também a usinagem a verde como auxiliar na confecção de peças com formato mais complexo, onde somente a prensagem não foi suficiente, ampliando assim as possibilidades deste método. O processo de moldagem por injeção utilizado foi o de baixa pressão, que é um processo onde pode-se conformar peças com formatos bastante complexos, mas que apresenta problemas na etapa de pré-queima e na especificação da formulação. Foram estudadas formulações para alumina submicrométrica e avaliados seus problemas com injeção e retirada do ligante. Finalmente, é feita uma análise comparativa, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada processo, tendo em vista a aplicação a problemas práticos dentro do contexto brasileiro. / Several methods of high technology ceramics forming were studied, in order to evaluate the fabricatiun process of ceramic pieces with complex shapes, their applications, limitations, implantation difficulties, as well as possible improvements. Among these methods, four were stndied in greater detail due to their importance and opportunity: slip casting, green machining, dry pressing and injection moulding. The applicability of the different techniques and their suitability to different situations according to our country's conditions was verified, with emphasis in their use in the small and medium size companies. Ceramics parts were made with high purity and small grain size alumina (Al2O3, mainly - Al6SG Alcoa). Studies were made in the formulations used in slip casting, mould, finishing process, drying and sintering. Also, some solutions for several practical problems associated with this method were studied. Due to the increasing importance of green machining, in face of the recent availability of CNC machines, this process received a special emphasis. In this context, a machinability test was treated, aiming at the development of more adequate materials for this process. This test is based in the fragility of a thread generated during the machining of a screw in a ceramic body made by slip casting. A process to increase significantly the green machinability was then developed, which consists in the use of presintered alumina samples impregnated with a suitable materiaL Among the tested materiais, the most appropriate was polyethyleneglycol (PEG). In the dry pressing process the green machining also was used as an aid for making more complex shaped pieces, where only the pressing was not sufficient, thus increasing the possibilities of this method. The injection moulding process studied was the low pressure one, which is a process that can form pieces with more complex shapes, but that shows important problems in the debinding proress. A formulation for submicrometric alumina was studied and their problems in the injection process and debinding were evaluated. Finally, a comparative analysis of the different methods, was made emphasizing their advantages and disadvantages, aiming to futme industrial application in the Brazilian context.

As argamassas simples ou mistas de cimento Portland são largamente empregadas na construção civil, para assentamento de alvenarias e revestimentos de paredes e tetos. No Brasil, já algum tempo, procura-se evoluir em métodos experimentais de dosagem dessas argamassas, face à diversidade de agregados e plastificantes minerais nas várias regiões. Para as argamassas mistas, embora existam traços já consagrados com base na normalização estrangeira, estes, em tese, devem ser corrigidos em função das características do agregado ou do tipo de cal. Mas é principalmente para as argamassas simples, plastificadas com solos finos “in natura” ou beneficiados, de que o meio técnico se ressente de um método experimental para dosagem, dado que se torna impraticável a definição de composições padrão, se a granulometria do solo plastificante pode variar até dentro da própria jazida. No âmbito deste trabalho, a ênfase foi uma análise da repetibilidade de uma metodologia experimental para a definição da trabalhabilidade de argamassas plásticas, baseada no teor total de finos menor do que 0,075 mm, presente no traço de argamassa. Foram avaliados seis diferentes traços de argamassa simples de cimento Portland, plastificados com saibro in natura da região de Maceió/AL. O trabalho faz uma discussão sobre a trabalhabilidade dessas argamassas e quantifica algumas de suas propriedades através de ensaios de laboratório, no estado fresco e endurecido e em revestimentos executados sobre painéis de alvenaria, constando, por exemplo: retenção de água, teor de ar incorporado, resistência à compressão, resistência de aderência à tração e esclerometria. A partir dos experimentos, foi possível estabelecer correlações diretas entre o consumo de finos plastificantes e de água, em relação à fração de agregado maior do que 0,075 mm, sendo todos expressos em relação ao teor de cimento no traço. Pode-se, ainda, observar o comportamento dessas argamassas frente a algumas