Nesta dissertação foram avaliadas metodologias para reação de amidação de amostras comerciais de poli (metilmetacrilato), PMMA, com alilamina e benzilamina. A reação foi executada em tubo selado sob aquecimento a 90 C por sete dias, sem que nenhuma quantidade mensurável de amida pudesse ser detectada por FTIR e RMN. A reação foi reavaliada sob catalise de DBU, 3,4% molar, sem que nenhum resultado positivo obtido. O emprego de DBU associado ao NaCN como co-catalisador mostrou-se eficaz é o PMMA pode ser derivatizado em 30 %, com alilamina, e 13 % com benzilamina, sob as mesmas condições de temperatura e tempo. A analise elementar e o RMN-1H foram conclusivos na quantificação das reações enquanto o FTIR mostrou-se pouco eficaz devido a sobreposições de bandas. A taticidade das amostras comerciais de PMMA e do material produzido pode ser avaliada por RMN. Experimentos exploratórios efetuados em forno de microondas monomodo sob as mesmas relações molares com aquecimento a 120 C por 30 minutos com 80 W de potencia não foram capazes de promover alterações na matriz polimérica / This work evaluated methodologies for amidation reaction of commercial samples of poly (methylmethacrylate), PMMA, with allylamine and benzylamine. The reaction was performed in a tube under heating at 90 C for seven days without any measurable amount of amide could be detected by FTIR and NMR. The reaction was reassessed under catalysis of DBU, 3,4 mol %, without any positive results. The use of DBU associated with NaCN as co-catalyst was effective with PMMA can be derivatized by 30%, with allylamine, and 13% with benzylamine under the same conditions of temperature and time. The elemental analysis and 1H-NMR were conclusive in quantifying the reactions while FTIR was found to be unreliable due to overlapping of bands. The tactic of commercial samples of PMMA and the material produced can be assessed by NMR. Exploratory experiments conducted in single-mode microwave oven under the same molar ratios heated at 120 C for 30 minutes with 80 W of power were not able to promote changes in the polymer matrix

Nesta dissertação foram avaliadas metodologias para reação de amidação de amostras comerciais de poli (metilmetacrilato), PMMA, com alilamina e benzilamina. A reação foi executada em tubo selado sob aquecimento a 90 C por sete dias, sem que nenhuma quantidade mensurável de amida pudesse ser detectada por FTIR e RMN. A reação foi reavaliada sob catalise de DBU, 3,4% molar, sem que nenhum resultado positivo obtido. O emprego de DBU associado ao NaCN como co-catalisador mostrou-se eficaz é o PMMA pode ser derivatizado em 30 %, com alilamina, e 13 % com benzilamina, sob as mesmas condições de temperatura e tempo. A analise elementar e o RMN-1H foram conclusivos na quantificação das reações enquanto o FTIR mostrou-se pouco eficaz devido a sobreposições de bandas. A taticidade das amostras comerciais de PMMA e do material produzido pode ser avaliada por RMN. Experimentos exploratórios efetuados em forno de microondas monomodo sob as mesmas relações molares com aquecimento a 120 C por 30 minutos com 80 W de potencia não foram capazes de promover alterações na matriz polimérica / This work evaluated methodologies for amidation reaction of commercial samples of poly (methylmethacrylate), PMMA, with allylamine and benzylamine. The reaction was performed in a tube under heating at 90 C for seven days without any measurable amount of amide could be detected by FTIR and NMR. The reaction was reassessed under catalysis of DBU, 3,4 mol %, without any positive results. The use of DBU associated with NaCN as co-catalyst was effective with PMMA can be derivatized by 30%, with allylamine, and 13% with benzylamine under the same conditions of temperature and time. The elemental analysis and 1H-NMR were conclusive in quantifying the reactions while FTIR was found to be unreliable due to overlapping of bands. The tactic of commercial samples of PMMA and the material produced can be assessed by NMR. Exploratory experiments conducted in single-mode microwave oven under the same molar ratios heated at 120 C for 30 minutes with 80 W of power were not able to promote changes in the polymer matrix

