Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6025.pdf: 3278409 bytes, checksum: 4c9e69ff7393af2a693fc2951e1275ed (MD5) Previous issue date: 2014-04-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / The efficient use of fertilizers, especially nitrogen ones, is essential and strategic for the obtention of maximum economic crop yields and to minimize the loss of nutrients into the environment. Among the technologies that can possibly contribute to the effective use of fertilizers and, consequently, with solutions to the environmental problems caused, are the systems of slow or controlled release; among these systems, are the ones based on the association of lamellar materials and/or polymers to fertilizers. Thus, the objective of this study was to analize the diffusion behavior of urea, when associated with an exfoliated clay mineral (montmorillonite MMT) in its structure, with or without the presence of interface-modifying polymers thus obtaining a nanocomposite. Manufacturing process used- the extrusion of a plastic mixture - is simple and can be scaled up, allowing granule production without high costs. In the first part, nanocomposites were obtained by an extrusion process, from only MMT and the fertilizer urea (nitrogen source) at different mass ratios (1:1; 1:2 and 1:4). From the results of the characterization of these materials, it is possible to observe that urea served as a dispersant for MMT, requiring lower levels of water for processing, allowing the obtention of granular materials, by extrusion, with a mechanical strength superior to the pure urea granule. Furthermore, the presence of MMT generates a retaining means for urea (Ur), through which it has to spread, acting as a physical barrier, observed by the slow release of urea in water. In the second part of the study, two other groups of nanocomposites were prepared, using the ratio 1:4 MMT/urea, adding different percentages (1, 2 and 4% in relation to the total weight) of two different polymers: polyacrylamide hydrogel (HG) and polycaprolactone (PCL). The addition of HG (hydrophilic) to the abovementioned composite generated a new interface between these materials, with stronger interactions, resulting in a significant improvement in the mechanical strength of the mixture, besides presenting a slower kinetic release behavior of urea, when compared to the composite 1:4 MMT/Ur. On the other hand, the presence of PCL produced composites with a more segregated porous structure, irregular surface morphology, interfered with the diffusion process of urea, but did not improve significantly the resistance of the mixture. Composites were also able to reduce the emission of N2O, when applied to a soil planted with wheat, showing, indirectly, an effect on the diffusion of urea to the soil. In the end, a test was conducted for the determination of mineralizable nitrogen in an incubated soil, which showed a mineralization comparable with the pure urea for all nanocomposites, but a representative difference between the tested materials was not observed. This indicates that further studies are needed to better the comprehension of these results. / O uso eficiente de fertilizantes, principalmente os nitrogenados, é essencial e estratégico para a obtenção de produtividade máxima das culturas e para minimizar as perdas de nutrientes para o meio ambiente. Entre as possíveis tecnologias que podem contribuir para o uso eficaz de fertilizantes e, consequentemente, com soluções para os problemas ambientais acarretados estão os sistemas de liberação lenta ou controlada. Dentre esses estão os sistemas baseados na associação de materiais lamelares e/ou polímeros a fertilizantes. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento difusional da ureia (Ur) quando associada a um argilomineral esfoliado (montmorilonita - MMT), com ou sem a presença de polímeros modificantes da interface obtendo-se assim um nanocompósito. Os nanocompósitos, com altas cargas de nutriente (matriz compósita), foram produzidos por extrusão, um método simples e bem estabelecido que permite produção em grande escala a menores custos. Na primeira parte do trabalho, foram obtidos nanocompósitos a partir somente de MMT e ureia (fonte de nitrogênio) em diferentes relações mássicas (1:1; 1:2 e 1:4). Dos resultados de caracterização pode-se observar que a ureia atuou como um agente dispersante para a MMT, exigindo baixos teores de água para ser processada, permitindo a obtenção de materiais granulares com resistência mecânica superior ao grânulo de ureia pura. Além disso, foi observado pela cinética de liberação da ureia em água que a presença da MMT atua como uma barreira física, gerando um meio de retenção para a ureia. Na segunda parte do trabalho, foram preparados nanocompósitos com a proporção 1:4 de MMT e ureia e diferentes porcentagens (1, 2 e 4% com relação à massa total) dos polímeros hidrogel de poliacrilamida (HG) e policaprolactona (PCL). A adição de HG (hidrofílico) ao compósito gerou uma nova interface entre os seus componentes com interações mais fortes, ocasionando melhora expressiva na resistência mecânica da mistura e um comportamento cinético de liberação da ureia mais lento, quando comparado ao compósito MMT/Ur 1:4. Por outro lado, a presença do PCL proporcionou aos compósitos uma estrutura porosa