propriedades no estado fresco e endurecido. / Portland cement and lime mixtures are widely used in building constructions as mortars, plastering and renderings. For quite some time efforts have been made in Brazil to develop design mix procedures, due to the wide variety of aggregates and mineral plasticizing fillers in the various regions of the country. Although there are fixed proportions established by foreign standards for cement and lime mixtures, in theory these proportions should sometimes be corrected due to the wide characteristics of the aggregate or lime type. However, the technical community feels that it needs an experimental design mix procedure mainly for cement mortars plasticized with in natura for manufactured fillers because it is impossible to establish standard proportions when the filler granulometry can vary within the deposit itself. In this study, emphasis was placed on the analysis of an experimental procedure for defining the workability of mortars and plaster, based on a total material content of less than 0,075 mm of diameter in the mix proportioning. Six different mix proportions of cement mortars plasticized with in natura filler from Maceió (AL) were evaluated. The study also investigates the workability of these mortars through laboratory tests, measuring some of their properties in the fresh and hardened state and plasters applied to brick panels, properties such as: water retention, incorporated air, compression strength, tension strength and surface hardness. From the experiments it was possible to establish direct correlation’s between the consumption of mineral plasticizing filler and water in relation to an aggregate fraction with diameter of more than 0,075 mm with all them being divided by the amount of cement consumed in the mix. Even further, it was possible to analyze the behavior of these mortars in relation to some of the properties during the fresh and hardened state.

O objetivo deste trabalho é combinar as propriedades da borracha clorobutílica (CIIR) e borracha natural (NR) em uma blenda binária para aplicação em revestimento interno de pneus sem câmara de ar, usando argila organomodificada - montmorilonita (OMMT) - como carga, de modo a melhorar a propriedade de barreira do material. Para este propósito, as blendas devem exibir propriedades mecânicas similares ao material de referência, CIIR. Dezesseis formulações foram preparadas em um misturador interno usando 5 e 10 phr (partes por cem de borracha) de OMMT, em 2 blendas binárias: CIIR/NR 80/20 e 60/40. Em todas as amostras, o conteúdo de negro de fumo (NF) foi 50 phr. Para comparação, as formulações de CIIR e NR foram preparadas nas mesmas condições. Além disso, quatro nanocompósitos foram preparados na ausência de NF. Estes nanocompósitos apresentaram os menores resultados em todas as análises, provavelmente devido à ausência de negro de fumo nestas formulações. No entanto, na presença de negro de fumo, resultados de raios X e microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicaram a intercalação da OMMT pelas cadeias poliméricas e uma boa distribuição das partículas em ambas as blendas. Além disso, houve uma redução na viscosidade Mooney e, portanto, uma melhora na processabilidade e uma redução na entalpia de cura (ΔH), sendo mais acentuada nas formulações contendo maior quantidade de NR, indicando assim a boa interação e adesão interfacial entre as nanopartículas e a matriz polimérica na presença de negro de fumo. Em relação ao MH e ML não foram obtidas diferenças significativas à medida que se adiciona OMMT às formulações com negro de fumo. Porém, as blendas mostraram um decréscimo no torque máximo e isto pode ser atribuído ao modificador utilizado na argila, o qual age como um lubrificante, resultando em um decréscimo no MH e no ts2, o que é interessante do ponto de vista tecnológico. Estes nanocompósitos apresentaram ainda manutenção da propriedade de dureza, de tensão na ruptura e módulo a 100 %. Por outro lado, a degradação da matriz polimérica na presença de sais de amônio quaternário influenciou negativamente o desempenho térmico dos nanocompósitos. A propriedade de barreira das blendas na presença de OMMT e NF não mostrou melhora significativa. Porém, a boa dispersão do negro de fumo, a manutenção da propriedade de barreira, de módulo a 100 % e tensão na ruptura antes e após o envelhecimento, principalmente no sistema com maior quantidade de NR (CIIR/NR 60/40), indicam que as blendas podem ser usadas para revestimento interno de pneus sem câmara de ar, sem alteração significativa nas propriedades mecânicas e de barreira em relação ao material de referência, CIIR/NF 100/50, e reduzindo o custo do produto final, uma vez que a CIIR é 80% mais cara que a NR. / The aim of this work is combining the properties of chlorobutyl rubber (CIIR) and natural rubber (NR) in a binary blend for applications in tubeless tire inner liner, using organomodified clay - montmorillonite (OMMT) – as a filler, in order to improve barrier properties of the material. For this purpose, the blends should exhibit similar mechanical properties to the reference material, CIIR. Sixteen formulations have been prepared in an internal mixer using 5 and 10 phr (parts per hundred of rubber) of OMMT, in two binary blends: CIIR/NR 80/20 and 60/40. In all samples, the carbon black (CB) content was 50 phr. For comparison bases, CIIR and NR formulations were prepared under the same conditions. Furthermore, four nanocomposites have been prepared in absence of CB. These nanocomposites have presented the lowest results in all analyzis, likely due to the absence of carbon black in these formulations. However, in the presence of carbon black, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) results have indicated the intercalation of OMMT by the polymer chains and, hence, a better distribution for both blends. It was also observed a decrease in the Mooney viscosity and, therefore, an improvement in the processability, and a decrease in the curing enthalpy (ΔH), being more accentuated in the formulations containing superior amount of the NR, thus indicating the good interaction and interfacial adhesion between the nanoparticles and the polymer matrix in the presence of carbon black. With regard to the MH and ML no significant differences have been obtained as adding OMMT to the formulations with carbon black. However, the blends have showed a decrease in the maximum torque and this may be attributed to the modifier used in the clay, which acts as a lubricant, resulting in a decrease in the MH and ts2, which is interesting from a technological point of view. These nanocomposites have also presented conservation of the hardness, tensile strength and modulus values at 100 % elongation. On the other hand, the degradation of the polymer matrix in the presence of quaternary ammonium salts has had a negative effect on the thermal performance of the nanocomposites. The barrier properties of blends in the presence of OMMT e CB have not shown significant improvement. However, the good dispersion of the carbon black, the conservation of the property barrier, modulus at 100% and tensile strength before and after the aging, mainly in the system with superior amount of NR (CIIR/NR 60/40), indicate that the blends may be used to the tubeless tire inner liner, without significant change in the mechanical and barrier properties in relation to the reference material, CIIR/CB 100/50, and decreasing the cost of the final product, since the CIIR is 80% more expensive than the NR.

Orientadores: Ana Maria Martinez Nazar, Waldemar Alfredo Monteiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:58:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alarcon_OrestesEstevam_D.pdf: 6678749 bytes, checksum: 04409cdd3af65afccf24842fcf87825c (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Discute-se neste trabalho a influência que modificaçoes no teor de cobre e tratamento térmico nas ligas Al-6Zn-2Mg-XCu provocam nas propriedades mecânicas em tração monotônica. Em especial, estuda-se o efeito que variações no conteúdo de cobre provocam no comportamento do material frente à deformação e modo de fratura. Com esta finalidade foram considerados três teores de cobre (1 - 1,6 - 2,1 %) , mantendo-se consante os outros parametros tals como composição química dos outros elementos, grau de recristalização e tamanho de grão. Os resultados mostraram que o incremento do teor de cobre -provoca um aumento simultâneo nas propriedades de resistência à tração, dutilidade e coeficiente de encruamento. Estudos utilizando microscopia ótica e eletrônica de varredura permitiram observar que a fratura ocorre pelo micromecanismo de "dimples" sendo que, com o aumento do tempo de envelhecimento, ocorre transição na fratura de predominantemente transgranular para intergranular. Também foi possível determinar que o aumento no teor de cobre não somente provoca um aumento dos precipitados endurecedores, mas também muda o mecanismo de deformação, já que observam-se bandas de deslizamento grosseiras e largamente espaçadas no caso de ligas com baixo teor de cobre e, bandas de deslizamento finas e pouco espaçadas para altos teores de cobre. Utilizando microscopia eletrônica de transmissao constatou-se uma forte tendência à distribuição heterogênea da deformação para liga com 1% de cobre (T6) com discordâncias cisalhando os precipitados,e uma tendência a distribuição homogênea da deformação com discordâncias se movimentando preferencialmente pelo mecanismo de formação de anéis para a liga com 2,1% de cobre. As evidências experimentais permitiram verificar que o cobre não somente aumenta a fração volumétrica dos precipitados como também aumenta a quantidade de precipitados semi-coerentes e incoerentes e, com isto, a homogeneidade da deformação. / Abstract: The effect of copper content and heat treatment the Al-6Zn-2Mg-XCu