Orientadores: Liliane Maria Ferrareso Lona, Fernando Wypych / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T11:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_TelmaRegina_D.pdf: 5921921 bytes, checksum: 94d41e3ad2e82662f94aff13bcfef289 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Recentemente, nanocompósitos poliméricos reforçados com argilominerais têm atraído considerável interesse científico. A maioria dos trabalhos publicados sobre a produção de nanocompósitos poliméricos utiliza silicatos naturais lamelares da classe dos filosilicatos do tipo 2:1, como a montmorilonita e a hectorita, como agentes de reforço. Para permitir a compatibilização com polímeros hidrofóbicos, já que os filosilicatos são hidrofílicos, utiliza-se normalmente a montmorilonita modificada com surfactantes catiônicos (sais quaternários de amônio, por exemplo), como reforço. Outra classe de trocadores aniônicos é a dos hidróxidos duplos lamelares (HDLs), que raramente ocorrem na natureza, mas são muito simples e baratos de sintetizar. Neste trabalho de doutorado foi investigada a polimerização "in situ" de metacrilato de metila com hidróxidos duplos lamelares modificados com ânions orgânicos (dodecilsulfato, estearato e laurato). Há poucos estudos em literatura aberta sobre as propriedades mecânicas e térmicas dos nanocompósitos de PMMA reforçados com HDLs e até agora não foram encontrados estudos sobre nanocompósitos de PMMA reforçados com HDLs intercalados com ânions estearato. O laboratório iniciou o estudo nesta área de nanocompósitos recentemente, no entanto, já foram produzidos alguns resultados sobre as propriedades de nanocompósitos de poliestireno e hidróxidos duplos lamelares. No presente trabalho foram produzidos nanocompósitos com alta transparência na região espectral da radiação visível assim como nanocompósitos coloridos, sem a adição de pigmentos ou corantes. Através de resultados de análises termogravimétricas demonstrou-se que a adição de HDLs pode aumentar a temperatura de decomposição do PMMA em mais de 80°C. Os resultados de análise dinâmico-mecânica mostraram que a concentrações de HDLs de 1% em massa nos nanocompósitos foi possível obter módulos elásticos com valores mais do que o dobro daqueles obtidos para o PMMA na maior parte da faixa de temperatura estudada. Com o objetivo de avaliar como a concentração de HDL afetava as propriedades anteriormente avaliadas, foram sintetizados nanocompósitos poliméricos contendo seis diferentes HDLs pré-selecionados, em duas diferentes concentrações (3% e 5%). Estes resultados demonstraram que a maioria destes nanocompósitos apresentou valores de microdureza maiores do que os encontrados para o PMMA / Abstract: Recently, nanocomposites consisting of polymer and mineral clays have attracted considerable scientific interest. Most published works on the production of polymer nanocomposites use clay mineral fillers such as montmorillonite, modified with cationic surfactants. Another class of anionic exchanger is layered double hydroxides (LDH), which rarely occur in nature but are very simple and inexpensive to synthesize, allowing the production of highly defined composition material. In this study we have investigated "in situ" bulk polymerization of methyl methacrylate (MMA) in the presence of LDHs intercalated by organic anions (dodecyl sulfate, laurate, stearate). There are few studies in the open literature on the mechanical and thermal properties of PMMA nanocomposites reinforced with hydrophobic HDLs and so far it was not found in open literature studies about the mechanical and thermal properties of the PMMA nanocomposites reinforced with stearate intercalated LDHs. In our laboratory, the investigation in the nanocomposites area started recently, however, some results on the nanocomposites of polystyrene and layered double hydroxides have already been produced. In the present work were synthesized nanocomposites with high transparence in the visible region as well as nanocomposites with an uniform orange color, without the addition of dyes or pigments. By thermogravimetric analysis, the results showed that the addition of LDHs may increase PMMA decomposition temperature in more than 80°C. The results of dynamic mechanical analysis, for nanocomposites with 1wt% of LDHs, showed that elastic modulus more than 2 times higher than PMMA in the range of studied temperature. In