mais segregada, responsável pela interferência positiva no processo de difusão da ureia. Entretanto a adição desse polímero não promoveu melhora significativa na resistência mecânica da mistura. Os compósitos também foram capazes de diminuir a emissão de N2O quando aplicados em solo semeado com trigo, mostrando, indiretamente, efeito sobre a difusão da ureia para o solo. Por fim, foi conduzido um teste para determinação de nitrogênio mineralizado em solo incubado, o qual mostrou mineralização comparável à ureia pura para todos os nanocompósitos, porém não foi observada diferença representativa entre os materiais. Isso indica que novos estudos são necessários para uma melhor a compreensão desses resultados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6478.pdf: 2899923 bytes, checksum: 1095bab77bd034424c8a38e03d4f85ef (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nanocomposites were developed based on polyacrylamide hydrogels (PAAm) and methylcellulose (MC) reinforced with montmorillonite (MMT), undergoing the materials to subsequent hydrolysis process and evaluating their loading and potential for slow release of agricultural nutrients. The hydrolyzed material obtained excellent results in terms of swelling degree, about five times higher than hydrogels commonly found in the literature and presented loading capacity values of two sources of nutrients - urea (macronutrient) and sodium octaborate (micronutrient) - above to the generally reported. Finally, it was shown that the nanocomposites structure played a key role to control the release of nutrient sources, whereas the MMt content in the material controlled the total amount charged and reduced the release kinetics of nutrient for solution. Through X-ray diffraction, good nanodispersion (intercalation) and exfoliation of the clay platelets in the polymeric hydrogel matrix were revealed, mainly for the hydrolyzed nanocomposites. FTIR analysis indicated that incorporation of the MMt with the polymer matrix of the hydrogel occurred, and this incorporation increased the rate of water and nutrient solution absorption (indicated by higher values in kinetic constant k). The presence of MMt in the nanocomposite was shown as a decisive factor for the application viability, since it determined the increasing in mechanical strength, improved thermal properties and loading capacity for nutrient sources, also contributing significantly to the reduction of the final price of material. The results showed that nanocomposites are potentially applicable in agricultural systems as a carrier of nutrients sources. / Foram desenvolvidos materiais nanocompósitos baseados em hidrogéis de poliacrilamida (PAAm) e metilcelulose (MC) reforçados com montmorilonita (MMt), submetendo os materiais a processo subsequente de hidrólise, e avaliando seu potencial para o carregamento e liberação lenta de nutrientes agrícolas. O material hidrolisado obteve excelentes resultados de intumescimento, cerca de até cinco vezes superiores que os comumente encontrados na literatura, e apresentou capacidade de carregamento de duas fontes de nutrientes ureia (macronutriente) e octaborato de sódio (micronutriente) em valores também superiores ao geralmente reportado. Por fim, a estrutura do nanocompósito se mostrou essencial para o controle da liberação das fontes de nutrientes, sendo que o teor de MMt no material controlou a quantidade total carregada e a cinética de liberação para o meio. Por medidas de difração de raios-X, notou-se uma boa nanodispersão (intercalação) e esfoliação das plaquetas de argila na matriz de hidrogel principalmente para os nanocompósitos hidrolisados. Análises de FTIR indicaram que houve a incorporação do argilomineral junto à matriz polimérica do hidrogel, e essa incorporação aumentou a velocidade de absorção de água ou solução nutritiva (indicada pelo aumento da constante cinética k). A presença do argilomineral no nanocompósitos se mostrou um fator importante para a viabilidade de sua aplicação, pois aumentou a resistência mecânica do material, indicada pelos testes de compressão, melhorou as propriedades térmicas e a capacidade de carregamento para fontes de nutrientes, contribuindo ainda de maneira significativa para a diminuição do custo final. Os resultados obtidos mostraram que os nanocompósitos obtidos são potencialmente aplicáveis em sistemas de liberação lenta/controlada de nutrientes.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / In this work were studied the effect of the perceptual of glass fiber and the effect of the injection processing parameters on the mechanical properties of the nanocomposite containing polyamide 6/glass fiber/montmorilonita (PA6/GF/MMT). Were available the influence of the mass temperature, mold temperature, injection pressure and the perceptual of glass fiber on the maximum tension and maximum flexion force. The investigate of the factors effect’s on the mechanical properties were realized with Differential Thermal Analysis (DSC), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electronic Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and the Mechanical Analysis. The results showed the thermal characteristics of the nanocomposite before and after its processing, the deformation type of the nanoparticles, the crystallinity grade’s of the