Orientador: Ana Rita Morales / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T18:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_RenatoBrisigueli_M.pdf: 31889860 bytes, checksum: dc126cb07343f751172187cc992844e7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho foram avaliados os efeitos de aditivo modificador térmico (MT), aditivo modificador de impacto (MI) e tratamento de recozimento nas propriedades térmicas e mecânicas do poli(ácido lático), PLA. As propriedades térmicas foram avaliadas por meio de ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e ponto de amolecimento Vicat e a partir de curvas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) de cada composição testada. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir de ensaios de resistência à tração. As alterações morfológicas na estrutura cristalina das amostras também foram analisadas por análise de difração de raios¿X. O uso dos aditivos propostos não se mostrou viável para o aumento da temperatura de deflexão térmica (HDT) e do ponto de amolecimento Vicat do PLA estudado. Estas propriedades mostraram-se sensíveis ao aumento do grau de cristalinidade que aumentou de 3% do PLA puro para aproximadamente 12% do PLA modificado, porém não foi suficiente para promover as melhorias esperadas. O tratamento de recozimento foi mais efetivo que os aditivos promovendo aumento no grau de cristalinidade para valores de até 44% e elevou os valores de HDT em torno de 10ºC e de Vicat em mais de 70ºC. A temperatura de transição vítrea, Tg, foi pouco alterada, sendo observados uma tendência de redução pela presença dos aditivos e um discreto aumento pelo recozimento. A cristalização a frio do PLA foi acelerada pelo aditivo nucleante e totalmente eliminada pelo tratamento de recozimento. O módulo de elasticidade apresentou aumento significativo pela adição dos aditivos testados, o que não foi observado para a resistência à tração e para o alongamento. O recozimento também foi significativo, porém, diferentemente do esperado, causou redução em todas as propriedades mecânicas. A maior cristalinidade observada deveria ter aumentado o módulo elástico, bem como a resistência à tração, o que não ocorreu por uma possível degradação causada pelas condições empregadas no tratamento térmico. As modificações no estado cristalino também foram acompanhadas pela alteração na transparência das amostras e por difração de raios-X que identificou a predominância da fase ?, caracterizada por uma célula unitária ortorrômbica. Para potenciais aplicações industriais os teores adequados de aditivos e uma análise detalhada do processo são necessários, incluindo-se o tempo e temperatura de resfriamento durante o processo de moldagem, para que o material final possa apresentar as propriedades desejadas / Abstract: This work evaluated the effects of a thermal modifier additive, an impact modifier additive, and an annealing treatment over the thermal and mechanical properties of the poli(lactic acid) (PLA). The thermal properties were evaluated through heat deflection temperature (HDT) and Vicat softening point measurements and through differential scanning calorimetric (DSC) curves of each tested composition. The mechanical properties were evaluated through tensile strength measurements. Morphological changes in the crystalline structure of the samples were also analyzed through X-ray diffraction. The use of the proposed additives was not feasible to increase the heat deflection temperature (HDT), and the Vicat softening point of the studied PLA. These properties were sensitive to the degree of crystallinity that was increased from 3% of the pure to around 12% of the modified PLA, but was not sufficient to promote the expected improvements. The annealing treatment was more effective than the additives and promoted an increasing of the degree of crystallinity to values up to 44%, it also increased the HDT values in approximately 10°C and the Vicat in more than 70°C. The glass transition temperature, Tg, was slightly altered, being observed a tendency of reduction by the presence of additives and a minor increase by the annealing treatment. The cold crystallization of the PLA was accelerated by the nucleating additive and completely eliminated by annealing treatment. The modulus of elasticity was significantly increased by the addition of the tested additives, but not for the tensile strength and the elongation. Annealing was also significant, however, unlike the expected, caused a reduction in all the mechanical properties. The higher crystallinity observed should have increased the elastic modulus and the tensile strength, which did not occur because of a possible sample degradation caused by annealing treatment conditions employed. Changes in the crystalline state were also accompanied by changes in the transparency of the samples and through X-ray diffraction where it was identified the prevalence of the ? phase, characterized by an orthorhombic unit cell. For potential industrial applications the appropriate levels of the additives and a detailed analysis of the process is required, including time and temperature of cooling during the molding process, so that the final material can offer the desired properties / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Misturas de poliacetal (POM), polímero de engenharia com boas propriedades mecânicas, com poliuretano termoplástico (TPU), um polímero composto por uma fase rígida e outra flexível visam buscar alternativa de materiais a serem utilizadas em bandas externas de roldanas, visando a diminuição da emissão de ruído das roldanas quando utilizadas em sistema de movimentação de portas de armários, em contato com um trilho metálico. