Neste trabalho foi feita uma avaliação da compatibilização das blendas de Polipropileno (PP)/Poliamida-6 (PA6) e das blendas Poliamida-6/Borracha Etileno- Propileno (EPR). No primeiro sistema, foi utilizando como agente compatibilizante o PP funcionalizado Polybond 3002 e no segundo sistema, foi utilizando o EPR funcionalizado como agente compatibilizante. As blendas binárias PP/PA6 foram preparadas nas proporções 70/30 e as misturas ternárias PP/PP-MA/PA6 nas proporções 65/5/30, ambas foram processadas em Extrusora Haake Rheomex PTW e Extrusora Haake Rheomex CTW100p. A blenda binária PA6/EPR foi preparada na proporção 70/30 e a blenda ternária PA6/EPR-MA/EPR na proporção 70/25 e processadas em Reômetro de torque Haake Polylab com módulo misturador interno fechado. O gente compatibilizante EPR-MA foi funcionalizado em Extrusora Haake Rheomex PTW utilizando concentração de anidrido maleico (MA) de 1% e de 0,1% do iniciador Luperox. As blendas obtidas foram caracterizadas por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análises Termodinâmico Mecânica (DMTA), análises reológicas além de análise mecânica. Alguns resultados passaram por uma análise estatística através do teste t para uma melhor confiabilidade nos resultados apresentados no trabalho. Os resultados mostraram que a adição do agente compatibilizante PP-MA e EPRMA provoca uma alteração na morfologia das blendas, apresentando uma melhor miscibilidade e redução do tamanho das partículas dispersas. Além disso, as análises térmicas, dinâmico-mecânicas e reológicas demonstraram um indício da interação entre as fases causado pela compatibilização. A análise mecânica das blendas PP/PA6 mostrou um melhor desempenho das blendas ternárias em comparação as blendas binárias. / In this work an evaluation of the compatibilization of the Polypropylene (PP)/Polyamide-6 (PA6) blends and Polyamide-6/Ethylene-Propylene Rubber (EPR) blends was carried out. A funcionalized PP and a funcionalized EPR were used as compatibilizer agent in the first and second systems, respectively. The binary blends PP/PA6 were prepared in the proportions 70/30 and the ternary mixtures PP/PP-MA/PA6 in the proportions 65/5/30, both in Haake Rheomex PTW Extruder and Haake Rheomex CTW100p Extruder. The binary blend PA6/EPR was prepared in the proportion 70/30 and the ternary blend PA6/EPR-MA/EPR in the proportion 70/5/25, using a Haake Polylab Rheometer with internal mixer module. The compatibilizer agent EPR-MA was prepared in a Haake Rheomex PTW Extruder functionalized with 1 wt % of maleic anhydride (MA) as grafting agent and 0.1% of Luperox as initiator. The obtained blends were characterized for Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA), roational rheometry and mechanical properties measurements. When necessary the significance of the differences among samples was statically analyzed using a t test. The results showed that the addition of the compatibilizer agents PP-MA and EPRMA provokes an alteration in the morphology of the blends, increasing miscibility and reducing the size of the dispersed phase particles. Besides, the dynamic-mechanical thermal and rheological analyses indicate interaction between the phases caused by the compatibilization. The mechanical analysis of the blends PP/PA6 showed a better performance of the ternary blends in comparison to the binary blends.