polymeric matrix and the adhesion quality between glass fibers and the polymeric matrix. For both properties the perceptual of fiber, mold temperature and the injection pressure presented the positive effect. The increase of the magnitude of these factors promotes the increase of the maximum flexion force and maximum tension of the nanocomposite, while the mass temperature presented an effect were negative. / Neste trabalho foram estudados os efeitos do percentual de fibra de vidro e dos parâmetros de processo de injeção nas propriedades mecânicas do nanocompósito de poliamida 6/fibra de vidro/montmorilonita (PA6/FV/MMT). Foi avaliada a influência da temperatura de massa,temperatura de molde, pressão de injeção, além do percentual de fibra de vidro, na tensão máxima por tração e tensão máxima por flexão. As investigações dos efeitos dos fatores sobre as propriedades mecânicas foram realizadas com análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), além das técnicas de caracterização mecânica. Estas técnicas permitiram avaliar as características térmicas do compósito antes e após o processamento, o grau de esfoliamento da argila, o grau de cristalinidade e a adesão entre a fibra de vidro e a matriz polimérica. Para a tensão máxima por flexão, o percentual de fibra, a temperatura do molde e a pressão de injeção apresentaram efeitos positivos. Com o aumento destes fatores ocorre o aumento da tensão máxima, enquanto que para a temperatura de massa o efeito foi negativo. Para a tensão máxima por tração, o percentual de fibra, a temperatura do molde e a pressão de injeção, apresentam efeito positivo, enquanto que para a temperatura da massa o efeito foi negativo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5915.pdf: 3044014 bytes, checksum: 6a376f2e7b858f324320d8e103c124a2 (MD5) Previous issue date: 2014-04-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / The grafting reaction of maleic anhydride onto polypropylene by reactive extrusion, in presence of nanoclay, was studied. The organoclay (Cloisite 20A) was used as support for dicumyl peroxide (DCP), and different amounts of clay were used. The increment in the clay amount leads to reduction in the reaction rates, because it hinders the peroxide release, once organoclay absorbs partially the peroxide. Changes in the reaction mechanisms, in presence and absence of clay, were performed in a Haake internal mixing chamber, between 1 and 7 min of reaction. The results showed changes in the number, and length of maleic anhydride grafting, and in the molar mass. The reactive extrusion of polypropylene with maleic anhydride was studied based in central composite experimental design, using as factors the maleic anhydride and dicumyl peroxide concentrations. The experimental design was analyzed by ANOVA and shows that the increment in clay, used as peroxide support, leads to decrease in the grafting reaction of short succinic groups, by the introduction of long succinic groups, because its concentration increases the maleic anhydride homopolymerization. In the same way the increase in maleic anhydride concentration leads to decrease in the PP grafting level, because the maleic anhydride homopolimerization is increased, decreasing the reaction between polymer and monomer. The in-line monitoring of the reactive extrusion showed a good correlation between the light absorption measured and the formation of secondary reaction products, lately identified off-line as poli(maleic anhydride). / Neste trabalho estudou-se a reação de graftização de anidrido maleico em polipropileno, por extrusão reativa, na presença de nanopartículas argila montmorilonita. A argila montmorilonita organicamente modificada (Cloisite 20A) foi utilizada como suporte para o peróxido de dicumila (DCP), e foi testada em diferentes proporções. Este estudo mostrou que a argila é capaz de absorver parcialmente o peróxido, e que a quantidade de peróxido absorvida interfere no rendimento das reações. As alterações no mecanismo de reação, induzidas pela presença de argila, foram inicialmente estudadas em câmara de mistura Haake, sendo que a reação, na presença e ausência da argila, foi realizada entre 1 e 7min. Os resultados indicam alterações no tamanho e número de enxertias, além de alterações na degradação das cadeias poliméricas, estudadas através de SEC. Já a extrusão reativa do polipropileno com anidrido maleico, foi estudada com base em um planejamento experimental tipo composto central, onde os fatores estudados foram as concentrações de anidrido maleico e peróxido. A análise do planejamento experimental, realizada por ANOVA, mostra que a presença da argila, utilizada como suporte para o peróxido, tende a diminuir a quantidade de enxertias succínicas curtas, favorecendo a inserção de enxertias succínicas longas, devido à maior incidência das reações de homopolimerização do anidrido maleico. De maneira análoga o aumento nas concentrações de anidrido maleico, diminui o nível de reação, pois há maior concorrência entre as reações de graftização e homopolimerização do monômero. O monitoramento em tempo real das extrusões, mostrou a possibilidade de quantificação da modificação química por meio de colorimetria in-line, através do monitoramento da formação de produtos secundários, identificados como poli(anidrido maleico).