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades mecânicas, físicas, térmicas e morfológica de misturas de POM/TPU nas proporções 100/0, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60 e 0/100 (m/m). As misturas foram preparadas em extrusora dupla rosca corrotante e após os corpos de prova foram injetados em injetora convencional. O aumento dos teores de TPU nas misturas promoveu o aumento da resistência ao impacto, à abrasão e diminuição na dureza do material. Houveram aumentos da temperatura de deflexão térmica das misturas com o aumento do teor de POM. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode ser analisada uma mistura homogênea com partículas dispersas de TPU em formato de gotículas. A avaliação de emissão de ruído mostrou que com a diminuição do módulo de elasticidade, com o aumento da quantidade TPU na mistura, ocorre a redução da emissão de ruído do mesmo, esta redução fica evidente em frequências acima de 1kHz, ocorrendo uma redução da emissão de ruído de 2-5dB. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-20T16:45:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Celso Roman Junior.pdf: 3205658 bytes, checksum: 028ff664a71b2d23dd502892c15b0e08 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T16:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Celso Roman Junior.pdf: 3205658 bytes, checksum: 028ff664a71b2d23dd502892c15b0e08 (MD5) / Bolsa Desenvolvimento de Tecnologia e Inovação / Polyoxymethylene (POM), an engineering polymer with good mechanical properties, blended with thermoplastic polyurethane (TPU), a polymer composed by a flexible and a rigid phase, are an alternative of materials to be used in external bands of pulleys, aiming to reduce the noise emission of pulleys when used in system drive cabinets doors, occurring pulleys contact with a metallic rail. In this work, the mechanical, physical, thermal and morphological properties of POM/TPU blends were evaluated in the proportions of 100/0, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60 and 0/100 (w/w). The blends were prepared in a twin screw extruder and after the samples were injected in a conventional injector. The increase in the levels of TPU on the blends promoted a rise in the impact resistance, abrasion and a decrease in the material hardness. There was an increase in the deflection heat temperature of the blends with enhanced content of POM. Through scanning electron microscopy (SEM) was observed a blend with the presence of dispersed TPU particles. The noise emission showed that with the decrease in the modulus of elasticity of the polymer occurs a reduction of noise emission. This reduction is evident in frequencies above 1 kHz, causing 2-5dB reduction of noise emission.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-21Bitstream added on 2014-06-13T20:20:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_mj_me_ilha.pdf: 820513 bytes, checksum: fe37c522b532d6450b5dfd94ee08db67 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudadas as propriedades elétricas e dielétricas de um compósito à base de poliuretano derivado de óleo de mamona (PU) e negro de fumo (NF). As amostras de PU/NF foram preparadas com quantidades fixas de prépolímero e poliol (seguindo uma fração 10/7 em massa) e com diferentes quantidades de NF. Medidas de espectroscopia de impedância permitiram analisar as propriedades elétricas do compósito em campo elétrico alternado em diferentes temperaturas, enquanto que, o método de quatro pontas foi utilizado para calcular a condutividade dc das diferentes amostras. Neste trabalho, também, foi desenvolvido um modelo estatístico bidimensional de redes de resistores e capacitores que gera a estrutura morfológica e calcula a condutividade alternada do compósito PU/NF a partir de uma técnica de matriz de transferência proposto por Derrida . As curvas da permissividade real e imaginária em função da frequência para amostras de PU/NF com diferentes proporções de NF demonstraram o mesmo comportamento qualitativo, ou seja, possuindo maiores valores para baixas frequências e altas temperaturas e decrescendo com aumento da frequência. As medidas de permissividade dielétrica imaginária apresentaram picos de relaxação devido ao processo de polarização interfacial