Orientador: Leila Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucente_AnaGlauciaBogalhos_D.pdf: 2114033 bytes, checksum: ddc1d7f9bcfcce3f7ddfd258b22465d3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A falta de um material que viabilize a confecção de uma prótese dentária em um menor número de etapas, economizando tempo e facilitando a vida dos pacientes foi a maior motivação para o desenvolvimento desta tese que se baseia na patente BR n. PI 0602107-7 A: Conjuntos de arcos dentais pré-fabricados, flexíveis e com dentes ajustáveis obtida pelo grupo de pesquisa onde se insere este trabalho, em que se propõe o uso do arco dental flexível pré-fabricado na confecção da prótese, que poderá ser produzida em um menor tempo, com um menor custo. O material usado para o arco dental flexível pré-fabricado por energia de micro ondas, bem como para a prótese dental final deverá conter uma base polimérica que permitirá a flexibilidade inicial do arco, que após receber ajustes na posição dos dentes, adequados a cada paciente, será incorporado à prótese final, sendo o conjunto reticulado de forma simultânea. Para tanto, foi investigada a viabilidade do uso do copolímero de metacrilato de metila-n-metacrilato de butila (PMMA-co-PBMA), sintetizado via técnica de miniemulsão, como a matriz polimérica base para a confecção de arcos dentais pré-fabricados, flexíveis e com dentes ajustáveis e da prótese final. Na síntese do copolímero pretendido, foram estudadas as características dos iniciadores, surfactante, estabilizador e temperatura de reação sobre a distribuição volumétrica (Dv) e populacional (DSD) de tamanhos de partícula, conversão global, temperatura de transição vítrea (Tg), massa molar média ponderal (Mw), massa molar média numérica (Mn) e polidispersividade (Mw/Mn). Verificou-se a influência da solubilidade dos iniciadores em baixas temperaturas na conversão global, Dv e DSD, fator que não interfere em altas temperaturas. Além das análises de Tg, Mw e Mw/Mn dos copolímeros e homopolímeros obtidos por mecanismo de adição. Realizaram-se também análises de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourrier (FT-IR) indicando que o copolímero foi formado na configuração alternada ou aleatória. A resina formulada a partir do copolímero sintetizado para uso no arco dental pré-fabricado foi caracterizado, a partir de ensaios de resistência à flexão, microdureza, módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, da Tg do material e monômero residual. Os resultados mostram um material compatível com resinas comerciais em relação à microdureza e módulo de elasticidade / Abstract: The lack of a material that enables the production of a dental prosthesis in fewer steps, saving time and making life easier for the patients was the major motivation for developing this thesis is based on the patent BR n. PI 0602107-7 A: Sets of prefabricated dental arches, flexible and adjustable teeth obtained by the research group which includes this work, it is proposed the use of prefabricated flexible dental arch in the making of the prosthesis, which can be produced in less time, with less cost. The material used for the flexible prefabricated dental arch by microwave energy and for the final dental prosthesis should contain a polymer base which will allow the initial flexibility of the arch, after receiving adjustments to the position of the teeth, adequate to each patient will be incorporated into the final prosthesis being crosslinked together simultaneously. Therefore, it was investigated the feasibility of using n-butyl methyl methacrylate-methacrylate copolymer (PMMA-co-PBMA) synthesized via miniemulsion technique as the base polymer matrix for the manufacture of prefabricated dental arches, flexible and adjustable teeth and the final prosthesis. In the synthesis of the desired copolymer characteristics of primers were studied, surfactant, stabilizer and reaction temperature on the size distribution (Dv) and population (DSD) particle size, overall conversion, glass transition temperature (Tg), mass-average molecular weight (Mw), number-average molecular weight (Mn) and polydispersity (Mw/Mn). It has been found to influence the solubility of the initiators at low temperatures in the overall conversion, Dv and DSD factor that does not interfere at high temperatures. In addition to the analyzes Tg, Mw and Mw / Mn of the copolymers and homopolymers obtained by adding mechanism. Nuclear Magnetic Resonance analysis (NMR) spectroscopy and Fourier transform infrared (FT-IR) were also performed indicating that the copolymer was formed in alternating or random configuration. The resin made from copolymer synthesized for use in prefabricated dental arch was characterized as bending strength tests, hardness, modulus of elasticity, Poisson's ratio, the Tg of the material and residual monomer. The results show a material similar to commercial resins with regard to hardness and modulus of elasticity / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutora em Engenharia Quimica