Um dos sistemas de proteção de substratos metálicos mais comumente empregado na indústria é o de tintas. Os fatores favoráveis à utilização das tintas em pó incluem a não utilização de solventes, facilidades de processamento/aplicação e possibilidade de reaproveitamento do material que não aderiu na superfície da peça. As características térmicas, mecânicas e químicas da tinta são influenciadas principalmente pelo tipo de resina utilizada. As tintas em pó híbridas (epóxi/poliéster) visam conciliar a característica de resistência ao intemperismo e ação dos raios UV com as características de resistência química e mecânica. Nas tintas em pó podem ser adicionados nanocargas que tem por finalidade melhorar as propriedades térmicas, mecânicas e químicas dos revestimentos. Outra característica das nanocargas é o baixo custo financeiro, decorrente da utilização de uma menor quantidade de carga, com elevado nível de desempenho. Dentre as nanocargas utilizadas, pode-se citar a mica muscovita e a montmorilonita 30B (MMT 30B) que, quando incorporadas às tintas, mesmo em baixas concentrações, apresentam propriedades de barreira superiores que às cargas convencionais. Este trabalho tem por objetivo desenvolver e caracterizar uma tinta em pó híbrida contendo diferentes teores de mica muscovita e MMT 30B. Os argilominerais foram incorporados numa formulação padrão de tinta em pó híbrida nas proporções de 2, 4 e 6% (m/m), separadamente. Antes da aplicação da tinta, os substratos metálicos foram submetidos a um pré-tratamento de fosfatização com fosfato de zinco. Após isso, a tinta em pó foi aplicada em painéis com dimensões de 70 x 120 x 0,65 mm de aço carbono AISI 1010 através de pulverização eletrostática. Os argilominerais, a tinta em pó e o revestimento foram analisados empregando diferentes técnicas de caracterização, tais como análise granulométrica, análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEVFEG). O efeito da incorporação dos argilominerais nas propriedades físicas e de proteção à corrosão das tintas foi avaliado com ensaios de medida de brilho, aderência, flexibilidade, resistência ao impacto, impedância eletroquímica (EIE), exposição à névoa salina (NS) e ensaio de chama. Para todas as tintas contendo argilominerais foi constatado o aumento da dureza superficial e a redução de brilho com o aumento do teor do argilomineral, sendo este efeito mais pronunciado com a adição de 6% (m/m) de MMT 30B. A aderência da tinta ao substrato não foi alterada pela presença dos argilominerais. As tintas contendo mica muscovita apresentaram melhores resultados nos ensaios de resistência ao impacto e de flexibilidade quando comparados as tintas contendo MMT 30B, nas concentrações testadas. A amostra TH/6/MICA apresentou melhor resultado no ensaio de impedância eletroquímica em relação aos outros sistemas estudados. No ensaio de névoa salina todas as amostras apresentaram elevada proteção à corrosão. Não foram observados bolhas ou pontos de corrosão na superfície de nenhuma das amostras. Porém, no ensaio subsequente de migração subcutânea, a amostra TH/2/MMT 30B foi a que apresentou maior desplacamento. No ensaio de chama, as tintas com incorporação de mica muscovita apresentaram melhores resultados que as tintas com MMT 30B. Após a análise de todos os ensaios, conclui-se que a adição de mica muscovita na proporção de 4% resultou em uma tinta com melhores propriedades térmicas, mecânicas e químicas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-06-20T18:52:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Natanael Relosi.pdf: 12806476 bytes, checksum: ebcfd4e992e53e3683c5ce7a0245866c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T18:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Natanael Relosi.pdf: 12806476 bytes, checksum: ebcfd4e992e53e3683c5ce7a0245866c (MD5) Previous issue date: 2016-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. / One of metallic substrates protection systems most commonly used in the industry is the paint. Factors favorable to the use of powder coatings include non-use of solvents, processing facilities/application and the possibility of reuse of material that did not adhere to the surface of the pieces. The thermal, mechanical and chemical characteristics of the obtained paint are influenced principally by the type of resin used. Hybrid (epoxy/polyester) powder coatings aimed at reconciling the weathering resistance characteristic and action of UV rays with the chemical resistance and mechanical characteristics. In the powder coatings can be added nanofillers which aims to improve the thermal, mechanical and chemical coatings. Another feature of nanofillers is the low financial cost resulting from the use of a lesser amount of filler, with a high level of performance. Among the nanofiller used, it can be cited muscovite mica and montmorillonite 30B (MMT 30B) that, when incorporated into the coatings, even at low concentrations, have higher barrier properties than conventional fillers. This work aims to develop and characterize a hybrid powder coating containing different amounts of muscovite mica and MMT 30B. Clayminerals have been incorporated in a standard formulation hybrid powder coatings in proportions of 2, 4 and 6% (w/w). Before applying the coating, the metal substrates were subjected to a pretreatment phosphating with zinc phosphate. After this, the powder paint was applied to panels with dimensions 70 x 120 x 0.65 mm carbon steel AISI 1010 through electrostatic spraying. The clayminerals, the powder paint and coating were analyzed using various characterization