entre o negro de fumo e a matriz polimérica. No entanto, esses picos são mais pronunciados quando se utiliza o módulo elétrico, que minimiza os efeitos de condução dc. O modelo estatístico reproduziu bem os dados experimentais obtidos das medidas de espectroscopia de impedância. A partir dos ajustes teórico-experimentais pode-se observar que a condutividade elétrica para a amostra 99/01 ocorre predominantemente por condução eletrônica nas regiões isolantes, obedecendo ao modelo modificado de Abrahams e Miller. Entretanto, para as amostras 95/05 e 90/10 o modelo de Abrahams e... / In this work we investigated the electrical properties of the polyurethane derived from castor oil (PUR) and carbon black (CB) composite. Samples of PUR/CB were prepared by fixed quantities of the pre-polymer and polyol (following a ratio of 10/7 by weight) and mixing different amount of the CB. Measurement of impedance spectroscopy was used to analyze the transport properties of the composite as function of applied electric field at different temperatures. The method of four probes was used to measurement the dc conductivity of the PUR/CB composites. A statistical model two-dimensional was developed based on networks of resistors and capacitors that generates the morphological structure and calculates the alternating conductivity of the PUR/CB composite using a transfer matrix technique proposed by Derrida et al. The plots of real and imaginary permittivity as a function of frequency for the samples of PUR/CB with different amount CB showed the same qualitative behavior with higher values for low frequencies and high temperatures. Measurement of imaginary dielectric permittivity showed peaks due to the process of interfacial polarization relaxation between the carbon black and polymeric matrix. However, these peaks are more pronounced when using the electrical modulus, which minimizes the effects of dc conduction. The statistical model reproduced well the experimental data obtained from the measurement of impedance spectroscopy. From theoretical and experimental settings it can be observed that the electrical conductivity for the 99/01 sample is predominantly by electron conduction in the insulating regions, in according at modified model of Miller and Abrahams. However, for samples 95/05 and 90/10 model of Abrahams and Miller dominates at low frequencies (below 103 Hz) and the Drude model is predominant in the higher frequency (above 104 Hz).

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T12:36:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanovJunior_Anatoli_M.pdf: 1192015 bytes, checksum: f5927a9e17a52427545658820eae73f8 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A utilização de borracha SIS (copolímero em bloco estireno/isopreno/estireno) em diversas aplicações tais como solados de sapatos, artefatos de vedação, adesivos com baixa resistência térmica (até 40º C). No entanto, neste trabalho apresentam -se os resultados obtidos com a incorporação de PPO (polioxidofenileno) a borracha SIS, o que resulta o aumento de resistência térmica da borracha, ampliando assim suas aplicações. Neste trabalho estudou-se a melhor condição em massa dos materiais SIS e PPO. De acordo com análises físico-químicas encontrou-se a composição de 50% de cada material uma condição onde se tem um incremento na resistência térmica da borracha de até 70° C, o que então era de -51º C. No sentido de apresentar uma aplicação, realizou-se a confecção de um laminado auto-adesivo com resistência térmica até 70º C. / Abstract: The rubber use SIS (block copolymer) in several such applications as shoes, technical engines, stickers with low thermal resistance (up to 40º C). However, in this work they come the results obtained with the incorporation of PPO (polioxide phenilene) on rubber SIS, with results the increase of thermal resistance of the rubber, increase the applications. In this work it was studied the best condition in mass of material SIS and PPO. In agreement with analyses it met the composition of 50% of each material a condition where an increment is had in the thermal resistance of the rubber of up to 70° C, what then was of -50º C. In the sense of presenting an application, it took place the adhesive laminated with thermal resistance up to 70º C. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:17:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mallmann_EvandroStoffels_D.pdf: 6938040 bytes, checksum: 62f9a270b9176d5f25c36b7cc816fd8d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O funcionamento inadequado ou a perda de funções totais ou parciais de um órgão ou tecido, resultante de doenças ou traumas é, atualmente, um dos mais importantes e preocupantes problemas de saúde pública no mundo, atingindo um número muito significativo da população. Assim, torna-se necessário construir novos dispositivos de apoio e materiais que possibilitem uma melhor qualidade de vida aos pacientes. Este projeto de pesquisa, vinculado ao Projeto Temático intitulado "Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia em Biofabricação: Síntese de Biomateriais, Simulação e Processos ¿ Biofabris" (Processo FAPESP n° 2008/57860-3) objetiva a produção de poliuretanos (PUs) em bancada e em unidade experimental de polimerização a partir de fontes renováveis (óleo de mamona), que apresentem características de baixa toxicidade, biocompatibilidade e/ou biodegradabilidade adequadas para serem empregados como biomateriais para aplicações médicas. Neste trabalho foram preparados PUs em diferentes proporções de isocianatos (HDB e HDT) e poliol (ácido ricinoléico). A caracterização físico-química das amostras foi realizada através das seguintes técnicas: calorimetria diferencial exploratória, análise termogravimétrica, espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, microtomografia de raio-X e análise termodinâmico-mecânica. A partir das análises de calorimetria diferencial exploratória, foi possível determinar a natureza dos mecanismos de reação e a cinética envolvida na síntese dos PUs. Os resultados de espectroscopia na região do infravermelho indicaram os tipos de ligações presentes nos PUs e, as análise termogravimétrica mostraram as temperatura de decomposição dos materiais. Através da microscopia eletrônica de varredura verificou-se a morfologia estrutural de superfície dos PUs e, com a microtomografia de raio X pôde-se determinar a porosidade e o diâmetro médio dos poros das amostras, indicando que quanto maior a quantidade de isocianato, maior a rigidez do material. A partir das análises dinâmico-mecânicas foi possível definir as temperaturas de transição vítrea. Os PUs, na forma de scaffolds , foram submetidos a testes de citotoxicidade in vitro para avaliar a potencialidade desses biomateriais serem aplicados na área médica. A avaliação por toxicidade direta dos biomateriais produzidos foi positiva, indicando que apenas uma amostra apresentou caráter citotóxico às células pelo teste do MTT.Também foram realizadas simulações computacionais no software ANSYS CFX® onde foi possível verificar a distribuição de calor na síntese de PUs gerado pela incidência de laser de CO2 / Abstract: The malfunctioning or the loss of partial or total function of an organ or a tissue resulting from diseases or traumas is currently one of the most important and serious health problems in the world, reaching a very significant number of people. Thus, it is necessary to build new support devices and materials which contribute to enhance patient health quality. This research project, linked to the Thematic Project "National Institute of Science & Biomanufacturing Technology: Synthesis of Biomaterials, Simulation and Process - Biofabris"(FAPESP Process No. 2008/57860-3), aims the production of polyurethanes (PUs) at both benchtop scale and in an experimental polymerization unit from renewable sources (castor oil) with adequate characteristics as low toxicity, biocompatibility and/or biodegradability in order to be employed as biomaterials. In this study, PUs were synthesized with different proportions of isocyanates (HDB and HDT) and polyol (ricinoleic acid). The physical and chemical characterizations of the samples were carried out with the following techniques: differential scanning calorimetry; thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscope, X-ray microtomography and dynamic mechanical thermal analysis. With the differential scanning calorimetry analysis it was possible to determine the nature of reaction mechanisms and the kinetics involved in PUs synthesis. The results of the infrared spectroscopy showed the bond types in PUs and the thermogravimetric analysis pointed out the decomposition temperature of the materials. Through scanning electron microscopy the PUs structural morphology was verified and the X-ray microtomography determined porosity and average pore size of the samples, indicating that higher isocyanate quantities improve material rigidity. From dynamic mechanical analysis it was possible to define the glass transition temperature. The PUs, in shape of scaffolds, were submitted to in vitro cytotoxicity tests to assess the potential of these biomaterials being applied in the medical field. The direct toxicity evaluation of the produced biomaterials was positive, since only one sample presented cytotoxic behavior towards cells in the MTT assays. Computer simulations were also performed in software ANSYS CFX® where it was possible to investigate the distribution of heat in the synthesis of PUs generated by the incidence of CO2 laser / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Vanessa Petrilli Bavaresco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_LonetaLauro_D.pdf: 3772105 bytes, checksum: ad6e43883313d496e11ffb1ce6a798d9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A área de biomateriais tem crescido e desenvolvido tecnologias para acompanhar e suprir as demandas que tem surgido a cada dia na área médica. Os novos biomateriais