O interesse envolvendo a modificação química de polímeros justifica-se por seu uma alternativa para obtenção de novos materiais com propriedades específicas e diferenciadas do polímero de partida. Uma variedade de borrachas diênicas, principalmente, NR, BR e SBR são extensamente usadas no setor automobilístico, porém, apresentam desvantagens quanto a sua resistência a óleo, estabilidade térmica e resistência oxidativa. Através da hidrogenação, materiais com boa estabilidade térmica e oxidativa tem sido obtidos e descritos na literatura. Igualmente, a epoxidação é proposta e utilizada para obtenção de materiais mais resistentes a fluídos, mais estáveis termicamente e com viscoelasticidade diferenciada. O presente trabalho envolve o estudo de métodos de hidrogenação de polidienos assim como da viabilidade de epoxidação de NR, na forma látex, e de SBR microgel, visando-se estabelecer as condições reacionais mais favoráveis e os fatores capazes de influenciar o rendimento reacional. Estudos preliminares envolvendo a hidrogenação e a epoxidação nesta seqüência ou de forma inversa foram realizados com o intuito de se produzir um material resistente à temperatura, a fluídos orgânicos e à oxidação. Misturas de matrizes termoplásticas, PP ou HDPE, e borrachas parcialmente hidrogenadas, reticuladas dinamicamente ou não, foram obtidas em câmara de mistura e suas propriedades avaliadas. Microgéis de NR e BR, não hidrogenados e parcialmente hidrogenados, foram incorporados em matrizes de PP para avaliar a aptidão destes materiais como modificadores da resistência ao impacto do PP. / Chemical modification in polymers are justified because they are an alternative to obtain new materials with properties that are specific and different from the starting material A broad range of dienic rubbers, specially, NR, BR and SBR are extensively used in the automobilist sector, however, they present disadvantages when the desired application considers good oil resistance, thermal stability and oxidation resistance. Through hydrogenation, materials with a good thermal stability as well as the oxidative resistance were obtained and related in the literature. In the same way, the epoxidation appears as an alternative to the production of materials with a high resistance to fluids and higher thermal stability, as well as different viscoelastic properties. In the present work, methods of hydrogenation were investigated as well as the epoxidation viability of NR, in the latex form, and the SBR microgel, with the objective to establish the favorable reaction conditions and define the factors that influence the reaction rate. Preliminary studies about hydrogenation followed by epoxidation or epoxidation followed by hydrogenation were made to produce resistant material to temperature, organic fluids and oxidation. Mixture of the thermoplastic matrix, PP or HDPE, and partial hydrogenated rubbers, dynamic vulcanized or not, were carried out in the mixer chamber and its properties studied. Microgels of NR and BR, partial hydrogenated or not hydrogenated, were incorporated in PP matrix to determine the ability of these materials as impact resistance modification on PP.

Este trabalho avaliou a influência das variáveis: tempo de exposição à luz (20, 30, 40 e 60s), intensidade da fonte halógena (180 e 580 mW.cm-2) e distância (0, 3, 6 e 8mm) entre a fonte de luz e resina odontológica nanoparticulada (Supreme – 3MESPE) sobre as propriedades e características finais da mesma. As propriedades avaliadas foram: microdureza, resistência à compressão, resistência à compressão diametral, força de contração por polimerização, estabilidade térmica, morfologia (fractografia) e interface cavidade-material restaurador. Os resultados significativos foram os seguintes: a) o aumento do tempo e intensidade de fotoativação produz aumento da microdureza em ambas as superfícies da amostra, enquanto o aumento da distância gera uma diminuição da microdureza; b) sobre a resistência à compressão e compressão diametral: o aumento do tempo e intensidade de irradiação aumenta a resistência à compressão, enquanto o aumento da distância faz com que diminua tal resistência; c) na contração por polimerização um aumento de intensidade de irradiação provocou um aumento na contração, não tendo o tempo e a distância efeitos sobre a mesma; d) sobre a estabilidade térmica: não houve diferenças significativas entre as resinas após polimerização. Todas elas apresentam, entretanto, maior estabilidade térmica do que a resina não polimerizada. e) morfologia da superfície de fratura (fractografia): os cones de fratura ocorreram perpendicularmente à força aplicada, sendo dependentes da intensidade e distância. f) interface cavidade/resina: a intensidade é principal fator gerador de desadaptações na interface cavitária. / This work has evaluated the influence of the experimental conditions like irradiation time, source power and distance between the light source and a nanoparticle composite resin (Supreme - 3MESPE), on the properties of the polymerized resin. Such properties are: microhardness, compression strength, diametral compression strength, contraction force induced by polymerization, thermal stability, morphology (fractography) and the interface properties between restorative material and cavity. The significant and conclusive results are the following: a) the increasing time and source power causes an increasing in both sample surfaces, while an increase in irradiation distance generate a decrease in microhardness; b) about the compressions strength and diametral compression strength: increasing time and source power, the compression strength increases, while an increase in the distance between tip an sample has an opposite effect; c) in the contraction induced by polymerization an increase in the source power causes a higher contraction. Time and distance has no effect in this property; d) with respect to the thermal stability there are no significant differences between the irradiated samples, but all them are more stable that the starting resin; e) surface fracture morphology: a standard conical profile takes place under drastic irradiation conditions, mainly on source power and distance; f) resin/cavity interface: source power is the main factor to generate the failures at the interface.