order to verify how the LDH concentration could affect the previously evaluated properties, nanocomposites containing six different pre-selected LDHs, in two different concentrations (3% and 5%) were synthesized. These results demonstrated that most of these nanocomposites presented microhardness values higher than those found for PMMA / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Maria Isabel Felisberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T00:31:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_FabianaPiresde_D.pdf: 10993804 bytes, checksum: d95821798b6ae5ce1dd39dc3037a996e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo:Neste trabalho foram preparadas e caracterizadas blendas de poli(metacrilato de metila), PMMA e poli[acrilonitrila-g-(etileno-co-propileno-co-dieno)-g-estireno], AES. O AES é um polímero amorfo e um material complexo, composto de uma mistura de poli(etileno-co-propileno-co-2-etilideno-5-norboneno) (EPDM), poli(estireno-coacrilonitrila) (SAN), e copolímero de enxertia EPDM-g-SAN. As blendas PMMA-AES foram obtidas por polimerização in situ, tendo-se como variáveis o solvente, agitação e atmosfera inerte, a fim de avaliar a influência destas sobre as propriedades estruturais e morfológicas das blendas. As blendas foram caracterizadas por espectroscopia infravermelho (IV), ressonância magnética nuclear de C (RMN de C), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), análise dinâmico-mecânica (DMA) e resistência ao impacto. Os resultados mostraram que as blendas são imiscíveis apresentando uma morfologia complexa de domínios elastoméricos dispersos em uma matriz vítrea, dependente das condições de polimerização. Em algumas blendas, uma fração de PMMA encontra-se incluso na fase elastómerica, sugerindo uma morfologia tipo core shell ou tipo salame. Porém, essa morfologia complexa é afetada após o processo de injeção, devido ao efeito de temperatura e de cisalhamento. Extração seletiva e análise por espectroscopia infravermelho dos componentes das blendas mostraram que ocorre enxertia e/ou reticulação durante a polimerização. A sindiotaticidade do PMMA obtido em presença de AES aumenta com a quantidade de AES na blenda, devido às possíveis interações entre os grupos carbonilas do PMMA e os grupos nitrilas e fenilas da fase SAN. As blendas PMMA-AES apresentam propriedades mecânicas dependentes do teor de AES, sendo a resistência ao impacto das blendas superiores a do PMMA puro. Ensaios de envelhecimento fotoquímico acelerado mostraram que as blendas PMMA-AES apresentam queda na resistência ao impacto após envelhecimento / Abstract: In this work, blends of the poly(methyl methacrylate), PMMA, and the poly[acrylonitrile-g-(ethylene-co-propylene-co-diene)-g-styrene], AES, were prepared. AES is a complex mixture of poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN, and poly(ethylene-copropylene-co-diene), EPDM, and the graft copolymer EPDM-g-SAN. Blends PMMA-AES were obtained by polymerization in situ, varying the solvent, the agitation and the inert atmosphere in order to evaluate their influence on the morphological and structural properties of the blends. The blends were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), carbon-13 nuclear magnetic resonance (C NMR), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), dynamic mechanical analysis (DMA) and Izod impact resistance test. The results showed that the PMMA-AES blends are immiscible and present a complex morphology. The morphology of some PMMA-AES blends is made up of an elastomeric dispersed phase in the glassy matrix, with inclusion of the matrix in the EPDM domains, suggesting core shell or salami morphology. However, this morphology is affected by the moulding injection process, due the temperature and shear effects. The selective extraction of the blends¿ components and the infrared spectroscopy showed that crosslinked and/or grafting reactions occur on EPDM chains during MMA polymerization. The syndiotactic PMMA obtained in the presence of AES increases with the amount of AES, due to the possible interaction among the carbonyl groups of PMMA and the nitrile or phenyl groups of SAN copolymer. The mechanical properties of the blends were influenced by the composition of the blend and the impact strength of the blends is superior to near PMMA. Photochemical aging tests showed that PMMA-AES blends