alloys on their monotonic properties of was investigated. Deformation behavior and fracture mode of these alloys are specially described. Three alloys of 1; 1,6 and 2,1% copper were considered, remaining constant the other variables like chemical composition of other elements, recrystallization degree and grain size. The results show that increasing copper content simultaneously increase tensile strength, yield strength ductility and strain hardening exponent. Studies using optical and scanning electron microscopy was observed proceeds by dimple rupture and with increasing there is a change in the fracture mode from predominantly transgranular to intergranular. At the same time, increasing copper content there is a transition on the deformation behavior from coarse slip bands for the lower copper content to narrow small spacing slip bands for higher copper content. Transmission electron microscopy shows the tendency for in homogeneous deformation for the 1% copper alloy with dislocation shearing precipitates and homogeneous deformation for the 2,1% copper alloy with precipitates looped by dislocation. There are experimental evidence that the addition of copper not only increase the volume fraction of strenghtening precipitates but also increase the number of partially coherent and incoherent precipitates and thus, the homogeneity of the deformation. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341126.pdf: 12928859 bytes, checksum: 6b2a57ac5c8a3bdccab4f089b8b52310 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho tem como objetivo estudar a geração das tensões residuais macroscópicas e sua influência sobre a resistência mecânica e o comportamento à fratura de revestimentos cerâmicos tipo porcelanato.Para os porcelanatos laboratoriais, foi empregada uma composição de 52,8% feldspato, 31% de caulim e 16,2% de quartzo (% mássico). As tensões residuais foram medida pelo método Strain Relaxation Slotting Method (SRSM). O presente trabalho foi dividido em três partes. Na primeira parte, o desenvolvimento de tensões residuais em diferentes velocidades de resfriamentos foi estudado para porcelanatos laboratoriais. Mostrou-se que a velocidade de resfriamento, em altas temperaturas, influencia fortemente as tensões residuais geradas na superfície. As maiores tensões residuais de compressão foram encontradas para os resfriamentos rápidos realizados a T máx de 800ºC. Temperaturas inferiores, como a de transformação alotrópica do quartzo, não apresentaram influências significativas no desenvolvimento das tensões residuais. Na segunda parte, estudou-se a influência das propriedades do material na geração de tensões residuais em porcelanatos laboratoriais. Dentre as propriedades estudadas, o tamanho de partícula do quartzo e a espessura do corpo de prova foram as que apresentaram maior influência sobre o incremento nas tensões residuais e na resistência mecânica à flexão. Para a variação do tamanho de partícula do quartzo, foi encontrado que as partículas menores desenvolvem maior compressão na superfície do material incrementando a resistência mecânica. Para a variação da espessura do material, corpos de prova com maiores espessuras, na etapa do resfriamento, apresentam maior gradiente térmico entre a superfície e o centro da peça, comprimindo a superfície e aumentando a resistência mecânica. Com as demais propriedades, porosidade e tamanho do poro,coeficiente de expansão térmica e fase vítrea, constatou-se que o aumento da tensão de compressão na superfície do material nem sempre é convertido em aumento na resistência mecânica. Na terceira parte, foi realizado um estudo sobre a influência das tensões residuais macroscópicas no comportamento à fratura de porcelanatos industriais.As peças, provenientes de diferentes empresas, foram submetidas a ensaios de flexão e seu comportamento à fratura foi analisado. Os resultados mostraram que peças que apresentaram perfis de tensões não parabólicos e assimétricos desenvolveram comportamento inadequado à fratura. Para essas peças, o ajuste das deformações experimentais, no ensaio de medidas de tensões residuais, exige a utilização de polinômios de Legendre maior que grau 2. Ainda nesse capítulo, verificou-se que as peças tensionadas com resfriamento rápido apresentaram fratura não retilínea, enquanto que as peças provenientes de resfriamento lento (não tensionadas) mostraram fratura linear.