Neste trabalho, hidrogéis a base de quitosana (QUI) com alginato (ALG), com morfologia controlada (micro e nanoesferas) foram obtidos através de complexação polieletrolítica, buscando-se otimizar os parâmetros de reação para produção de hidrogéis com propriedades adequadas para liberação controlada de fármacos. Os fatores principais e secundários foram definidos em um estudo preliminar na investigação da formação dos hidrogéis sob diferentes condições de reação (composição relativa do hidrogel, massa molar da quitosana dos polímeros, pH da solução e método de adição dos componentes) e o efeito destas nas propriedades finais dos hidrogéis. Através da seleção apropriada das variáveis independentes, foram obtidos hidrogéis com morfologia esférica e com tamanho de partícula em torno de 5,0 ± 2,0 micrômetros, com grau de inchamento mínimo de 708% em pH 1,2. Posteriormente, propôs-se a modificação química da quitosana através da inserção de grupamentos carboxila na estrutura para maior solubilidade em meio neutro, condição necessária para encapsulamento de peptídeos e proteínas. Complexos polieletrolíticos de quitosana carboximetilada (CMQUI) com alginato foram desenvolvidos em condições otimizadas de reação e tiveram suas propriedades comparadas com as dos hidrogéis ALG-QUI. Os resultados mostraram que os hidrogéis ALG-CMQUI apresentaram menor tamanho de partícula (2,3 ± 0,5 micrômetros), menor grau de inchamento em pH 1,2 (314%), e maior estabilidade térmica. Os hidrogéis com melhor balanço de propriedades foram avaliados utilizando-se um fármaco-modelo. O efeito das diferentes técnicas de produção dos hidrogéis na eficiência de encapsulamento e nos perfis de liberação do fármaco modelo foi avaliado sendo apontado o melhor sistema para utilização em sistemas de liberação controlada. Os hidrogéis apresentaram baixos valores de encapsulamento para os peptídeos avaliados devido à forte natureza hidrofílica destes. Como resultado deste estudo, um novo método de produção de complexos polieletrolíticos em emulsão foi proposto, levando-se em conta a natureza hidrofílica do fármaco, para a produção de hidrogéis nanoparticulados com morfologia controlada e excelente grau de encapsulamento (acima de 80%), sendo um método alternativo para o encapsulamento de fármacos hidrofílicos. / In this study, alginate-chitosan hydrogels were produced in aqueous medium with controlled morphology through polyelectrolyte complexation, aiming to establish the optimum reaction parameters for producing hydrogels with improved properties for drug delivery applications. A preliminary study settled the main and secondary factors to be evaluated and ALG-CHI hydrogels were obtained under different reaction conditions (hydrogel relative composition, chitosan molecular weight, pH and the components addition method). The hydrogels presented spherical shape an average diameter around 5.0 ± 2.0 micrometers, and the swelling degree and point of zero surface charge showed a linear dependence on the alginate content. The appropriate parameters have leaded to hydrogels with minimum swelling degree of 708% in pH 1,2. The chitosan chemical modification through carboxymethylic group’s insertion favored higher solubility in neutral aqueous media, and provided mild conditions for proteins and peptides’ encapsulation. Polyelectrolyte complexes made of carboxymethylchitosan (CMCHI) and ALG were produced following the previous established optimized reaction conditions and had their properties compared with ALG-CHI hydrogels. Results showed that ALG-CMCHI hydrogels presented smaller and more homogeneous microparticles (2.3 ± 0.5 micrometers), significantly lower swelling degree in pH 1,2 (314%) and superior thermal stability. The hydrogels with best properties balance were used to encapsulated a model peptide, and the parameters were evaluated regarding to encapsulation efficiency and peptide release profile and the best hydrogel-peptide system for employment in drug delivery systems was pointed out. The hydrogels presented low peptide encapsulation efficiency due to the hydrophilic nature of these. A new water-in-oil emulsion method was developed for nanoparticle hydrogels production with controlled morphology and improved encapsulation efficiency (over 80%) for encapsulation of hydrophilic drugs.