são produtos versáteis que atuam, combatem ou reparam inúmeras limitações e patologias. Dentro da classe de biomateriais poliméricos os hidrogéis têm sido cada vez mais estudados devido as suas características serem adequadas para várias aplicações biomédicas, dentre elas a cartilagem articular. As tecnologias de fabricação também tem acompanhado o desenvolvimento dos biomateriais. A prototipagem rápida tem impulsionado as pesquisas na área biomédica e permitido a biofabricação de estruturas complexas que existe no corpo humano e de animais. A biofabricação integra os fundamentos da engenharia e o conhecimento da área biomédica para produzir dispositivos biocompatíveis que possam ser utilizados na área biomédica. Esse trabalho é um estudo para verificar a viabilidade de fabricar substratos de poli (metacrilato de 2-hidroxietila) (pHema) usando um equipamento desenvolvido pelo grupo de pesquisadores do INCT Biofabris da Unicamp. Esse equipamento de biofabricação utiliza os princípios da estereolitografia por irradiação direta com luz UV-Visível para fabricar dispositivos médicos Os substratos foram produzidos utilizando seis diferentes composições químicas, para verificar a influência da composição química nas propriedades mecânicas, biológicas e biotribológicas dos hidrogéis. Foi verificado que os substratos produzidos com maior densidade de reticulação promove maior proliferação celular / Abstract: The development of biomaterials area has grown and has developed technologies aimed to satisfy the demands that emerge every day in the medical field. New biomaterials are versatile products that act and repair numerous limitations and diseases. Within the class of polymeric biomaterials, hydrogels have been increasingly studied due to their characteristics that are suitable for various biomedical applications, such as articular cartilage. Manufacturing technologies have also followed the development of biomaterials. Rapid prototyping has driven research in the biomedical field and has allowed the biomanufacturing of complex structures that exist in the human and animals' body. The biomanufacturing integrates the fundamentals of engineering and biomedical knowledge to produce biocompatible devices that can be used in the biomedical field. This work is a study to verify the feasibility for fabrication of substrates of poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (pHema) using an equipment developed by the research group of INCT Biofabris Unicamp. This equipment is based on the principle of stereolithography by direct irradiation with UV- visible light to fabricate medical devices. The substrates were produced using six different chemical compositions in order to verify the influence of the chemical composition on the mechanical properties, biological and biotribological properties of hydrogels. It was found that the substrate produced with higher crosslinking density promotes greater cell proliferation / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Edison Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:43:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oriani_LuisAlbertodeGodoy_D.pdf: 16939728 bytes, checksum: c76f77e44418dacbca2dd6acbbe6f55a (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As propriedades de terpolimeros de polietileno tereftalato (PET) são o objeto do presente estudo. A quantificação das propriedades relacionadas com o peso molecular e o teor dos comonõmeros, até então praticamente inexistente, foi realizada de forma inédita em literatura. O objetivo desse estudo é: a partir de 14 diferentes terpoHmeros de PET, quantificar as propriedades térmicas, de estiramento e a estrutura mOITológica formada durante a produção de garrafas (através do processo de estiramentosopro). Para caracterização térmica foi utilizada a técnica de calorimetria exploratória de varredura, tanto em análises isotérmicas como em não isotérmicas. O processamento dos polímeros foi feito através de: sopro em laboratório (sopro sem molde) e sopro em máquina industrial. Para caracterizar as garrafas e protogarrafas produzidas, utilizamos os seguintes aparelhos: coluna de gradiente de densidade (densidade aparente), picnõmetro de hélio e porosímetro de mercúrio (densidade absoluta), espectrõmetro de radiação infravermelha (cristalinidade e orientação), micrõmetro (espessura) e um medidor da taxa de permeação de oxigênio (através da parede de toda a embalagem). De forma geral, podemos dizer que a relação entre o peso molecular (Mn) e o teor de di-etileno glicol, rege grande parte das propriedades: térmicas (foi determinada a energia de ativação para cristalização durante resfriamento), de estiramento e a formação de estruturas porosas na parede da garrafa. Com respeito às propriedades de estiramento, o teor de DEG tem influência oposta ao peso molecular (Mn), mas com a mesma intensidade. Propomos um modelo morfológico para representar a parede de uma garrafa PET. Este modelo faz uma analogia entre a parede