La administración tópica de medicamentos en terapias oftalmológicas consiste en colocar el fármaco (generalmente una solución o suspensión) directamente sobre el ojo mediante goteo. Luego de esta aplicación el tiempo de residencia del fármaco en la película lagrimal es generalmente corto, típicamente entre 2 y 5 minutos, y durante este tiempo solamente se absorbe en el tejido corneal entre 1 y 10% de la dosis aplicada. El resto del fármaco es drenado hacia la circulación sistémica junto con la lágrima. Usualmente estas limitaciones son compensadas con la aplicación de dos o más dosis seguidas, espaciadas cada 5 minutos, a fin de alcanzar la dosis terapéutica en el tejido. Según la gravedad de la patología, puede que este procedimiento deba realizarse varias veces al día. Todo este proceso conlleva a que se produzcan fluctuaciones muy marcadas en los niveles del fármaco en los tejidos, pudiendo alcanzarse valores superiores o inferiores a los niveles terapéuticos requeridos. Además, el uso de gotas oculares está asociado a una rápida variación en la velocidad de administración del fármaco a la córnea, lo cual a su vez limita la eficacia del sistema terapéutico. Si bien la administración tópica clásica mediante gotas (colirios) es de fácil aplicación y presenta menos complicaciones potenciales que otros sistemas de administración tópica (inyecciones, insertos, etc.), no es posible tener un control adecuado de la administración del fármaco ya que no permite controlar los niveles alcanzados con sucesivas aplicaciones durante todo el periodo de tratamiento. Por otra parte la absorción sistémica del fármaco a través del drenaje lagrimal genera una distribución del mismo en tejidos no específicos y evita el pasaje por el hígado, pudiendo causar efectos adversos sistémicos importantes, en especial cuando se administran de manera crónica. Con el objetivo de mejorar la absorción del fármaco en el sitio de acción o de absorción específico se han desarrollado estrategias alternativas que permiten aumentar su tiempo de permanencia en el ojo. Estos sistemas se denominan sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos y se basan en la posibilidad de localizar el fármaco o la droga justamente en el sitio de acción y suministrar la cantidad necesaria durante el tiempo requerido, con el propósito de mejorar la biodisponibilidad y disminuir los efectos no deseados. Los sistemas de transporte y liberación de medicamentos son diseñados para regular la velocidad de liberación del fármaco, mantener una concentración terapéutica estable en el organismo, y evitar que se produzcan fluctuaciones importantes en sus niveles plasmáticos. En este caso la frecuencia de dosificación disminuye, se reduce el peligro de sobredosificación, se mejora la absorción, se alcanza un mayor tiempo de residencia y se producen menos efectos secundarios. La liberación de la droga a partir de estos sistemas puede ser constante durante un dado período o bien puede estar promovida por la acción de un determinado factor del entorno. Dentro de los sistemas alternativos para la administración de medicamentos oculares se encuentran las formulaciones semisólidas (geles), los ungüentos, los sistemas coloidales, los insertos y las lentes de contacto. Estos sistemas incrementan significativamente la eficiencia de las terapias oculares. Sin embargo presentan algunos inconvenientes como ser: visión borrosa en el caso de geles y ungúentos, problemas de colocación y expulsión, como sucede con los injertos. En el caso de las lentes de contacto, además de prolongar el tiempo de permanencia, también mejora la absorción, ya que su dimensión y ubicación (frente a la córnea) permite un contacto íntimo con la superficie corneal. Además presentan la ventaja de no interferir con la visión del paciente, no son expulsadas del ojo y en general presentan un alto confort. Las lentes de contacto adecuadas para estos fines son las denominadas “blandas” y son fabricadas empleando hidrogeles poliméricos ligeramente entrecruzados y se las conoce como lentes de contacto terapéuticas. Estas lentes de contacto terapéuticas, son preparadas fácilmente como sistemas de liberación mediante la inmersión de la lente en una solución de la droga o principio activo y actuando como reservorio. Las lentes de contacto de hidrogel han sido propuestas desde 1965 como posibles dispositivos para liberación o delivery de drogas. Sin embargo la mayoría de los estudios realizados desde esa fecha apuntan al estudio de la eficiencia que presentan las lentes de contacto blandas, diseñadas para otros fines (corrección óptica) como reservorio de medicamentos. Los inconvenientes que se presentan con las lentes de contacto blandas comerciales como sistemas de liberación controlada es su baja afinidad y capacidad de captar diferentes tipos de fármacos. Asimismo, en los casos donde la carga del fármaco en el hidrogel es adecuada, su mayor limitación radica en que la liberación para algunos fármacos ocurre demasiado rápido como para mantener niveles terapéuticos en las estructuras oculares durante períodos de tiempo suficientemente largos. En los últimos años se ha puesto mayor énfasis en la innovación tecnológica de lentes de contacto diseñados específicamente