No presente trabalho visou-se o estudo de preparação de nanocompósitos PE-argila empregando nova rota de síntese, assim como diferentes fontes de argilas com diferentes complexos. Os nanocompósitos foram sintetizados via polimerização in situ com diferentes percentuais de argila e comparados com o PE puro. As argilas utilizadas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) e capacidade de troca catiônica (CTC). Os materiais poliméricos obtidos foram caracterizados através de diferentes técnicas, entre elas: Espectroscopia Vibracional de Infravermelho (IV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Termo-Gravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e submetidos à Análises Termodinâmico-mecânicas (DMA). As polimerizações foram realizadas em reator Parr, onde avaliou-se a influência do percentual de argila nas propriedades dos nanocompósitos. Os melhores resultados foram obtidos com a utilização do complexo dicloro-1,4-bis-isopropilfenil-acenaftenodiiminaníqueli(II) com a argila Cloisite®15A. As análises de IV mostraram a formação de nanocompósitos PE-argila com cristalinidade maior, melhora as propriedades térmicas observados pelas análises de DSC e melhoras nas propriedades mecânicas dos nanocompósitos de PE quando comparado com o PE puro, a análise de TEM comprovou que houve a esfoliação da argila na matriz polimérica. / This work reports the synthesis of PE nanocomposites with clays. The PE nanocomposites were synthesized changing clays source and the catalysts. The polymerization reactions were performed as manner as different incorporation degree of clay in the nanocomposites were achieved and its influence over the PE nanocomposites was evaluated. The properties of these nanocomposites were compared to pure PE. The clays were characterized through X-ray diffraction and cationic exchange capacity. PE nanocomposites were characterized by infrared spectroscopy (IR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), transmission electron microscopy (TEM) and thermodynamic- mechanical analysis (DMA). Polymerization reactions were carried out in a Parr reactor. The complex 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine- dichloro-nickel(II) activated with methylalumoxane (MAO) showed the bests results. The PE nanocomposites showed improved cristallinity and mechanical properties compared to pure PE. TEM analyses are evidences to PE nanocomposites formation. The enhanced mechanical properties of such nanocompósitos can be justify by the nanometric scale reinforcement due the clay exfoliation in the PE matrix.

ALENCAR, A. E. V. Avaliação do uso de polímero EVA, resíduo da indústria de calçados (EVAR) e aditivos no desempenho reológico de ligante asfáltico de petróleo. 2009. 163 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-15T20:06:48Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_aevalencar.pdf: 4649669 bytes, checksum: cd9993ca9e69c7d4041c1c70b4efb035 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-03-27T18:28:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_aevalencar.pdf: 4649669 bytes, checksum: cd9993ca9e69c7d4041c1c70b4efb035 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-27T18:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_aevalencar.pdf: 4649669 bytes, checksum: cd9993ca9e69c7d4041c1c70b4efb035 (MD5) Previous issue date: 2009 / The development of new methodologies in the field of road engineering has been a concern, aimed to the improvement of the quality of paved roads making them safer and more durable. Some innovations introduced in this area have been practiced with the application of modified asphalt binder (AB), demonstrated to improve asphalt binder performance, contributing to the reduction of the formation of wheel tracks and of thermal cracking. In this study, the Brazilian asphalt binder from Fazenda Alegre oil reserve was modified by virgin ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), residue of the industry of footwears (EVAR) and coir fiber (CF). Additives, such as the cashew nut shell liquid (CNSL) and extensor oil (EO) were used to improve the compatibility of the mixture. The polymer and additives were characterized by means of infrared spectroscopy, termogravimetry and diferencial scanning calorimetry. The evaluation of the spectra FTIR of the binders after simulated aging in RTFOT, showed that the modified binders with EVAR and EVA/FC were more resistant to oxidative hardening, probably due to the presence of the additive, in the composition of the residue, such as the calcium carbonate. The termogravimetry curves of the modified ABs presented behavior similar to the pure binder. The rheological properties were also evaluated by tests with the viscometer and the dynamic shear rheometer (DSR). In general, ageing causes an increase in stiffness and viscosity, however the master curves indicated that the effect of aging is most significant in the intermediate to high temperatures and increases the elasticity along the spectrum of frequencies. The zero shear viscosity (ZSV) obtained by the models of Cross and Williamson was higher than the Carreau model. In addition atomic force microscopy (AFM) images were obtained in the showed that the EVA polymer sweeling suggest that part of the maltenic fraction of the binder was absorbed by the polymer. For the binder modified with EVAR, the mixture showed good stability only after the addition of the extensor oil. The presence of CNSL and EO improved the thermal susceptibility of the modified binders. / O desenvolvimento de novas metodologias no campo da engenharia rodoviária tem sido uma preocupação, visando à melhoria da qualidade das vias pavimentadas, tornando-as mais seguras e resistentes. Algumas inovações introduzidas nesta área tem sido praticadas com a aplicação de ligantes asfálticos (LAs) modificados, que tem demonstrado melhorar o desempenho destes, contribuindo para a redução da formação das trilhas de roda e das trincas térmicas. Neste estudo, o ligante asfáltico (LA) brasileiro oriundo do Campo Fazenda Alegre foi modificado por copolímero de etileno e acetato de vinila (EVA) virgem, resíduo da indústria de calçados (EVAR) e fibra de coco (FC). Aditivos, como o líquido da castanha de caju (LCC) e o óleo extensor (OE) foram utilizados para melhorar a compatibilidade da mistura. O polímero e os aditivos foram caracterizados através de espectroscopia no infravermelho, termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial. A avaliação dos espectros FTIR dos ligantes após envelhecimento simulado em estufa RTFOT, mostraram que os ligantes modificados com EVAR e EVA/FC foram mais resistentes ao processo oxidativo, provavelmente, devido à presença de aditivos, como o carbonato de cálcio, na composição do resíduo. As curvas termogravimétricas dos LAs modificados apresentaram comportamento semelhante ao ligante puro. As propriedades reológicas também foram avaliadas através de ensaios em: viscosímetro e reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR). O envelhecimento, de maneira geral, provoca aumento da rigidez e da viscosidade, porém as curvas mestras indicaram que o efeito do envelhecimento é mais expressivo nas temperaturas intermediárias a altas, e aumentaram a elasticidade ao longo do espectro de frequências. A viscosidade zero shear (ZSV) obtida pelos modelos de Cross e Williamson apresentou-se mais elevada do que o modelo de Carreau. Além disso, as imagens obtidas no microscópio de força atômica (MFA) mostraram que o polímero EVA intumesceu devido à absorção de fração aromática do ligante, rompendo a estabilidade coloidal. Assim sendo, a adição do óleo extensor preveniu a separação de fases. Para o ligante modificado com EVAR, a mistura apresentou boa estabilidade à estocagem somente após adição de óleo extensor. A presença do LCC e OE mostrou melhorar a susceptibilidade térmica dos ligantes modificados.