da garrafa e uma membrana assimétrica. Em ambos os casos, existe uma variação estrutural ao longo da espessura. Na garrafa, de um lado da parede, temos uma estrutura compacta e homogênea do outro lado uma estrutura porosa e com defeitos estruturais. O tamanho das estruturas formadas no interior da parede é função da temperatura de processamento e aparentemente independe da formulação do polímero. Pelos testes efetuados, a formação de poros e vazios estruturais na parede de uma garrafa, não é função somente das condições de processamento ou de quantos graus estamos acima da temperatura de transição vítrea. Aparentemente a composição do polímero, tem influência na tendência a formar poros. Observou-se ainda, uma forte interação entre peso molecular (Mn) e teor de DEG. Foram desenvolvidos dois tipos de análise especiais: uma que permite a visualização da permeabilidade ao oxigênio em regiões determinadas de uma garrafa sem que seja necessário destruí-Ias. Na outra, foi desenvolvida uma composição de corantes que permite revelar diferenças estruturais. Ambas as técnicas podem ser de grande valia em pesquisa e controle de produção de garrafas. Este estudo, por abranger diversos aspectos relacionados às propriedades de terpolímeros de PET , é de significativa importância em toda a cadeia de processamento desde a injeção de preformas, ao sopro de garrafas e as propriedades do produto final / Abstract: PET terpolymers properties were never determined in a complete way. quantification of the relationship between the molecular weight and the comonomers content is practically inexistent. The objective of that study is, starting from 14 different PET terpolymer types, to quantify the thermal properties of stretching and the morphologic structure formed during the blowing of bottles through the stretching-blow process. For the thermal characterization of the polymers, differential scanning calorimetry (DSC) was used, in isothermic analyses of dynamics the processing of polymers was made through blow in laboratory (blow without mold) and blow in industrial machine. For the characterization of the produced bottles, a density gradient column (apparent density), helium picnometry and mercury porosimetry (absolute density), infrared spectroscopy (cristalinity and orientation), thickness and oxygen permeation ratio through the overall packaging. In a general way, one can say that the molecular weight (Mn) I di-ethylene glycol ratio, governs great part of the thermal properties of stretching and of porosity, in the studied samples. The activation energy for crystallization during cooling was determined, DEG is an exact opposite to the molecular weight (Mn), for the properties of stretching of PET. A morphological model to represent the wall of a bottle PET was proposed. This model makes an analogy between the wall of the bottle and an asymmetrical membrane, In both cases, exists a structural variation along the thickness, In the bottle, on one side of the wall there is a compact and homogeneous structure on the other side a porous structure and with structural defects. The size of the structures formed inside the wall is function of the processing temperature and is apparently independent on the polymer formulation. The formation of pores and structural voids in the wall of a bottle due to the tests carried out, were not function only of the processing conditions or of how much above the glass transition temperature the material was. Apparently, the composition of the polymer itself has influence in its tendency to form pores. In this sense, there is a strong interaction between molecular weight (Mn) and tenor of DEG. Two special analysis types were developed. One of them allows the visualization of the permeability to the oxygen in certain areas of a bottle with no need to destroy the bottle. In the second technique it was developed a composition of colors that allows to reveal structural differences. 80th techniques can be valuable in research and control of production of bottles. For this study includes several aspects related to the properties of PET terpolimers, it is of significant importance in the whole processing chain, from the preforms injection, to the blow of bottles and the properties of the final product / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Derval dos Santos Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T17:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Volponi_JoseEduardo_M.pdf: 2154489 bytes, checksum: a5131ca9eb768043c39e6d35d84c68ab (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A crescente utilização de polímeros nos dias de hoje, nas mais diversas formas e aplicações, tem exigido destes materiais um excelente desempenho frente aos vários fatores ambientais externos, principalmente radiação solar e temperatura, visando o aumento do seu tempo de vida útil. Para a avaliação da estabilidade térmica e à luz UV de um determinado material polimérico, muitos métodos de análise são