<br> / Abstract: This work aims to study the generation of macroscopic residual stresses and their influence on mechanical strength and cutting behaviorin Porcelain stoneware tiles. For laboratory porcelain a composition of 52.8% feldspar, 31% kaolin and 16.2% quartz was used (by mass). The residual stress was measured by SRSM method. This study was divided into three parts. In the first part, the development of residual stresses at different cooling rates was studied for laboratory porcelain. It was shown that the cooling rate at high temperature strongly influences theresidual stresses generated on the surface. The highest residual compressive stresses were found for rapid cooling performed around T max 800ºC. Lower temperatures, such as the allotropic transformation of quartz, had no significant influence on the development of residual stresses. In the second part, the influence of the material properties onthe generation of residual stresses in laboratory porcelain was studied.Among the properties analyzed, the particle size of quartz and the thickness of the specimen showed the greatest influence on the increasein residual stresses and mechanical strength. For the variation of the particle size of quartz, it was found that the smaller particles develophigher compression on the material surface increasing the mechanical strength. Regarding thickness variation of the material, samples withlarger thickness in the cooling step have a higher thermal gradientbetween the surface and the center of the piece, compressing the surfaceand increasing the mechanical strength. For other properties, porosityand pore size, coefficient of thermal expansion and glass phase, it wasfound that increased compressive stress on the surface of the material isnot always converted into increased mechanical strength. The third partwas a study about the influence of macroscopic residual stresses on thefracture behavior of industrial porcelain. Pieces from different industrieswere submitted to a bending test and the fracture behavior was analyzed. The results showed that pieces with a non-parabolic andasymmetrical stress developed an inadequate fracture behavior. Forthose pieces, the fit of the experimental deformation, in the residual stress measures, require the use of Legendre polynomials of degree greater than 2. Still in this chapter, it was found that the stressed pieceswith rapid cooling showed no rectilinear fracture whereas the (nonstressed)pieces from slow cooling showed a linear fracture.

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_ElizabethBorges_M.pdf: 3383889 bytes, checksum: 195b5562dbb01c1feb34750510101917 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A avaliação dos processos de degradação de polímeros em condições de serviço pode ser similada por envelhecimento natural ou artificial acelerado em laboratório. O sistema em estudo (LMPI-3/2) provém de uma formulação desenvolvida na UNICAMP, em trabalho conjunto com o CPqD-TELEBRÁS. Este material é um composto curável com UV, constituído basicamente dos oligômeros epóxi acrilatado e uretano acrilatado, de monômero reativo e fotoiniciador. Trabalhou-se também com duas resinas comerciais denominadas Nacional (CN) e Importada (CI). Afim de acompanhar o processo degradativo em curto espaço de tempo, e pelo material em questão ser utilizado continuamente em cabos isolados da radiação solar, optou-se por similar o envelhecimento de filmes e fibras revestidas através de exposições isotérmicas à altas temperaturas. Uma importante característica da fibra de vidro é a sua tendência a enfraquecer sob influência combinada de vapor d¿água e carga aplicada. Assim, em paralelo, tentou-se avaliar o efeito da umidade à partir do condicionamento em água do filme e da fibra revestida, e ensaios de absorção de água em filmes. A degradação dos materiais foi monitorada a partir de testes mecânicos. Os dados obtidos de filmes foram tratados segundo modelagem de Arrhenius para previsão do tempo de vida útil do polímero... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Accelerated aging conditions were used to evaluate polymer degradation process in laboratory. The material in study is used isolated of the U.V. radiation component of sunlight. Aging was simulated under diferents temperatures, isothermally. The resin named LMPI 3/2 was developed on a previous work between UNICAMP and CPqD / Telebrás. The U.V. curable acrylic resin consisted of epoxy acrylate and urethane acrylate oligomers, reactive monomer, photoinitiator and inhibitor. Simultaneously, were investigated two commercials resins named CN and CI. Considering that the resins were used as optical fibers coating, the same aging conditions were used with coated fibers. An important characteristic of glass fibers and other glass structures is their tendency to weaken under the combined influence of water vapour and applied load. The effect of the moisture on strength of coated optical fibers and films was also evaluated. The degradation was evaluated by mechanical testing. An Arrhenius model was used to utilize the mechanical properties of the films, providing service life estimation. Mechanical properties of the films versus aging time values were plotted to establish the effect of the enviromment on the strength of the coated optical fibers. The methodology developed in this work provides a fast way to predict the service life of the polymeric coating materials... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química