BRINGEL, R. M.; SOARES, S. A. Estudo químico e reológico de ligantes asfálticos modificados por polímeros e aditivos. 2007. 173 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T20:33:33Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_rmbringel.pdf: 4658776 bytes, checksum: 444ab9a63ef1fe893a538a68bedec4fc (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-10-21T16:49:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_rmbringel.pdf: 4658776 bytes, checksum: 444ab9a63ef1fe893a538a68bedec4fc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T16:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_rmbringel.pdf: 4658776 bytes, checksum: 444ab9a63ef1fe893a538a68bedec4fc (MD5) Previous issue date: 2007 / The Brazilian asphalt binder from Fazenda Alegre oil reserve (CAPFA) in the state of Espírito Santo, was modified by polymers (SBS and EVA) additives (oil extensor, hydrated lime and LCC). The main structural characteristics of this pure and modified binder were analyzed using the spectroscopic methods (RMN and FTIR), thermal analysis (TGA, DSC) and through microscopy (AFM). The polymers and additives were characterized through thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy. The asphaltic binder modified by polymers and additives, and the resulting rheological effects of this modification, were also evaluated. The methodology that was applied was oriented mainly towards the evaluation of the constitutive properties of the materials, using rheological tests based on the Superpave specifications. The parameters investigated aimed the evaluation of the usual distresses such as: permanent deformation, thermal cracking and oxidation. The oxidative ageing of the asphalt was evaluated from analysis in the infrared and nuclear magnetic resonance, as well as the variations of the rheological parameters. The thermal stability of the CAPFA (pure and modified) and of the asphaltenic was analysed through the TG curves. This stability looks as if it is influenced by the secondary reactions of decomposition and/or oxidation of the products and residuals that have been formed. The two main constituent fractions of the asphaltic binder were separated: the asphaltenic (17,1%) and maltenic (82,9%). The calculation of the molar mass of the asphaltenic by osmometry and GPC demonstrated very similar values (5963 and 6653 g/mol). Images of the binders obtained through the use of atomic force microscopy (AFM) show the coexistence of a rich phase in asphaltenic in equilibrium. Images (AFM) of the binder while modified by a polymer suggest that part of the maltenic fraction is absorbed by the polymer. The most significant effect of the polymer incorporation to the asphalt was the improvement of the elasticity. There is a strong correlation between the deformation resistance at high temperature and G*. For the modified asphalt binder, a significant increase was noted in G* in lower frequencies, where a network of the polymers SBS and EVA are particularly dominant, and a small decrease on G* in higher frequencies. It was also observed a decrease in the tan δ and this indicates that the formation of a 10 polymeric network, which gives the binder an elastic stability at higher temperatures, has occurred. The addition of SBS and EVA to the CAPFA lead to an increase of the hardness and the elasticity of the asphalt binder, but among the asphaltic mixtures produced, it was observed, before and after ageing, that the binder modified by the EVA and the hydrated lime demonstrated a higher stiffness and the binder modified by the SBS demonstrated a higher elasticity. The susceptibility relative to the temperature of the asphalt mixtures measured through the flow activated energy, demonstrated that the mixtures containing EVA degrade themselves less than those that contain SBS. This happens due to the fact that there is no butadiene double bond in the polymer EVA that easily oxidizes, like in the case of the SBS. The additives present in the mixtures with the EVA polymer also contributed to a lower