presented decrease in the impact strength after aging / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Julio Roberto Bartoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_DeniseFurigode_M.pdf: 4851400 bytes, checksum: 8ac8390fa1734467b0404701f590b000 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As fibras ópticas poliméricas (FOP) apresentam vantagens em relação às fibras ópticas de sílica (FOS) devido à flexibilidade, maior abertura numérica (AN), maiores diâmetros, que facilitam as conexões, menor custo de fabricação e instalação. Entretanto, as FOP possuem alta atenuação do sinal transmitido quando comparadas às FOS. Por isso, suas principais aplicações estão limitadas a curtas distâncias, tais como: redes locais, eletrônica de veículos, automação industrial, sensores, guias de luz e displays. O PMMA - poli (metacrilato de metila) é o material mais comum usado no núcleo de dispositivos ópticos, pois apresenta melhores propriedades ópticas dentre os outros polímeros ópticos, como o: PS (poliestireno) e PC (policarbonato). Neste trabalho, foi estudado um novo método para fabricação das FOP pelo processo de extrusão vertical do tipo pistão, utilizando para o núcleo o PMMA e para a casca o PVDF - poli (fluoreto de vinilideno), ambos na forma granulada. Os polímeros são extrusados simultaneamente, por única matriz para formar o núcleo e casca da FOP, com a vantagem de existir compatibilidade entre eles e similaridade nos parâmetros do processamento. As FOP produzidas foram caracterizadas quanto à morfologia e composição da secção transversal; núcleo e casca, por análises de Microscopia Óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Detector de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX ou EDS), e quanto às suas propriedades ópticas através de medidas de atenuação óptica em função do comprimento de onda. A menor atenuação medida dentre as FOP produzidas foi de 10,70 dB/m em 840 nm. As atenuações medidas tiveram uma significativa contribuição da clivagem e das perdas por acoplamento da fibra. Além do que, nas FOP produzidas verificou-se que a espessura da camada fluorada da casca não é uniforme. O método de extrusão simultânea dos polímeros de PMMA e PVDF para fabricação do núcleo e casca da FOP se mostra viável e promissor, ainda que melhorias devam ser realizadas para obtenção de FOP com diâmetros de núcleo e casca constantes que proporcionem potencial aplicação em comprimentos reduzidos, como por exemplo, em sensores ópticos e sinais / Abstract: Polymeric optical fibers (POF) presents some advantages compared to the glass optical fibers as flexibility, higher numerical aperture (NA), ease in handling and connecting due to their larger diameter and lower cost manufacturing and installation. However, due to their larger transmission losses compared to the main applications of glass fibers, POF are limited to short distances, such as local area networks (LAN), vehicle electronics, industrial automation, sensors, guides lighting and displays. PMMA - poly (methyl methacrylate) is the most common material used in the core of optical devices, since it has better optical properties in comparison with other optical polymers such as PS (polysterene) and PC (polycarbonate). In this study, it is proposed a new method to manufacture POF by vertical extrusion using PMMA and PVDF - poly (vinylidene fluoride) as core and cladding materials, respectively. The polymers are simultaneously extruded using the same die, taking advantage of their compatibility and similar processing parameters. The POF produced were characterized for core and cladding morphology and composition, by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX or EDS) and optical properties measurements of loss attenuation as a function of wavelength. The lowest spectral attenuation measured of the produced POF was 10,70 dB/m at 840 nm. Likely, lower losses could be expected if a more appropriated cleaving method for POF would be used and improvements on fiber coupling for loss attenuation measurements. In addition, the losses measured are also due to the irregular thickness of the fluorinated layer (cladding) around the core of the POF produced. Although, improvements are needed to get a FOP with regular diameters of cores and cladding, the one-step process developed for POF manufacturing by simultaneous extrusion of PMMA (core) and PVDF (cladding) showed to be feasible and could be a potential process for ease production of POF for short length applications / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Isabel Felisberti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química. / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:49:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cocco_DanielRotella_M.pdf: 5124890 bytes, checksum: 11103bdc5dccd20252a90d83a5a6ba95 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram preparadas e caracterizadas blendas de poli(metacrilato de metila), PMMA, e poli[acrilonitrila-co-acrilato de butila], ASA. O ASA é um polímero amorfo e constituído de uma mistura de poli(acrilato de butila) (PBA) e poli(estireno-co-acrilonitrila) (SAN). As blendas PMMA-ASA foram obtidas por polimerização in situ, tendo sido estudada a influência do agente de transferência de cadeia, da agitação e da atmosfera inerte sobre as propriedades estruturais e morfológicas das blendas. As blendas foram caracterizadas por cromatografia de permeação em gel (GPC), espectroscopia infravermelho (IV), análise termogravimétrica (TGA), ressonância magnética nuclear de C (RMN de C), análise dinâmico-mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e resistência ao impacto e tração. Os resultados mostraram que as blendas são imiscíveis apresentando uma morfologia complexa de domínios elastoméricos dispersos em uma matriz vítrea, dependente das condições de polimerização. Em algumas blendas, uma fração de PMMA encontra-se possivelmente inclusa na fase elastómerica, sugerindo uma morfologia tipo core shell ou tipo salame. Porém, essa morfologia complexa é afetada após o processo de injeção para algumas blendas, devido ao efeito de temperatura e de cisalhamento. Extração seletiva e análise por espectroscopia infravermelho dos componentes das blendas mostraram que ocorre enxertia e/ou reticulação durante a polimerização. A sindiotaticidade do PMMA obtido em presença de ASA aumenta com a quantidade de ASA na blenda, devido às possíveis interações entre os grupos carbonilas do PMMA e os grupos nitrilas e fenilas da fase SAN. As blendas PMMA-ASA apresentam propriedades mecânicas dependentes do teor de ASA e das condições de preparo, sendo a resistência ao impacto das blendas superiores à do PMMA puro / Abstract: In this work, blends of the poly(methyl methacrylate), PMMA, and the poly[acrylonitrile-co-styrene-co-butyl acrylate], ASA, were prepared. ASA is a complex mixture of poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN, and poly(butyl acrylate), PBA. Blends PMMA-ASA were obtained by polymerization in situ, and the influence of a chain transfer agent, stirring and the inert atmosphere on the morphological and structural properties of the blends was studied. The blends were characterized by gel permeation chromatography (GPC), infrared spectroscopy (FTIR), C nuclear magnetic resonance ( C NMR), dynamic mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), lzod impact resistance test and tensile tests. The results showed that the PMMA-ASA blends are immiscible and present a complex morphology. The morphology of some PMMA-ASA blends is made up of an elastomeric dispersed phase in the glassy matrix, with a possible inclusion of the matrix in the elastomeric domains, suggesting core shell or salami morphology. However, this morphology is affected by the moulding injection process, for some blend compositions, due the temperature and shear effects. The selective extraction of the blends components and the infrared spectroscopy showed that crosslinked and/or grafting reactions occur on ASA chains during MMA polymerization. The syndiotacticity of PMMA obtained in the presence of ASA increases with the amount of ASA, due to the possible interaction among the carbonyl groups of PMMA and the nitrile or phenyl groups of SAN copolymer. The mechanical properties of the blends were influenced by the composition of the blend and conditions of polymerization, and the impact strength of the blends is superior to neat PMMA / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Teresa Dib Zambon Atvars / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T18:45:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_TatianaDuque_D.pdf: 2747473 bytes, checksum: 159c91a5fa62b3bf93683e4886562cd2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências