Cette thèse se concentre sur la caractérisation, la dispersion, ainsi que les différentes applications d'un nouveau type de matériaux dérivé de la dégradation de biométhane dans le cadre d'un projet Européen, le projet PlasCarb. Nous appelons ces matériaux les nanopalets de carbone (CNP). Notre étude commence avec la caractérisation des CNP, puis nous poursuivons avec l'obtention de dispersions aqueuses bien définies et hautement concentrées de CNP. Ces dispersions ont été utilisées pour la préparation de films conducteurs et de composites conducteurs avec du caoutchouc naturel. Enfin, la photoluminescence des CNP dispersés et solubilisés dans un milieu liquide a été évaluée. Des tests préliminaires montrent une photoluminescence dans le bleu très prometteuse. / This PhD thesis is focused on the characterization, dispersion and applications of graphitic material (in this manuscript referred as carbon nanopuck (CNP)) that derives from the splitting of biogas and obtained within the framework of the European project “PlasCarb”. This study starts with CNP characterization. Afterwards, well-defined, high concentrated CNP dispersions in water, calibrated insize have been obtained. These dispersions have been used to prepare conductive films and as components of conductive composites with natural rubber. Ultimately, the photoluminescence of CNP dispersed and dissolved in liquid media has been tested. Preliminary tests of these systems exhibit promising blue PL.

Améliorer le recyclage des caoutchoucs est un enjeu majeur de la société actuelle. Ces matériaux sont classiquement réticulés de manière permanente par chimie covalente, ce qui empêche toute modification ultérieure de la structure du réseau. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à concevoir le recyclage en amont, en utilisant des méthodes de réticulation non-permanentes. Le caoutchouc naturel époxydé (ENR), choisi comme élastomère de base de l'étude, est efficacement réticulé par l'action de diacides carboxyliques qui réagissent sur les fonctions oxiranes pour former des ponts esters. D'une part, l'ajout d'un catalyseur de transestérification au sein du matériau a permis d'envisager l'obtention de propriétés vitrimères. Les avantages de cette chimie covalente échangeable sont mis en évidence par comparaison avec les réseaux permanents faiblement réticulés qui montrent eux aussi des propriétés de relaxation et d'adhésion. D'autre part, l'utilisation d'un diacide comportant dans sa chaîne une fonction disulfure dynamique apporte un certain degré de recyclabilité, comparable à ce qui peut être obtenu par vulcanisation conventionnelle au soufre. La chimie décrite ici présente cependant l'avantage majeur de ne pas être toxique pour l'environnement, contrairement à la vulcanisation. Enfin, le greffage d'acides gras à chaîne cristallisable sur l'ENR conduit à l'obtention d'élastomères thermoplastiques. L'étude par diffraction des rayons-X sous traction cyclique montre que ces réseaux physiques cristallisent sous contrainte aussi bien que l'ENR réticulé chimiquement aux diacides. / Improving rubber recyclability is a major challenge of today’s society. These materials are usually crosslinked through permanent covalent chemistry, which prevents any further modification of the network structure. The aim of this thesis was to design the recyclability up-stream by using non-permanent chemistry for rubber crosslinking. Epoxidized natural rubber (ENR), chosen as the base rubber, is efficiently crosslinked by reaction of dicarboxylic acids on oxirane rings to form ester bonds. On the one hand, the addition of a transesterification catalyst let foresee the obtaining of vitrimer properties. The advantages of this exchangeable chemistry are shown by comparison to lightly permanently crosslinked rubbers that also show stress relaxation and adhesion properties. On the other hand, using a functionalized diacid with a central disulphide function, a certain degree of reprocessability could be obtained, comparable to what was obtained by conventional sulphur vulcanization. A major advantage of the presented diacid chemistry over vulcanization is the non-toxicity towards the environment. Lastly, by grafting long crystallizable fatty acids onto ENR, we synthesized thermoplastic elastomers. Like diacid-crosslinked ENR (chemical network), these physical networks show strain-induced crystallization measured by X-ray diffraction during cyclic tensile tests.