techniques, such as particle size analysis, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy in Fourier transform (FTIR) and scanning electron microscopy for field emission (SEM-FEG). The effect of the incorporation of clayminerals in the physical properties and corrosion protection of coatings was evaluated with brightness measurement tests, adhesion, flexibility, impact resistance, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), exposure to fog saline (NS) and flame test. For all coatings containing clayminerals was found to increase the surface hardness of the coating and reduced gloss with increasing clay content, this being more pronounced effect with the addition of 6% (w/w) of MMT 30B. The adhesion of the coating to the substrate was not altered by the presence of clayminerals. The coatings containing mica muscovite showed better results in impact resistance tests and flexibility when compared to coatings containing MMT 30B. The sample TH/6/MICA showed better results in the electrochemical impedance test in relation to other systems studied. In the salt spray test all samples showed high corrosion protection. There were no blistering or corrosion spots on the surface of any of the samples. However, in the subsequent test of subcutaneous migration, the sample TH/2/MMT 30B showed the greatest peeling. In the flame test, coatings with incorporation of muscovite mica showed better results than coatings with MMT 30B. After analyzing all the tests, it is concluded that the addition of muscovite mica in the proportion of 4% resulted in an paint with improved thermal, mechanical and chemical properties.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-22T21:40:21Z No. of bitstreams: 1 EvansPaivaDaCostaFerreira_TESE.pdf: 4808121 bytes, checksum: 445ac97bb5a954c9963c5839ef4da0e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-22T21:56:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvansPaivaDaCostaFerreira_TESE.pdf: 4808121 bytes, checksum: 445ac97bb5a954c9963c5839ef4da0e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T21:56:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvansPaivaDaCostaFerreira_TESE.pdf: 4808121 bytes, checksum: 445ac97bb5a954c9963c5839ef4da0e9 (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / Comparados aos comp?sitos convencionais, os nanocomp?sitos de matriz polim?rica apresentam tipicamente ganhos de propriedades com uma fra??o de volume de fase dispersa significativamente menor. Estudos publicados na literatura indicam que a adi??o de nanosilicatos pode aumentar a resist?ncia ? propaga??o de chamas de pol?meros. Neste trabalho, um processo de tratamento de argila nanom?trica do tipo montmorilonita (MMT) e o efeito da sua adi??o na propaga??o de chamas da resina estervin?lica foram estudados. A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas. A primeira consistiu na purifica??o e ativa??o da argila coletada de uma jazida natural para permitir a sua compatibiliza??o com a resina polim?rica. Uma modifica??o da argila com acetato de s?dio foi tamb?m estudada para melhorar a dispers?o do particulado no pol?mero. A etapa seguinte focou no estudo do efeito da adi??o da argila tratada nas propriedades dos nanocomp?sitos. Nanocomp?sitos com percentuais de argila de 1%, 2%, 4% em massa foram processados. Na caracteriza??o da argila utilizaram-se as t?cnicas de fluoresc?ncia de raios X (FRX), difra??o de raios X (DRX), termogravimetria (TG), calorimetria explorat?ria diferencial (DSC), an?lise de ?rea superficial (BET) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Na caracteriza??o dos nanocomp?sitos foram utilizadas as t?cnicas de termogravimetria (TG), calorimetria explorat?ria diferencial (DSC), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), microscopia eletr?nica de transmiss?o (MET), al?m da determina??o da resist?ncia ? tra??o, m?dulo de elasticidade e resist?ncia ? propaga??o de chamas. De acordo com os resultados obtidos, o tratamento de purifica??o e ativa??o da montmorilonita desenvolvido neste trabalho com secagem da argila por liofiliza??o mostrou-se eficiente para promover sua compatibiliza??o e dispers?o na matriz polim?rica como comprovado pela caracteriza??o dos nanocomp?sitos. Observou-se ainda que a modifica??o da argila por meio de acetato de s?dio n?o produziu impacto significativo como compatibilizante da argila com o pol?mero. A adi??o da MMT tratada resultou em uma redu??o de at? 53% na velocidade de propaga??o de chama do pol?mero e n?o produziu altera??o na resist?ncia mec?nica ? tra??o e m?dulo de elasticidade do pol?mero, o que indica compatibiliza??o entre argila e pol?mero. A efici?ncia na redu??o de velocidade de propaga??o de chamas atingiu um pico para os nanocomp?sitos com 2% de argila, indicando ser este o valor ?timo de concentra??o de argila para esta propriedade. Em resumo, o tratamento de argila montmorilon?tica desenvolvido neste trabalho permite a produ??o de nanocomp?sitos de matriz estervin?lica com propriedade de retardo de propaga??o de chamas sem comprometimento de suas propriedades mec?nicas / Compared to conventional composites, polymer matrix nanocomposites typically exhibit enhanced properties at a significantly lower filler volume fraction. Studies published in the literature indicate t hat the addition of nanosilicate s can increase the resistance to flame propagation in polymers. In this work, a treatment of montmorillonite (MMT) nano clay and the effect of its ad dition o n flame propagation characteristics of vinyl ester were studied. The resea rch was conducted in two stages. The