para sistemas de liberación de fármacos, debido en parte a los avances realizados en la comprensión de los mecanismos involucrados en los procesos de liberación, y al desarrollo y aplicación de nuevas estrategias orientadas a mejorar la capacidad de carga y el desempeño de estos sistemas. El comportamiento ideal de un sistema de liberación controlada o delivery de fármacos debería ser tal que pudiese regular la velocidad de liberación de forma tal de administrar la cantidad apropiada de fármaco, en el lugar adecuado y en el momento necesario. Una estrategia aplicada recientemente en el campo de la tecnología farmacéutica para el desarrollo de sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos es el uso de hidrogeles responsivos, materiales con grupos funcionales capaces de modificar su estructura en respuesta a estímulos externos. En este marco, la aplicación de hidrogeles responsivos se basa en la posibilidad de que estos materiales modifiquen sus estructuras ante cambios del entorno, provocados por la presencia de un estado patológico, por requerimientos biológicos fluctuantes o por la aparición de ciertas biomoléculas, y liberen la cantidad apropiada del principio activo (fármaco) en función de la magnitud de ese cambio. La ventaja de emplear estos materiales radica en que se combinan las propiedades características de los hidrogeles con el potencial de regular la captación o liberación de sustancias en respuesta a cambios producidos en el entorno. El objetivo de este trabajo es sintetizar hidrogeles responsivos para su aplicación como sistemas de transporte y liberación de fármacos oculares de forma tal que permitan aumentar los tiempos de permanencia del fármaco en contacto con los tejidos oculares y lograr ejercer un control efectivo en la velocidad de liberación del mismo. Como se expuso previamente, esto permitirá: aumentar la absorción del fármaco, mejorar la biodisponibilidad, minimizar los efectos secundarios, disminuir la frecuencia de dosificación, evitar múltiples aplicaciones por dosis y mejorar el cumplimiento de la pauta terapéutica por parte de los pacientes. Particularmente, en este trabajo la elección del material se orientó hacia la posibilidad de modular la velocidad de liberación del fármaco en respuesta a pequeños cambios en el valor del pH lagrimal. A partir de copolimeros de dos monómeros acrílicos, 2-hidroxietil metacrilato (HEMA) y 2-(diisopropilamino)etil metacrilato (DPA), esperamos obtener un material, que presente por un lado propiedades compatibles para ser uso en la fabricación de lentes de contacto; y por otro lado que posea propiedades pH responsivas que permitan ser utilizados como sistemas para modular la liberación de fármacos y en particular en terapias oftalmológicas. El presente trabajo está organizado en capítulos. En el capítulo I se introduce el tema con una breve exposición de los conceptos generales sobre la administración de fármacos oculares y las vías de absorción. También se definen los sistemas de liberación controlada, sus características, y particularmente se describen las ventajas y desventajas del empleo de lentes de contacto terapéuticas y las posibilidades de emplear sistemas responsivos. En el capítulo II se describe de forma general la síntesis de los hidrogeles y los materiales y métodos empleados para la misma. En el capítulo III se estudian las propiedades fisicoquímicas de los hidrogeles sintetizados empleando diferentes técnicas de caracterización. Se estudian las características espectrales, las propiedades térmicas y las características superficiales. Como caracterización específica para su potencial aplicación se estudian las propiedades ópticas, la humectabilidad, el contenido acuoso y la densidad, a fin de determinar si los mismos son compatibles con su uso como lente de contacto terapéutica. En el capítulo IV se estudia el comportamiento de los copolímeros HEMA/DPA como sistemas de captación y liberación de principios activos, y su capacidad de controlar la velocidad de liberación a través de cambios en el pH del medio. En primer lugar se realiza un estudio sobre la capacidad de incorporar diferentes principios activos en diferentes condiciones de carga (pH y concentración de la solución de carga); en segundo lugar se analizan las interacciones entre algunos principios activos incorporados y la matriz de los polímeros; y en tercer lugar se estudia la capacidad de liberar los principios activos incorporados. A partir de éstos se determinan los tiempos y las cantidades de compuestos liberados en diferentes condiciones de pH y para las distintas composiciones y grados de entrecruzamiento de los hidrogeles. En el capítulo V se detallan las conclusiones generales de este trabajo y en el capítulo IX se plantean actividades y líneas de estudio que pueden ser motivo de trabajos futuros.