Orientador: Julio Roberto Bartoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T21:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanin_AileenNicoleFowler_M.pdf: 11356850 bytes, checksum: cf01903240aa482d9b8d8f3559af3823 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Adesivo Sensíveis à Pressão (PSA) são adesivos poliméricos usados principalmente em fitas e etiquetas. De modo geral, existem três tipos de adesivos PSA: a base de solvente, a base d'água e "hot melt". Os adesivos a base de solvente apresentam algumas limitações como flamabilidade e toxicidade, mas ainda são amplamente usados, devido às propriedades finais que apresentam, como boa adesividade a substratos polares c boa adesão com alguns plásticos. Geralmente, os compostos poliméricos para PSA utilizam cargas minerais devido à redução de custo e às propriedades finais que os PSA podem apresentar, como propriedades dielétricas, resistência à umidade e tensão na ruptura. Por outro lado, nanocompósitos estão mostrando grandes vantagens em várias aplicações poliméricas, melhorando suas propriedades térmicas, mecânicas e retardância à chama. Adesivos PSA nanocompósitos a base de solvente foram preparados pelo processo de esfoliação-solução de compostos a base de borracha natural e argilas organicamente modificadas. Um planejamento fatorial de experimentos, 22 com replicata, foi utilizado para verificar a influência dos fatores da composição: concentração e tipos de argilas modificadas, nas propriedades físicas dos adesivos. Um composto adesivo de referencia (PSA convencional) foi também preparado utilizando CaCOH3, carga de uso comum nessas formulações. Os adesivos foram caracterizados através das suas propriedades adesivas (coesão ou "shear", adesão ao aço ou "peel" ,tlato à superfície ou "tack") gel e resistência à propagação de chama. A maioria dessas propriedades apresentou significância estatística em ao menos um dos fatores de composição estudados, tipo ou concentração de nanoargila. Os ensaios de resistência á propagação de chama mostraram melhoria nas propriedades de resistência à propagação da chama em todos os adesivos com argilas modificadas, comparados ao composto de referência. Análises TGA indicaram o mesmo comportamento de variação de massa em função da temperatura para lodos os adesivos. As análises DMTA dos adesivos mostraram diferenças entre os dois tipos de argilas modificadas quanto às suas Tg. Nas análises XRD dos adesivos não foram identificados picos de difração característicos das argilas, talvez devido à diluição das amostras ou até à desejada esfoliação. Nas análises de SEM dos compostos adesivos observou-se uma tênue forma lamelar devido às argilas e as análises EDS dos compostos indicaram a presença de Si e Al, constituintes da argila modificada / Abstract: Pressure sensitive adhesives (PSA) are polymeric adhesives used for mainly in tapes and labels. Usually, there are 3 types of PSA: solvent based, water based and hot melt. Solvent based adhesives have few limitations, like flammability and toxicity, but they are still often used, due to their properties as good adhesion to polar substrates and good bonding with some plastics. The compounds for pressure sensitive adhesives, in general, use fillers due to cost reduction and properties they can give, like dielectric properties, water resistance and tensile strength. On the other side, nanocomposites are showing great advantages on several polymers applications improving thermal resistance, flame retardancy and mechanical properties. Nanocomposites for solvent-based adhesives were prepared by an exfoliation-solution process of natural rubber and organically modified clay compounds. A Design of Experiment (DOE). 22 with replication, was used to verify the influence of compounding factors; concentration and grades of nanoclays.A control adhesive compound was prepared using CaCO3, very common filler for adhesive fonnulations. The PSA were characterized by their adhesive properties (cohesion or shear, adhesion to steel or peel test, tack), gel and flammability. Almost all these properties showed statistical significance at least for one of the compounding factors, grade or concentration of nanociay. The flammability tests showed an improvement on the flame retardancy properties for all the nanoclays adhesives compared to the control compound. TGA analyses showed the same pattern of mass reduction as a function of temperature for all the adhesives. DMTA showed differences between the 2 kinds of nanoclays regarding Tg. XRD analyses did not show any diffraction peak related to the clays, likely due to the diluted samples or even to an exfoliation. SEM analyses showed a slightly lamellar pattern of clays and EDS analyses of the compounds confirmed the presence of Si and Al, elements of the nanoclays / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