sensitivity to the temperature, once the hydrated lime reduces the ageing of the asphalt mixture through the interaction with the reactive polar molecules present in the asphalt binder and CNSL it is an excellent antioxidant. In regards to the stability of the storage of the modified asphalt by SBS, apparently occurs a “break” of the colloidal polymer-asphalt structure in higher frequencies. / O ligante asfáltico brasileiro oriundo de petróleo do Campo Fazenda Alegre (CAPFA), no estado do Espírito Santo, foi modificado por polímeros (SBS e EVA) e aditivos (óleo extensor, cal hidratada e LCC). As principais características estruturais deste ligante puro e modificado foram analisadas utilizando-se de métodos espectrométricos (RMN e FTIR), análise térmica (TGA, DSC) e microscópica (AFM). Os polímeros e aditivos foram caracterizados através da termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial e por espectroscopia no infravermelho. O ligante asfáltico modificado por polímeros e aditivos, e os efeitos reológicos resultantes desta modificação, também foram avaliados. A metodologia aplicada foi dirigida, principalmente, para a avaliação das propriedades constitutivas dos materiais, utilizando-se de ensaios reológicos baseados em especificações Superpave. Os parâmetros investigados visaram a avaliação de problemas usuais como: deformação permanente, trincas térmicas e oxidação. O envelhecimento oxidativo dos asfaltos foi avaliado a partir da análise dos espectros no infravermelho e de ressonância magnética nuclear, além da variação de parâmetros reológicos. A estabilidade térmica do CAPFA (puro e modificado) e dos asfaltenos foi analisada através de curvas termogravimétricas. Esta estabilidade parece ser influenciada pelas reações secundárias de decomposição e/ou oxidação dos produtos e resíduos formados. Foram separadas as duas principais frações constituintes do ligante asfáltico: os asfaltenos (17,1%) e maltenos (82,9%). O cálculo da massa molar dos asfaltenos através da osmômetria e GPC apresentou valores muito próximos (5963 e 6653 g/mol). Imagens do ligante obtidas através do uso da técnica de microscopia de força atômica (AFM) mostram a coexistência de uma fase rica em asfaltenos em equilíbrio. Imagens (AFM) do ligante quando modificado por polímero sugerem que parte da fração maltênica é absorvida pelo polímero. O efeito mais significativo da incorporação de polímeros ao asfalto é a melhoria da elasticidade. Há uma forte correlação entre a resistência à deformação a alta temperatura e o G*. Para o ligante asfáltico modificado verificou-se um aumento significativo no G* em baixas freqüências, onde a rede dos polímeros SBS e EVA é particularmente dominante, e um pequeno decréscimo no G* em freqüências mais altas. Observou-se também uma diminuição na tan δ e isto indica que ocorreu a formação de 8 uma rede polimérica que proporciona ao ligante um caráter elástico em temperaturas mais elevadas. A adição dos polímeros SBS e EVA ao CAPFA proporcionou um aumento da rigidez e da elasticidade do ligante, mas, dentre as misturas asfálticas produzidas, observou-se que, antes e após o envelhecimento, o ligante quando modificado por EVA e cal hidratada apresentou a maior rigidez, e quando modificado por SBS apresentou a maior elasticidade. A susceptibilidade relativa à temperatura das misturas asfálticas medida através da energia de ativação de fluxo, mostrou que as misturas contendo EVA se degradam menos do que aquelas que contêm SBS, uma vez que no polímero EVA não existem duplas ligações butadiênicas que se oxidam facilmente, como no caso do SBS. Os aditivos presentes nas misturas com o polímero EVA também contribuíram para esta menor sensibilidade à temperatura, uma vez que a cal hidratada reduz o envelhecimento da mistura asfáltica através da interação com compostos polares reativos presentes no ligante e o LCC ser um excelente antioxidante. Quanto à estabilidade à estocagem do asfalto modificado por SBS, parece ocorrer a “quebra” da estrutura coloidal polímeroasfalto em freqüências elevadas.