first stage focused on the purification and activation of the MMT clay collected from a natural deposit to improve compatibility with the polymer matrix . Clay modification with sodium acetate was also studied to improve particle dispersion in the polymer. The second step was focused on the effect of the addition of the treated clay on nanocomposites ? properties. Nanocomposites with clay con tents of 1, 2, 4 wt. % were processed. T he techniques for the characterization of the clay included X - ray fluorescence (XRF), X - r ay d iffraction (XRD), thermogravimetric a nalysis (TGA), d ifferential scanning c alorimetry (DSC) , s urface area (BET) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). For t he characterization of the nanocomposites , the techniques used were thermogravimetric a nalysis (TGA) , differential scanning c alorimetry (DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) , scanning electron mi croscopy (SEM), transmission electron m icroscopy (TEM), and the determination of tensile strength, modulus of elasticity and resistance to flame propagation. According to the results, the purification and activation treatment with freeze - drying used in thi s work for the montmorillonite clay was efficient to promote compatibility and dispersion in the polymer matrix as evidenced by the characterization of the nanocomposite s . It was also observed that the clay modifica tion using sodium acetate did not produce any significant effect to improve compatibilization of the clay with the polymer. The addition of the treated MMT resulted in a reduction of up to 53% in the polymer flame propagation speed and did not affect the mechanical tensile strength and modulus o f elas ticity of the polymer, indicating compatibility between the clay and polymer. The effectiveness in reducing flame propagation speed peaked for nanocomposites with 2 wt. % clay, indicating that this is the optimum clay concentration for this property. T he clay treatment used in this work enables the production of vinylester matrix nanocomposites with flame - retardancy properties .

Aflatoxinas são metabólitos altamente tóxicos, com efeitos teratogênicos e carcinogênicos, produzidos predominantemente por fungos do gênero Aspergillus. Devido aos seus graves efeitos deletérios na produção animal, muitos estudos são conduzidos com o objetivo de encontrar métodos eficazes de minimizar seus prejuízos econômicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do efeito protetor de um aditivo antimicotoxinas a base de bentonita cálcica natural brasileira (BCM – Brazilian calcium montmorillonite) sobre os parâmetros de ganho de peso, consumo e conversão alimentar, índice de eficiência produtiva, peso ponderado do coração, fígado, moela e baço, proteínas plasmáticas totais, e concentração de minerais no soro (cálcio, fósforo, magnésio, ferro, sódio, cloro e potássio). O experimento consistiu em 1056 pintos de corte machos, de 1 dia de vida, Cobb, distribuídos em baias aleatoriamente, com 22 aves em cada baia, por 42 dias. Foram utilizados 6 tratamentos, sendo o grupo controle sem o adsorvente BCM e sem aflatoxina (AFL), um grupo contendo apenas AFL (3 mg/kg), dois grupos recebendo apenas BCM (0,25% e 0,5%) e dois grupos recebendo AFL+BCM em dois níveis (0,25% e 0,5%). Os resultados demonstraram que de todo o experimento, o grupo mais afetado foi o das aves que receberam apenas AFL. Os tratamentos que receberam AFL+BCM a 0,25% e a 0,5% tiveram seus pesos 13,3% e 22,7% maiores do que o grupo que recebeu apenas AFL, respectivamente, e também aumentaram seu índice produtivo em 53% e 66,5%, respectivamente. Os índices de peso ponderado dos órgãos foram todos melhorados com a inclusão de BCM, mas houve um decréscimo no nível de potássio sérico de 15,3% quando comparado com o grupo que recebeu apenas AFL. A argila bentonita cálcica pode ser utilizada como aditivo adsorvente de micotoxinas para tratamento e controle de rações contaminadas com aflatoxinas em frangos de corte. / Aflatoxins are a highly toxic metabolites, with carcinogenic and teratogenic effects, produced mainly by the genus Aspergillus. Due their negative impact in the animal production chain, several studies have been conducted intended to find efficient methods to minimize the economical losses. The present experiment aimed to evaluate the protective effect of a Brazilian natural calcium montmorillonite (BCM) on the parameters of body weight gain, feed consumption, feed conversion, productive efficiency index, hart, spleen, liver and gizzard’s weight, total plasmatic protein level, and serum minerals. One thousand and fifty-six 1 d-old Cobb male broilers were housed in experimental pens (22 chickens per pen) for 42 d. Two levels of aflatoxins (AFLs) (0 and 3 mg kg-1) and three levels of BCM (0, 2.5 and 5 g kg-1) were assayed. Each treatment had eight replicates of 22 broiler chickens each. Of all the chickens tested in the experiment, the ones treated with AFLs were the most adversely affected. The treatments that received AFLs and BCM (0.25% and 0.5%) had their weights 13.3% and 22.7% heavier than the group that received only aflatoxins, respectively. They also improved their productive efficiency index in 53% and 66.5%, respectively. The organs weight parameter were all improved with the inclusion of BCM, but a decrease in the serium potassium level of 15.3% was observed when compared with the group that did not received AFLs. BCM did not affect negatively those groups that did not received AFLs. The BCM could be used as a mycotoxin binder for aflatoxins in broilers feed.