É grande o interesse em combinar as propriedades mecânicas e elétricas de diferentes materiais poliméricos. Neste trabalho, filmes de Borracha Natural com camadas superficiais condutoras de polianilina (PANI) são preparados e caracterizados por diferentes técnicas. A PANI dopada foi depositada em ambos os lados do filme de borracha por polimerização química \"in situ\" da anilina a temperatura ambiente. O processo da polimerização da PANI \"in situ\" foi otimizado variando a concentração dos reagentes químicos com o objetivo de se obter uma camada de PANI com espessura desejada, boa adesão na borracha e que produzisse também aumento da condutividade elétrica na superfície. As amostras obtidas são caracterizadas usando-se Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Óptica, Difratometria de raios-X, análise por Calorimetria Diferencial de Varredura, análise Termo-Dinâmico-Mecânica, análise Termogravimétrica, Espectroscopia no FT-IR, Ensaio Mecânico e condutividade elétrica na superfície e no volume dos filmes preparados. Os resultados mostram que os filmes produzidos são do tipo multicamadas, pois não há uma interpenetração da PANI na borracha. A melhor condutividade e uniformidade é obtida com filmes preparados com três deposições, atingindo a ordem de 10-7 S/cm / The combination of properties of different polymeric materials in one sample is of great interest. In this work natural rubber films covered with a layer of conductive polyaniline (PANI) were prepared and studied by means of several experimental techniques. The doped PANI layer was deposited onto both rubber films surfaces by the \"in situ\" polymerization technique. The polymerization of PANI was performed at room temperature and the deposition process was optimized in order to obtain a PANI layer with an adequate thickness, good adhesion to the rubber and to promote the increase of its surface electric conductivity. Samples were characterized employing the scanning electron microscopy, optical microscopy, X-ray diffractometry, differential scanning calorimetry, thermo gravimetric analysis, dynamic mechanical thermal analysis, mechanical analysis and surface/volume electric conductivity. Results showed that the formed films consisted of a PANI layer that did not penetrated in the rubber. The better uniformity of deposition and maximum electric conductivity of the order of 10-7 S/cm was obtained on films that were prepared by deposition of three PANl layers

Orientador: José Antônio Malmonge / Resumo: O uso de nanocargas de carbono tais como nanotubos de carbono e nanolâminas de grafite (NLG), e/ou polímeros condutores em uma matriz polimérica, tem atraído à atenção de inúmeros pesquisadores que buscam sintetizar elastômeros eletricamente condutivos com amplo potencial aplicacional como dissipadores eletrostáticos, blindagem eletromagnética, sensores piezorresistivos, etc. Nesse trabalho, foram obtidos: (1) nanocompósitos de polianilina (PAni)/NLG com razão mássica anilina (An)/NLG entre 0 e 250%, utilizando ácido clorídrico como dopante (nanocompósitos PHN), e com razão mássica anilina An/NLG entre 0 e 950%, utilizando ácido dodecilbenzeno sulfônico (DBSA) como dopante (nanocompósitos PDN); (2) Blendas de borracha natural (BN)/PAni com diferentes razões BN/An, utilizando BN in natura (blendas BNP) e borracha pré-vulcanizada (BV), blendas BVP; e (3) Nanocompósitos de BN/PAni-NLG (BNP/NLG) e BV/PAni-NLG (BVP/NLG) com diferentes razões BN/An e 15% de NLG em relação a An (relação m/m). Em todas as sínteses a polimerização da anilina foi realizada in situ. Nos nanocompósitos de PAni/NLG a polimerização da PAni ocorreu sobre a superfície lisa das NLG sendo sua morfologia e grau de intercalação nas NLG influenciados pelo tipo de dopante utilizado. A condutividade elétrica máxima obtida para os nanocompósitos foi de 627 S.cm-1 e 582 S.cm-1 para nanocompósitos PHN contendo 200% de NLG e para nanocompósitos PDN contendo 600% de NLG, respectivamente. O aumento na estabilidade térmic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of carbon nanofiller such as carbon nanotube and graphite nanosheet (GNS), and/or conductive polymers as filler to a polymer matrix, has attracted the attention of numerous researchers who seek to synthesize electrically conductive elastomers with broad application potential such as electrostatic dissipator, piezoresistive sensor and electromagnetic interference shielding . In this work were synthesized: (1) nanocomposites of polyaniline (PAni)/NLG with aniline (An)/NLG mass ratio between 0 and 250%, using hydrochloric acid as a dopant (PHN nanocomposites) and aniline An/NLG between 0 and 950%, using dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) as a dopant (PDN nanocomposites); (2) Natural rubber blends (BN)/PAni with different BN/An mass ratio, using BN in nature (BNP blends) and pre-vulcanized rubber BV, BVP blends; and (3) BN/PAni-NLG (BNP/NLG) and BV/PAni-NLG (BVP/NLG) nanocomposites with different BN/An mass ratios and 15% NLG with respect to An (m/m ratio). In all syntheses the polymerization of aniline was performed in situ. In the nanocomposites PAni/GNS the polymerization of PAni occurred on the GNS surface and their morphology and degree of intercalation in NLGs were influenced by the type of dopant. The higher electrical conductivity obtained for PHN and PDN composites were 627 S.cm-1 and 582 S.cm-1, respectively. The increase in the thermal stability of PAni in PAni/NLG nanocomposites was attributed to the intercalation of PAni among GNS and barrier properties pres... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The popularity of natural rubber as an important raw material was distorted in the post-World War Two period. It received heavy competition from synthetic rubber. The main purpose of this paper is to determine and to study supply elasticity and demand elasticity of natural rubber in the case of Malaysia. The main aim of analyzing the period since 1971 is that both price and quality competitiveness of Malaysian natural rubber have drastically improved. Therefore, in order for Malaysia to maintain her position as the leading producer and exporter of natural rubber in the world, supportive policies and incentives from the government would further enhance the prospects for improvements in this industry.