ARAÚJO, S. V. L. Compostos supramoleculares derivados da meso-Tetrapiridil Porfirina: caracterização e utilização como agentes modificadores de eletrodos. 2013. 87 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T20:02:14Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_svlaraujo.pdf: 2090894 bytes, checksum: 1ed5c6c57a8c9db448090633bfb546e3 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-22T22:28:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_svlaraujo.pdf: 2090894 bytes, checksum: 1ed5c6c57a8c9db448090633bfb546e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T22:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_svlaraujo.pdf: 2090894 bytes, checksum: 1ed5c6c57a8c9db448090633bfb546e3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Compostos de rutênio derivados da 5,10,15,20-tetrapiridilporfirina (TPyP) tem sido amplamente utilizados no desenvolvimento de eletrodos quimicamente modificados (EQM’s) para aplicação como sensores eletroquímicos. Tais sensores tem como objetivo principal a detecção e quantificação de traços de diversas substâncias tais como dopamina, catecol, nitrito, sulfito, peróxido de hidrogênio, entre outros. A modificação dos eletrodos pode ser conduzida a partir das mais variadas técnicas, uma delas é a eletropolimerização, em que o crescimento do filme sobre a superfície do eletrodo de trabalho se dá pela sucessiva aplicação de potencial a este, assim, o agente modificante (que está em solução) deposita-se na superfície formando polímeros condutores. Para os compostos derivados da TPyP a formação (ou não) do filme vai depender de diversos fatores tais como: do metal inserido do interior do anel porfirínico, dos ligantes presentes nos sistemas periféricos de rutênio, de reações químicas acopladas às reações eletroquímicas às quais o composto é submetido na ciclagem, da velocidade de varredura e janela de potencial a qual o sistema é varrido, do eletrólito utilizado, do tratamento dado ao eletrodo de trabalho antes da modificação, dentre outros. Com isto, neste trabalho é descrita a síntese e caracterização de compostos de coordenação L-TPyP-[RuCl(dppb)(phen)]4(PF6)4, onde L = H2, Cu ou Co. O composto tetrarutenado derivado da Co-TPyP foi utilizado na modificação dos eletrodos. Foram utilizadas, como matrizes a serem modificadas, os eletrodos de carbono vítreo, de platina, de FTO (eletrodo transparente de titânio dopado com flúor) e o de ITO (eletrodo transparente de óxido de titânio dopado com índio). A modificação foi conduzida por 100 ciclos na janela de potencial de 0,4 a 1,5V (vs. Ag+/Ag) a 0,1 V s-1. Em todos os casos a modificação foi evidenciada pelo aumento das correntes de pico dos processos atribuídos ao par RuIII/RuII em aproximadamente 1,1 V (vs. Ag+/Ag). No registro de voltamogramas desses EQM’s na solução do eletrólito PTBA (Perclorato de tetrabutilamônio) 0,1 mol L-1 em diclorometano foi possível a visualização de um par de ondas voltamétricas atribuídas ao par RuIII/RuII, evidenciando a formação do filme. A modificação dos eletrodos transparentes foi importante, pois permitiu a obtenção do espectro de absorção de radiação UV/vis do filme formado. Ensaios preliminares com o eletrodo modificado de carbono vítreo frente à oxidação da cafeína mostram que este torna o sistema eletroquímico muito mais sensível à detecção do processo desta substância em relação ao eletrodo de carbono vítreo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346471.pdf: 1966514 bytes, checksum: 0592ff2ca564d47f9a8ca8dfb2140d29 (MD5) Previous issue date: 2017 / As ligas de magnésio vêm ganhando cada vez mais importância devido a sua baixa densidade (1,738 g cm-3) e boas propriedades mecânicas. As áreas de aplicação são: aeroespacial, automobilística e biomédica. Todavia, a sua alta susceptibilidade a corrosão limita a sua aplicação. Neste sentido, o presente trabalho avaliou as propriedades anti-corrosivas de uma camada de conversão produzida com um ácido orgânico natural, conhecido como ácido vanílico, na superfície da liga de Mg AZ31 (aproximadamente 3,0% de Al e 1,0% de Zn), assim como o seu efeito como um pré-tratamento para um revestimento polimérico de poli(4-vinilpiridina) (P4VP). As morfologias do revestimento e camada de conversão foram avaliadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). A composição da camada de conversão foi estudada por Espectroscopia de Infra Vermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X (XPS). O comportamento corrosivo das amostras foi avaliado por técnicas de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica em solução aquosa de NaCl 3,5% (m/V). Os resultados mostraram que a camada de conversão além de ser muito fina (~60 nm), emprega boa proteção e melhora a adesão do filme de P4VP ao substrato. Análises de polarização mostraram que a camada de conversão reduz a corrente em 98 vezes em relação à amostra como-recebida. A amostra mais protegida foi a tratada e revestida com P4VP, apresentando Zmax da grandeza de 106 O cm2 no primeiro dia e 104 O cm2 no décimo dia. O teste de delaminação indicou que o tratamento com ácido vanílico promove melhor adesão entre o revestimento de P4VP e o substrato.<br> / Abstract : Magnesium alloys are heavily studied due to their low density and good mechanical properties, which are interesting to aerospace, automotive and biomedical areas. However, their high susceptibility to corrosion limits the application. In this sense, the present study evaluated anti-corrosive properties of a conversion coating produced with a natural organic acid, known as vanillic acid, on the surface of the AZ31 Mg alloy (approximately 3,0% Al and 1,0% Zn), as well as its effect as a pretreatment for a poly(4-vinylpyridine) (P4VP) polymer coating. The morphologies of the polymer coating and conversion layer were evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM). The composition of the conversion coating was studied by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The corrosive behavior of the samples was evaluated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques in NaCl 3.5% (m/V) aqueous solution. The results show that the conversion coating besides being very thin (~60 nm), employs good protection and improves adhesion of the P4VP film to the substrate. Polarization analyzes shows that the conversion coating reduces the icorr value by 98 times in relation to the as-received sample. The most protected sample AZ31TR (treated and coated with P4VP) shows Zmax of the magnitude of 106 O cm2 on the first day and 104 O cm2 on the tenth day. The adhesion test indicated the treatment with vanillic acid promotes better adhesion between the P4VP coating and the substrate.