Nanocompósitos de PMMA/ argila montmorilonita foram obtidos por fotopolimerização in situ. O metacrilato de metila foi polimerizado na presença de argilas modificadas usando Tioxantona (TX) e etil 4-(dimetilamino) benzoato (EDB) como sistema fotoiniciador. As argilas montmorilonitas SWy-1 modificadas, SWy-1-C8 e SWy-1-C16, foram preparadas pela troca de íons com brometo de octiltrimetilamônio (C8) e brometo de hexiltrimetilamônio (C16), respectivamente. A difração de raios-X indicou que os compósitos de PMMA/argila podem ter estruturas intercaladas ou esfoliadas, ou mesmo uma mistura de estruturas em camadas esfoliada e parcialmente intercalada. A estrutura de cada nanocompósito depende da concentração de argila e do solvente utilizado na preparação. A influência da concentração de argila organofílica, natureza do solvente e tipo de argila nas propriedades térmicas e mecânicas foi estudada por análise termogravimétrica e análise dinâmico-mecânica. Todos os nanocompósitos preparados em acetonitrila exibiram melhora da sua estabilidade térmica, principalmente devido à interação entre a argila e o polímero que é maximizada através da estrutura da argila esfoliada. No caso do PMMA e nanocompósitos sintetizados em etanol, a estabilidade térmica do polímero e nanocompósitos foi praticamente a mesma, uma vez que a estrutura da argila é predominantemente do tipo intercalada. Na velocidade de polimerização observou-se que os fatores que mais influenciaram foram a concentração de argila e o tipo de solvente. A argila proporciona a formação de microambientes que estabilizam o estado excitado do iniciador formando mais radicais livres e consequentemente aumentando a velocidade polimerização. A utilização da acetonitrila, a qual é um melhor solvente para o PMMA proporcionou massas molares menores. A degradação foto-oxidativa dos nanocompósitos de PMMA/ argila foi investigada utilizando cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). Foram encontradas evidências de que o PMMA e nanocompósitos degradam por cisões aleatórias de cadeias. A polidispersidade aumentou após a irradiação e o coeficiente de degradação de PMMA puro é de até seis vezes maior do que para os nanocompósitos. O efeito sobre os coeficientes de fotodegradação da concentração de argila, tipo argila (argila modificada por agentes tensoativos com diferentes comprimentos de cadeias de alquílica) e o solvente utilizado para a dispersão de argila orgânica, também foram estudados. / Montmorillonite clay/PMMA nanocomposites were obtained by in situ photopolymerization. Methyl methacrylate was polymerized in the presence of modified clays using thioxanthone (TX) and ethyl 4-(dimethylamino) benzoate (EDB) as photoinitiating system. The SWy-1 montmorillonite modified clays, SWy-1-C8 and SWy-1-C16, were prepared by ion exchange with octyltrimethylammonium bromide (C8) and hexyltrimethylammonium bromide (C16), respectively. X-ray diffraction indicated that clay/PMMA composites have intercalated or exfoliated structures, or even a mixture of exfoliated and partially intercalated structure layers. The structure of each particular nanocomposite depends on the clay loading and the solvent used for the preparation.The influences of organoclay loading, solvent nature and clay type on thermal and mechanical properties were studied by thermogravimetric analysis and dynamic mechanical analysis. All the nanocomposites prepared in acetonitrile exhibited improvement in their thermal stability, mainly due to the interaction between the clay and the polymer which is maximized by the exfoliated clay structure. In the case of PMMA and nanocomposites synthesized in ethanol, the thermal stability of polymer and nanocomposites remained practically the same once the clay structure is predominantly of the intercalated type. It was observed that the factors that most influenced the polymerization rate were the concentration of clay and type of solvent. The clay provides the formation of microenvironments that stabilizes the excited state of the initiator forming free radicals and consequently increasing the polymerization rate. The use of acetonitrile, which is a better solvent for PMMA gave the lowest molar weight. The photooxidative degradation of clay/PMMA nanocomposites has been investigated using size exclusion chromatography (SEC). Evidence was found that PMMA and composites degrade by random chain scissions. The polydispersity increases after irradiation and the degradation rate coefficient for pure PMMA is up to 6 times larger than that for the composites. The effect on the photodegradation rate coefficients of the clay content, clay type (clay modified by surfactants with different lengths of alkyl chains) and solvent used for dispersion of organic clay were also studied. The relationship of these parameters on the photodegradation process was statistically evaluated using a two-level factorial design.