Gummistövlar är en väsentlig del av många människors liv och utgör idag en viktig del av företaget Polarn O. Pyrets produktsortiment. Gummistövlar tillverkas av flera olika material såsom naturgummi (NR), styren-butadien-gummi (SBR), termoplastiska elastomerer (TPE) samt termoplaster. Syftet med rapporten är att, genom en materialjämförelse, reda ut hur en gummistövels miljöpåverkan ser ut. Genom en litteraturstudie har en jämförelse av råvaruutvinning och tillverkningsprocess utförts samt en översikt kring hur de olika materialen omhändertages vid livets slut. En gummistövel med en lång livslängd har i regel en lägre miljöpåverkan än en stövel med en kort livslängd. I och med en avsaknad av livscykelanalyser (LCA) för specifikt gummistövlar har detta emellertid försvårat och påverkat utformningen av arbetet. Sammanfattningsvis visade studien att råvaruutvinning av både NR samt syntetiskt gummi såsom SBR, TPE och termoplaster är samtliga material som har en negativ påverkan på den biologiska mångfalden i flera anseenden. Vad det gäller tillverkning av TPE och termoplaster har dessa material en lägre energiförbrukning och färre resurssteg vilket i sin tur genererar en lägre miljöpåverkan. Det är dessutom möjligt att återvinna dessa typer av material till skillnad från vulkat gummi såsom NR och SBR. Återvinningsmöjligheten är emellertid begränsad i och med en bristfällig infrastruktur för återvinning inom kläd- samt skoindustrin i allmänhet. / Rubber boots are an essential part of many people’s lives and today form an important part of the company Polarn O. Pyret’s product range. Rubber boots are made of several different materials such as natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), thermoplastic elastomers (TPE) and thermoplastics. The purpose of the report is to, through a material comparison, find out what the environmental impact of a rubber boot looks like. Through a literature study, a comparison of raw material extraction and a manufacturing process was made as well as an overview of how the various materials are handled at the end of life. A rubber boot with a long service life usually has a lower environmental impact than a boot with a short service life. However, due to the lack of life cycle analysis(LCA) for specific rubber boots, this has made it difficult and affected the design of the work. In summary, the study showed that raw material extraction of both NR and synthetic rubber such as SBR, TPE and thermoplastics are all materials that have a negative impact on biodiversity in several respects. As regards the production of TPE and thermoplastics, these materials have a lower energy consumption and fewer resource steps, which in turn generate a lower environmental impact. It is also possible to recycle these types of materials unlike vulcanized rubber such as NRand SBR. However, the possibility of recycling is limited due to a poor infrastructure for recycling in the clothing and shoe industry in general.

Orientador: Gustavo Franco Barbosa / Resumo: O desempenho de tecidos e órgãos de todo organismo vivo, fica naturalmente comprometido com o passar dos anos, e se faz necessário intervenções médicas para eventuais reconstituições ou reparações de tecidos acometidos e danificados por doenças ou lesões. Neste contexto, a Engenharia Tecidual tem trabalhado de maneira interdisciplinar nos campos das Engenharias, Biologia e Medicina, e tem trazido grandes evoluções e opções aos já difundidos transplantes e enxertos ósseos. Nesse âmbito, impulsionado pelas recentes aplicações da tecnologia da manufatura aditiva, novos polímeros termoplásticos biodegradáveis têm sido utilizados com sucesso. Dessa forma, este trabalho de pesquisa tem como propósito principal desenvolver scaffolds 3D mimetizando o osso trabecular, aliando as propriedades de biocompatibilidade e biodegradabilidade do já difundido e certificado PLA (ácido polilático). Assim, os scaffolds 3D de PLA em sua versão comercial, são recobertos com látex natural extraído da Hevea brasiliensis por meio da técnica dip-coating, afim de otimizar a biocompatibilidade, promovendo condições para a angiogênese e proporcionando condições para a migração, diferenciação e proliferação de tecido ósseo, características estas que foram detectadas em estudos recentes deste material com resultados promissores. Com auxílio de softwares CAD, foi possível desenvolver geometrias com interconectividade estruturada, seguidos de definição de parâmetros de processamento e fabricação utilizando a t... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

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