Aflatoxinas são metabólitos altamente tóxicos, com efeitos teratogênicos e carcinogênicos, produzidos predominantemente por fungos do gênero Aspergillus. Devido aos seus graves efeitos deletérios na produção animal, muitos estudos são conduzidos com o objetivo de encontrar métodos eficazes de minimizar seus prejuízos econômicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do efeito protetor de um aditivo antimicotoxinas a base de bentonita cálcica natural brasileira (BCM – Brazilian calcium montmorillonite) sobre os parâmetros de ganho de peso, consumo e conversão alimentar, índice de eficiência produtiva, peso ponderado do coração, fígado, moela e baço, proteínas plasmáticas totais, e concentração de minerais no soro (cálcio, fósforo, magnésio, ferro, sódio, cloro e potássio). O experimento consistiu em 1056 pintos de corte machos, de 1 dia de vida, Cobb, distribuídos em baias aleatoriamente, com 22 aves em cada baia, por 42 dias. Foram utilizados 6 tratamentos, sendo o grupo controle sem o adsorvente BCM e sem aflatoxina (AFL), um grupo contendo apenas AFL (3 mg/kg), dois grupos recebendo apenas BCM (0,25% e 0,5%) e dois grupos recebendo AFL+BCM em dois níveis (0,25% e 0,5%). Os resultados demonstraram que de todo o experimento, o grupo mais afetado foi o das aves que receberam apenas AFL. Os tratamentos que receberam AFL+BCM a 0,25% e a 0,5% tiveram seus pesos 13,3% e 22,7% maiores do que o grupo que recebeu apenas AFL, respectivamente, e também aumentaram seu índice produtivo em 53% e 66,5%, respectivamente. Os índices de peso ponderado dos órgãos foram todos melhorados com a inclusão de BCM, mas houve um decréscimo no nível de potássio sérico de 15,3% quando comparado com o grupo que recebeu apenas AFL. A argila bentonita cálcica pode ser utilizada como aditivo adsorvente de micotoxinas para tratamento e controle de rações contaminadas com aflatoxinas em frangos de corte. / Aflatoxins are a highly toxic metabolites, with carcinogenic and teratogenic effects, produced mainly by the genus Aspergillus. Due their negative impact in the animal production chain, several studies have been conducted intended to find efficient methods to minimize the economical losses. The present experiment aimed to evaluate the protective effect of a Brazilian natural calcium montmorillonite (BCM) on the parameters of body weight gain, feed consumption, feed conversion, productive efficiency index, hart, spleen, liver and gizzard’s weight, total plasmatic protein level, and serum minerals. One thousand and fifty-six 1 d-old Cobb male broilers were housed in experimental pens (22 chickens per pen) for 42 d. Two levels of aflatoxins (AFLs) (0 and 3 mg kg-1) and three levels of BCM (0, 2.5 and 5 g kg-1) were assayed. Each treatment had eight replicates of 22 broiler chickens each. Of all the chickens tested in the experiment, the ones treated with AFLs were the most adversely affected. The treatments that received AFLs and BCM (0.25% and 0.5%) had their weights 13.3% and 22.7% heavier than the group that received only aflatoxins, respectively. They also improved their productive efficiency index in 53% and 66.5%, respectively. The organs weight parameter were all improved with the inclusion of BCM, but a decrease in the serium potassium level of 15.3% was observed when compared with the group that did not received AFLs. BCM did not affect negatively those groups that did not received AFLs. The BCM could be used as a mycotoxin binder for aflatoxins in broilers feed.

Orientador: Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T22:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valadares_LeonardoFonseca_M.pdf: 2704224 bytes, checksum: 7117cbcbd90ead01e5b79c4d6efb650a (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Julio Roberto Bartoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T01:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_TatianeDiasMarques_M.pdf: 2955450 bytes, checksum: 63c9a4b195b9577f64bd709603a63795 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Adesivos preparados com borracha termoplástica são de grande importância na indústria de adesivos sensíveis à pressão devido à sua grande versatilidade de processamento. Porém, geralmente estes adesivos apresentam desvantagens em ensaios em que temperaturas na faixa de 90º C são requeridas. Neste trabalho, foram preparados adesivos de borracha termoplástica com nanoargilas do tipo montmorilonita com duas organofilicidades diferentes, a fim de se estudar o desempenho das propriedades adesivas de peel, tack, shear e SAFT (Shear Adhesion Failure Temperature), além das propriedades de flamabilidade. Primeiramente, foram preparados masterbatches de resina hidrocarbônica e nanoargilas Cloisite® 20A e 25A (sendo a 20A mais organofílica) pelo processo de intercalação do fundido, através de extrusora dupla-rosca. Análises de difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão sugerem uma esfoliação da Cloisite® 20A na resina e uma intercalação da Closite® 25A. Depois, os masterbatches foram utilizados na preparação de compostos adesivos nas concentrações de 5 e 10 phr de nanoargilas, também em extrusora dupla-rosca. Ensaios de difração de raios X sugereriram a esfoliação das nanoargilas em todos os compostos adesivos, porém, pelas análises de microscopia eletrônica de transmissão, a amostra preparada com a Cloisite® 20A, na concentração de 10 phr, apresentou uma esfoliação relativamente maior. Ensaios dinâmico-mecânicos apresentaram significativo deslocamento da temperatura de transição vítrea (pico de tan d) para os adesivos preparados com a Cloisite® 20A, sugerindo a formação de nanocompósitos. Os módulos de armazenamento, na faixa de 70 a 93º C, obtidos com estes compostos adesivos, apresentaram também valores inferiores aos demais adesivos, sendo que a uma concentração de 10 phr o módulo foi o menor obtido e a uma concentração de 5 phr o módulo apresentou um valor intermediário. Os ensaios nas fitas adesivas demonstraram um maior equilíbrio de propriedades adesivas para o adesivo preparado com a Closite® 20A numa concentração de 5phr, apresentando este, módulo ótimo na faixa de temperatura de 70 a 93º C. Este adesivo manteve as propriedades de peel e tack próximas às do adesivo referência, melhorando significativamente as propriedades de shear a 70 e 93º C e SAFT. O ensaio de flamabilidade não foi conclusivo pois as amostras foram consideradas inflamáveis e houve muita variabilidade nos resultados obtidos para os tempos de queima. / Abstract: Adhesives prepared with thermoplastic rubber are very important for the pressure sensitive adhesives industry due to its easy processability. However, these adhesives are usually not indicated for applications in which temperature resistance around 90o C is required. In this study, thermoplastic rubber adhesives with nanoclays were prepared, in order to evaluate its adhesion performance: peel, tack, shear and SAFT. Moreover, the flammability properties are also going to be studied. Firstly, masterbatches of nanoclays Cloisite® 20A and 25A (being 20A more organophilic) and hydrocarbon resin were prepared through melt intercalation process, using a twin-screw extruder. Analysis through X ray difraction and transmission electronic microscopy suggests the exfoliation of Cloisite® 20A in the resin and the intercalation of Cloisite® 25A. After that, the masterbatches were used in the hot melt adhesives preparation, giving the nanoclays concentration of 5 and 10 phr. This process was also made in the twin-screw extruder. Analysis through X ray difraction showed again the exfoliation of the nanoclays in the adhesive, however, transmission electronic microscopy suggests that the sample prepared with Cloisite® 20A and concentration of 10phr presented the higher level of exfoliation. Dynamic-mechanical analysis showed a glass transition temperature shift (tan d peak) for the adhesives prepared with Cloisite® 20A, suggesting the formation of nanocomposites. The storage modulus of these adhesives, in the range from 70 to 93oC, showed values lower than the reference and other adhesives, being the adhesive with 20A and 10 phr the lowest modulus and the adhesive with 20A and 5 phr the intermediate value for the modulus. The testing done with the adhesive tapes, showed more balanced properties for the adhesive prepared with Cloisite® 20A and 5 phr, suggesting an optimal value for the modulus. This adhesive kept peel and tack properties close to the reference and showed improvements in properties like: 70 and 93oC shear and SAFT. Flammability testing was not conclusive because all samples were considered flammable and lots of variability was oberved in the burning times obtained. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química