disponíveis, porém, a maioria deles são ensaios acelerados de longa duração e que exigem a utilização de equipamentos muito sofisticados. A medida do Tempo de Indução Oxidativa (01T) e da Temperatura de Início de Oxidação (OOT), obtidas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) , têm se mostrado métodos rápidos e de baixo custo para avaliação da estabilidade térmica de termoplásticos. O objetivo desta dissertação de mestrado é propor e validar um método similar para avaliar a estabilidade à luz UV, utilizando a técnica da Fotocalorimetria Diferencial (DPC). Para este fim, foram preparadas várias formulações do Polipropileno isotático com diferentes teores de estabilizantes térmicos e à luz UV e o OIT e o OOT, com e sem a incidência da radiação UV, foram medidos. Paralelamente, as mesmas formulações foram envelhecidas em Weather-Ometer e acompanhou-se o crescimento da banda de carbonila por FTIR e o surgimento de trincas por microscopia óptica, para estabelecer uma correlação destas propriedades com o OIT e o OOT obtidos por DPC. Os valores de OIT na presença da luz UV, para todas as formulações estudadas, foram significativamente menores que os valores de OIT sem a luz, o que evidencia a viabilidade da utilização desta técnica para avaliação simultânea da estabilidade térmica e fotooxidativa do Polipropileno. Porém, devido ao rápido decréscimo dos valores de OIT com apenas 200 horas de envelhecimento em Weather-Ometer, para todas as formulações, não foi possível estabelecer uma correlação razoável entre os valores de OIT, por DPC, e a degradação do Polipropileno. Os valores de OOT praticamente não se alteraram com a presença de luz, mostrando que esta medida, por DPC, não se mostrou adequada para avaliação da estabilidade à luz UV do Polipropileno. Porém, o OOT, por DSC, apresentou-se como uma técnica rápida e bastante útil para a avaliação da degradação das formulações estudadas pois, ao contrário do OIT, foi possível o acompanhamento desta propriedade até 1600 horas de envelhecimento / Abstract: With the growing use of polymers in extemal environments, there is a necessity to obtain materiais with an excellent performance against the weathering agents, mainly solar radiation and temperature. For thermal and UV light stability evaluation of polymeric materiais, there are already many analytical methods available but most of them are long term accelerated tests and require sophisticated equipaments. The Oxidation Induction Time (01T) and the Oxidation Onset Temperature (OOT) measurements by Differential Scanning Calorimetry (DSC) is proving to be rapid and low cost methods to evaluate thermal stability of thermoplastics. The goal of this work is to validate a rapid method using Differential Photocalorimetry (DPC) technique to evaluate the UV light stability of polymers and compare the results with those obtained by DSC. For this, the OIT and OOT, with and without incident UV light radiation, were registered using several isotatic polypropylene formulations containing different thermal and light stabilizers concentrations. In parallel , part of these formulations were aged in Weather-Ometer device and then characterized by FTIR and optical microscopy (OM) to evaluate their carbonyl index and cracking appearance, respectively. The results of OIT and OOT obtained by DPC were correlated with those obtained by FTIR and OM, mentioned above. OIT values for ali formulations with incident UV light were always lower than the values without light, showing that the DPC technique is suitable to simultaneous evaluation of thermal and fotooxidative stability of polypropylene. However, as the significant decrease in the OIT values, for ali formulations, occurs only afier 200 hours of aging in Weather-Ometer, it was not possible to obtain a reasonable correlation between OIT and polypropylene degradation. In a similar way, OOT values obtained by DPC did not change significantly when polypropylene formulations were irradiated with UV light, showing that this measurement is not suitable to follow UV light stability of this polymer. However, the OOT obtained by DSC showed to be a rapid and more useful technique to evaluate the degradation of the formulations studied because, in opposite to OIT, it was possible to attend this property until1600 hours of formulations aging / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Misturas de poliacetal (POM), polímero de engenharia com boas propriedades mecânicas, com poliuretano termoplástico (TPU), um polímero composto por uma fase rígida e outra flexível visam buscar alternativa de materiais a serem utilizadas em bandas externas de roldanas, visando a diminuição da emissão de ruído das roldanas quando utilizadas em sistema de movimentação de portas de armários, em contato com um trilho metálico. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades mecânicas, físicas, térmicas e morfológica de misturas de POM/TPU nas proporções 100/0, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60 e 0/100 (m/m). As misturas foram preparadas em extrusora dupla rosca corrotante e após os corpos de prova foram injetados em injetora convencional. O aumento dos teores de TPU nas misturas promoveu o aumento da resistência ao impacto, à abrasão e diminuição na dureza do material. Houveram aumentos da temperatura de deflexão térmica das misturas com o aumento do teor de POM. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode ser analisada uma mistura homogênea com partículas dispersas de TPU em formato de gotículas. A avaliação de emissão de ruído mostrou que com a diminuição do módulo de elasticidade, com o aumento da quantidade TPU na mistura, ocorre a redução da emissão de ruído do mesmo, esta redução fica evidente em frequências acima de 1kHz, ocorrendo uma redução da emissão de ruído de 2-5dB. / Bolsa Desenvolvimento de Tecnologia e Inovação / Polyoxymethylene (POM), an engineering polymer with good mechanical properties, blended with thermoplastic polyurethane (TPU), a polymer composed by a flexible and a rigid phase, are an alternative of materials to be used in external bands of pulleys, aiming to reduce the noise emission of pulleys when used in system drive cabinets doors, occurring pulleys contact with a metallic rail. In this work, the mechanical, physical, thermal and morphological properties of POM/TPU blends were evaluated in the proportions of 100/0, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60 and 0/100 (w/w). The blends were prepared in a twin screw extruder and after the samples were injected in a conventional injector. The increase in the levels of TPU on the blends promoted a rise in the impact resistance, abrasion and a decrease in the material hardness. There was an increase in the deflection heat temperature of the blends with enhanced content of POM. Through scanning electron microscopy (SEM) was observed a blend with the presence of dispersed TPU particles. The noise emission showed that with the decrease in the modulus of elasticity of the polymer occurs a reduction of noise emission. This reduction is evident in frequencies above 1 kHz, causing 2-5dB reduction of noise emission.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de redes de Bragg em fibra ótica (FBG), para a monitoração das deformações mecânicas oriundas do processo de secagem de tintas. No intervalo de tempo referente ao processo de secagem, uma fina camada de tinta sofreu uma mudança de estado físico de líquido para sólido, se transformando em um filme contínuo e mecanicamente estável. As deformações mecânicas presentes neste processo foram mensuradas pelo transdutor, demonstrando a real possibilidade das redes de Bragg serem aplicadas para estes fins. Para o acompanhamento temporal das deformações mecânicas no processo de secagem de uma tinta látex, a FBG foi encapsulada com o objetivo de evitar o contato da tinta com a fibra ótica, devido à ineficaz aderência entre ambas, e consequentemente melhorar a aderência da tinta sobre o dispositivo encapsulado. Este processo de encapsulação da FBG permitiu que as deformações mecânicas oriundas do processo de secagem fossem eficientemente transformadas em perturbações mecânicas mensuradas pelo transdutor. O acompanhamento temporal das deformações mecânicas oriundas do processo de secagem também foi investigado com a utilização de tinta diluída. Finalmente, um estudo sobre as deformações mecânicas de uma segunda camada de tinta (duas demãos) é ainda abordado. As redes de Bragg utilizadas neste trabalho foram produzidas e caracterizadas quanto à deformação mecânica longitudinal e temperatura, no Núcleo de Dispositivos Fotônicos da UTFPR. / This work shows results obtained with the use of fiber Bragg grating (FBG) transducer to monitor the drying process of latex paints. When a thin film of wet paint is dried on the substrate surface, the paint film change from a sticky liquid state to a solid state, transforming to a continuous, transparent and mechanically stable film. The mechanical deformations in this process were measured by the FBG sensor head, showing the real possibility of FBG strain sensor application in this area. To monitor the mechanical deformation in the film during the drying process, the FBG was packaged. The FBG packaging has two main functions: allows a better measurement of the paint mechanical deformation inherent to the drying process and also avoids paint poor adhesion to the bare optical fiber. The packaged FBG, showed that this is a promising device to be used for the measurement of stress evolution in paints during the drying time. The mechanical deformation during drying time of diluted latex paint also was investigated. Finally, a study about the mechanical deformation of a second coating application of latex paint was also carried out. The Bragg gratings used in this work were produced in photosensitive fibers by means of a phase-mask interferometric external fabrication technique at Núcleo de Dispositivos Fotônicos laboratories of UTFPR.