A geração de passivos ambientais após o término da vida útil dos materiais poliméricos é uma realidade que está sendo mudada devido a reciclagem desses materiais. A obtenção de novos materiais a partir do seu reuso traz vantagens com a diminuição de custos no produto final, já que reduz a produção da matéria prima virgem, além de minimizar a quantidade de rejeitos. Neste trabalho, a borracha EPDM vulcanizada foi reprocessada termicamente por irradiação e envelhecimento para que ocorresse a sua desvulcanização, visando obter melhor desempenho no processo de reciclagem; o polietileno de alta densidade (PEAD) foi reprocessado vinte vezes de modo a obter um termoplástico reciclado. Com esses componentes foram obtidos compósitos extrudados contendo 1 % e 5 % da borracha (com e sem tratamento térmico) dispersa na matriz reprocessada de PEAD. A compatibilização entre os componentes foi obtida testando alguns tipos de substâncias e nesse sentido, o metacrilato de glicidila (GMA) foi o que promoveu o melhor resultado. Os compósitos também foram submetidos ao processo de irradiação por feixe de elétrons nas doses de 50 kGy e 100 kGy e a comparação entre os materiais irradiados e não irradiados foi realizada a partir de análises por FTIR, TG, DSC, MEV e testes mecânicos (tração, impacto e dureza). Os compósitos apresentaram-se homogêneos e a interface entre a borracha e a matriz polimérica apresentou-se contínua. Observou-se que tanto o reprocessamento termocisalhante quanto a irradiação promovem alterações em nível molecular de modo que a reticulação e a degradação ocorrem simultaneamente. A adição de EPDM nas concentrações estudadas foi fundamental na promoção da reticulação do material. Com processo de irradiação, os compósitos apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas. / The generation of waste after service end-life of polymeric materials is a reality that is being changed because of the recycling of these materials. Obtaining new materials from its reuse brings benefits to the reduction of costs in the final product, since it reduces the production of virgin raw material, while minimizing the amount of waste. In this work, the vulcanized EPDM rubber was thermally reprocessed by both simultaneous irradiation and oven aging to perform its devulcanization to improve performance in the recycling process; high density polyethylene (HDPE) was reprocessed twenty times so as to obtain a recycled thermoplastic. These both components were extruded to obtain composites containing 1% and 5% of rubber (with or without heat treatment) dispersed in reprocessed HDPE matrix. The compatibility between the components was obtained testing some kinds of substances and accordingly, the glycidyl methacrylate (GMA) promoted the best result. The composites were also subjected to irradiation process by electron beam at doses of 50 kGy to 100 kGy and analysis by FTIR, TG, DSC, SEM and mechanical tests (traction, impact and hardness) were carried out to compare irradiated and non-irradiated materials. The composites had become homogenous and the rubber and the polymeric matrix interface presented to be continuous. It was observed that both processes thermal-shearing and irradiation promote changes at the molecular level so that crosslinking and degradation occur simultaneously. The addition of EPDM in the studied concentrations was important to promote the material crosslinking. The composites showed improvement in mechanical properties with the irradiation process.

A geração de passivos ambientais após o término da vida útil dos materiais poliméricos é uma realidade que está sendo mudada devido a reciclagem desses materiais. A obtenção de novos materiais a partir do seu reuso traz vantagens com a diminuição de custos no produto final, já que reduz a produção da matéria prima virgem, além de minimizar a quantidade de rejeitos. Neste trabalho, a borracha EPDM vulcanizada foi reprocessada termicamente por irradiação e envelhecimento para que ocorresse a sua desvulcanização, visando obter melhor desempenho no processo de reciclagem; o polietileno de alta densidade (PEAD) foi reprocessado vinte vezes de modo a obter um termoplástico reciclado. Com esses componentes foram obtidos compósitos extrudados contendo 1 % e 5 % da borracha (com e sem tratamento térmico) dispersa na matriz reprocessada de PEAD. A compatibilização entre os componentes foi obtida testando alguns tipos de substâncias e nesse sentido, o metacrilato de glicidila (GMA) foi o que promoveu o melhor resultado. Os compósitos também foram submetidos ao processo de irradiação por feixe de elétrons nas doses de 50 kGy e 100 kGy e a comparação entre os materiais irradiados e não irradiados foi realizada a partir de análises por FTIR, TG, DSC, MEV e testes mecânicos (tração, impacto e dureza). Os compósitos apresentaram-se homogêneos e a interface entre a borracha e a matriz polimérica apresentou-se contínua. Observou-se que tanto o reprocessamento termocisalhante quanto a irradiação promovem alterações em nível molecular de modo que a reticulação e a degradação ocorrem simultaneamente. A adição de EPDM nas concentrações estudadas foi fundamental na promoção da reticulação do material. Com processo de irradiação, os compósitos apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas. / The generation of waste after service end-life of polymeric materials is a reality that is being changed because of the recycling of these materials. Obtaining new materials from its reuse brings benefits to the reduction of costs in the final product, since it reduces the production of virgin raw material, while minimizing the amount of waste. In this work, the vulcanized EPDM rubber was thermally reprocessed by both simultaneous irradiation and oven aging to perform its devulcanization to improve performance in the recycling process; high density polyethylene (HDPE) was reprocessed twenty times so as to obtain a recycled thermoplastic. These both components were extruded to obtain composites containing 1% and 5% of rubber (with or without heat treatment) dispersed in reprocessed HDPE matrix. The compatibility between the components was obtained testing some kinds of substances and accordingly, the glycidyl methacrylate (GMA) promoted the best result. The composites were also subjected to irradiation process by electron beam at doses of 50 kGy to 100 kGy and analysis by FTIR, TG, DSC, SEM and mechanical tests (traction, impact and hardness) were carried out to compare irradiated and non-irradiated materials. The composites had become homogenous and the rubber and the polymeric matrix interface presented to be continuous. It was observed that both processes thermal-shearing and irradiation promote changes at the molecular level so that crosslinking and degradation occur simultaneously. The addition of EPDM in the studied concentrations was important to promote the material crosslinking. The composites showed improvement in mechanical properties with the irradiation process.