Tese (doutorado) - École Centrale de Nantes, Nantes, França, 2016. / Made available in DSpace on 2017-07-18T04:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346242.pdf: 6270375 bytes, checksum: a15e054d46071bfbd0367a00c688b845 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : The development of material models dedicated to the description of polymer behavior has long been and remains a subject of interest, as their use grows in many realms of application. Their microstructural features are responsible for challenges that must be addressed for accurate constitutive modeling, including thermomechanical coupling, large strain phenomena, viscosity effects and particular degradation behavior, among others.This thesis aims to tackle this problem within the framework of variationally-formulated constitutive modeling of dissipative phenomena. This type of energy-based approach allows for an efficient treatment of multiphysics coupling, while accounting for dissipation in a thermodynamically sound manner.Formulations for a wide range of thermo-viscoelasticity phenomena in finite strains are presented, with an emphasis on the coupling mechanisms and on the chosen parametrization of all dissipation sources.Similar variational approaches can be extended to the problem of degrading material properties, an essentially dissipative issue. With the microstructural features of polymers in mind, a formulation for a class of coupled thermo-viscoelastic damage is then proposed. The model hinges on hypotheses relating all physical phenomena to the same damaging function, leading to a naturally separable structure between an equivalent undamaged state where thermo-viscoelasticity is solved and a damage evolution problem.Although capable of encompassing various aspects of polymer-like material behavior, the proposed models remain subject to the limitations of local damage modeling, namely, spurious localization. The recent Thick Level Set approach to nonlocal damage, providing an efficient level-set based bridge between damage and fracture, is explored as a way to circumvent this issue.<br> / O desenvolvimento de modelos materiais dedicados ao comportamento dos polímeros tem sido um tema de interesse há décadas, na medida em que cresce seu uso em diversos ramos de aplicação. Aspectos da microestrutura dos polímeros são responsáveis por desafios que devem ser abordados para uma modelização constitutiva eficaz, incluindo acoplamento termomecânico, fenômenos de grandes deformações, efeitos viscosos e comportamento de degradação particular, entre outros.Nesta tese, propõe-se atacar este problema dentro do contexto dos modelos constitutivos variacionais para problemas dissipativos. Este tipo de abordagem energética permite um tratamento eficiente de acoplamentos multi-físicas, onde a dissipação é computada de maneira termodinamicamente coerente.Formulações para diversos fenômenos de termo-viscoelasticidade em grandes deformações são apresentadas. Os mecanismos de acoplamento e a parametrização escolhida para as fontes de dissipação são discutidos em detalhes.Abordagens variacionais similares podem ser estendidas ao problema de degradação das propriedades materiais, em sua essência dissipativo. Levando em conta as particularidades microestruturais dos polímeros, uma formulação para uma classe de dano termo-viscoelástico acoplado é proposta. O modelo depende de hipóteses relacionando todos os fenômenos físicos à mesma função de danificação, o que leva a uma estrutura naturalmente separável entre um estado não-danificado equivalente para o qual se resolve o problema de termo-viscoelascidade, e um problema de evolução de dano.Embora capazes de descrever diversos aspectos do comportamento dos polímeros, os modelos propostos permanecem sujeitos às limitações da descrição local de dano, em especial a localização espúria. O método recente Thick Level Set, baseado em funções de nível e oferecendo uma transição natural entre os modelos de dano e de fratura, é explorado como forma de contornar estas limitações.