Materiais poliméricos podem exibir propriedades ópticas não lineares (ONL), o que motiva hoje em dia, muitas pesquisas para sua aplicação em dispositivos optoeletrônicos. Neste trabalho descreve-se a preparação do copolímero do tipo grupo lateral (\"side-chain\") formado pelos monômeros metacrilato de metila (MMA) e monômeros metacrilato de metila ligado a molécula disperso vermelho 13 (MMA-DR13). Como a atividade óptica não-linear de segunda ordem dos materiais poliméricos está diretamente ligada a sua polarização elétrica dipolar (alinhamento de dipolos), o presente trabalho investiga as propriedades do copolímero MMA-DR13 através de medidas de condução elétrica, correntes de despolarização estimuladas termicamente (CDET) e medidas eletroópticas. As medidas de condução elétricas feitas a diferentes temperaturas mostraram a ser dependentes do tipo substratos/eletrodos, da polaridade de tensão e atmosferas na qual foram realizadas as medidas. Nas medidas de CDET observou-se que aparecem mais de um pico de corrente em função da temperatura. As medidas do coeficiente eletroóptico r13 foram feitas em função da temperatura e do campo de polarização das amostras. Das medidas de r13 e de medidas de CDET conclui-se que o primeiro pico de corrente é associado a desorientação dipolar do grupo ONL. A falta de familiaridade com o copolímero MMADR13 e a dificuldade de se obter medidas com boa reprodutibilidade tornou difícil a sua caracterização deixando ainda vários aspectos não bem compreendidos. / Polymeric materials with nonlinear optical properties are attracting attention because of the interest of its application to NLO devices. In this work the side-chain copolymer MMA-DR13 having methyl methacrylate monomer (MMA) and a monomer of methyl methacrylate attached to the disperse red 13 (MMA-DR13) was prepared. Since the optical nonlinear activity is related with dipolar electrical polarization the properties of MMA-DR13 copolymer was investigated by means of electric conduction measurements, thermally stimulated depolarization current (CDET) and electro-optical measurements. The dependence of the electro-optic coefficient, r13 on temperature and polarization field of samples were investigated. From the measurements it was found that the electric conduction on samples depends on the electrodes, voltage polarity and on measurement environment. Measurements of r13 and CDET allowed to conclude that the first peak of current is related to dipolar relaxation of the DR13 groups. The inexperience on handling the MMA-DR13 copolymer and the difficulty to obtain reproducible results impaired the characterization of the MMA-DR13 copolymer.

Orientador: Keizo Yukimitu / Resumo: Com a crescente populacional a demanda pelos polímeros aumentou significativamente, levando assim a pesquisas cientificas visando adequar materiais as nossas necessidades. O PMMA ou acrílico é muito utilizado em nosso cotidiano, sendo um material muito versátil com aplicabilidade em diversos setores. O intuito deste trabalho foi realizar a produção de um filme de acrílico [Poli(metil-metacrilato)] isento de bolhas e transparente, a qual tivesse uma repetibilidade. Foi realizada a dopagem com terras raras, sendo o Óxido de Érbio e o Óxido de Itérbio escolhidos como dopantes em diferentes concentrações de gramas/mol por gramas/mol (0 % referência, 5 %, 10%, 15% e 20 %). Logo após foi feita a caracterização dos filmes, determinando o índice de refração das amostras utilizando o Interferomêtro de Michelson com laser He-Ne (vermelho) de comprimento de onda de 632,8 nm. Notamos que o índice de refração do PMMA na amostra de referência aumentou gradativamente com as dopagens, o laser diodo na cor verde de comprimento de onda de 532 nm também foi utilizado e os resultados demostraram comportamentos similares. A Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) foi realizada, observando o aparecimento de picos característicos dos elementos dopantes nas amostras e que esses picos aumentavam conforme a concentração de dopagem aumentava. A Difração de Raios-X (DRX) nos mostrou a incidência picos de cristalinidade referentes aos elementos dopantes em contraste com o espec... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the growing population demand for polymers has increased significantly, leading to scientific research aimed at adapting materials to our needs. PMMA or acrylic is widely used in our daily lives, being a very versatile material with applicability in several sectors. The purpose of this work was to produce an acrylic film [Poly (methyl-methacrylate)] which had a repeatability. Rare earth doping was performed, with Erbium Oxide and Ytterbium Oxide chosen as dopants in different concentrations of grams / mole per gram / mole (0% reference, 5%, 10%, 15% and 20%). After the characterization of the films, determining the refractive index of the samples using the Michelson Interferometer with He-Ne (red) laser of wavelength of 632.8 nm, we noticed that the refractive index of the PMMA in the sample of reference period increased gradually with doping, the green diode laser wavelength of 532 nm was also used and the results demonstrated similar behaviors. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was performed, observing the appearance of characteristic peaks of the dopant elements in the samples and that these peaks increased as the doping concentration increased. X-ray Diffraction (XRD) showed us the incidence of crystallinity peaks relative to the dopant elements in contrast to the normal PMMA spectrum demonstrating the insertion of the rare earths into the matrix structure. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-19Bitstream added on 2014-06-13T20:58:45Z : No. of bitstreams: 1 costa_cc_me_arafo.pdf: 3083928 bytes, checksum: 2605dd91339dbf0d4e3c26e02afc6696 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste estudo foi determinar a citotoxicidade in vitro de duas resinas reembasadoras experimentais autopolimerizáveis contendo alta concentração de agentes de ligação cruzada, etilenoglicol dimetacrilato (EGDMA) e 1,4-butanodiol dimetacrilato (BDMA) comparadas com uma resina reembasadora comercial (Tokuyama Rebase Fast II). Foram confeccionados corpos-de-prova em forma de discos das três resinas acrílicas reembasadoras rígidas sob condições assépticas. Os fibroblastos (L929) foram cultivados em placas com 96 compartimentos e incubadas por 24 h em meio de cultura Eagle. Os extratos foram preparados, colocando-se três amostras de cada resina em frascos de vidro estéreis com 9 mL de meio de Eagle e incubadas a 37º C por 24 h. O efeito citotóxico dos extratos foram avaliados utilizando os testes de incorporação do 3H-timidina e MTT, que refletem os níveis de síntese de DNA e metabolismo celular, respectivamente. Os dados foram analisados estatisticamente, utilizando análise de variância (P<0.05). Para o teste de incorporação do 3H-timidina, não foram observadas diferenças significativas (P>0.05) entre os materiais. A média da quantidade do isótopo incorporado no DNA celular para todas as resinas acrílicas foi estatisticamente menor do que para o controle. Todas as resinas acrílicas foram classificadas pelo teste de incorporação do 3Htimidina como moderadamente citotóxicas. Da mesma forma, para o teste do MTT, não foi encontrada diferença significativa para a citotoxicidade entre os materiais (P>0.05). Quando a citotoxidade foi comparado com o grupo controle, todas as resinas foram classificadas entre não citotóxicas e discretamente citotóxicas pelo teste do MTT. Assim, conclui-se que a incorporação dos agentes de ligação cruzada, EGDMA e BDMA não influenciaram significativamente sobre a citotoxicidade observada. Não houve diferença... / The aim of this study was to determine the cytotoxicity in vitro of two trials autopolymerizing reline systems made with higher concentration of cross-linking agents, EGDMA and BDMA compared to a commercial reline resin. Sample disks of the three hard reline acrylic resins were fabricated under aseptic conditions. The Fibroblast L929 cells were cultured in 96-well plates and incubated for 24 h in Eagle's medium. Eluates were prepared by placing three samples into a sterile glass vial with 9 mL of Eagle's medium and incubating at 37ºC for 24 h. The cytotoxic effect from the eluates was evaluated using the 3H-thymidine incorporation and MTT assays, which reflect DNA synthesis levels and cell metabolism, respectively. The data were statistically analyzed by using the one-way analysis of variance (P<.05). With the 3H-thymidine incorporation assay, no significant differences (P > .05) were found between the materials. The mean quantity of isotope incorporated into cellular DNA for all acrylic resins was statistically smaller than for the control. All acrylic resins were graded by the 3Hthymidine incorporation assay as moderate cytotoxic. Similarly, with the MTT assay, no significant difference in cytotoxicity was found between the materials (P > .05). When the cytotoxicity was compared with control group, all resins assay were between non cytotoxic and slight cytotoxic by the MTT. The incorporation of cross-linking agents, EGDMA and BDMA had no significant influence on the cytotoxicity observed. There was no cell viability difference between all materials in both assays.