Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:33:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Raquel Marques dos Santos.pdf: 2992096 bytes, checksum: dce9817b637de0918f6b706742f6aba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Raquel Marques dos Santos.pdf: 2992096 bytes, checksum: dce9817b637de0918f6b706742f6aba0 (MD5) Previous issue date: 2015-09-16 / PRH-28 / Diante da grande utilização do PVC no cotidiano da vida moderna, faz-se necessário o estudo de novos aditivos que melhorem suas propriedades ampliando assim a sua aplicabilidade. A quitosana é um polímero natural, de fonte renovável, biodegradável, atóxico, biocompatível e apresenta propriedades antimicrobianas. Deste modo, este trabalho teve como objetivo principal avaliar a estabilidade de filmes de PVC aditivado com quitosana. Os filmes de PVC aditivado com a quitosana foram preparados pelo método de evaporação de solvente (1,2% m/m de quitosana) e suas propriedades foram avaliadas por espectroscopia do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaio mecânico, análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Os filmes de PVC e quitosana apresentaram-se homogêneos e transparentes, enquanto que os filmes de PVC aditivado com quitosana apresentaram-se homogêneos e opacos. Os filmes de PVC irradiados a 50 e 75 kGy apresentaram mudança de coloração, tornando-se amarelados, enquanto que os filmes de PVC aditivado com quitosana apenas os irradiados a 75 kGy mudaram de cor. Através da análise por componentes principais dos espectros dos filmes de PVC, quitosana e PVC aditivado com quitosana foi possível observar a formação de três agrupamentos distintos em relação às suas estruturas químicas. Além disso, foram evidenciadas diferenças dos filmes de PVC, quitosana e PVC aditivado com quitosana após a esterilização térmica. Após a irradiação foram evidenciadas diferenças entre os filmes de PVC e PVC aditivado com quitosana. Com relação ao MEV, foi possível observar diferenças após esterilização térmica para os filmes de PVC e PVC aditivado com quitosana, ambos apresentaram poros após esse processo. Para o filme de PVC aditivado com quitosana foi possível observar a presença de poros apenas para os filmes irradiados a 75 kGy. As propriedades mecânicas (limite de resistência à tração, deformação específica e módulo de elasticidade) dos filmes de PVC e quitosana mudaram, havendo diminuição do limite de resistência à tração e no módulo de elasticidade, e aumento da deformação específica após os processos de esterilização térmica ou exposição à radiação gama. No entanto, para os filmes de PVC aditivado com quitosana os valores de limite de resistência à tração e os valores do módulo de elasticidade se mantiveram quase constantes, enquanto que a deformação específica diminuiu. O comportamento térmico dos filmes de PVC aditivado com a quitosana, observado na curva de TGA foi semelhante ao do PVC puro, apresentando três estágios de decomposição, porém os filmes aditivados apresentaram uma pequena estabilização no primeiro estágio de degradação tanto antes quanto após os processos de esterilização térmica ou exposição à radiação gama. Os processos de esterilização térmica ou exposição à radiação gama não influenciou a temperatura de transição vítrea (Tg = 88,47) do PVC. A temperatura de transição vítrea da quitosana (85,00) diminuiu após a esterilização térmica (82,43) e aumentou em função da dose de irradiação (88,69; 109,18; 109,78). A Tg dos filmes de PVC aditivado com quitosana diminuiu após a esterilização térmica (85,00) e em função da dose de radiação (87,00; 85,86; 85,00). Os filmes de PVC aditivado com quitosana não apresentaram atividade antimicrobiana, provavelmente devido ao baixo percentual de quitosana utilizado na mistura. / Because of the high usage of PVC in daily modern life, it is necessary to look for new additives that improve their properties thus extending its applicability. Chitosan is a natural polymer, renewable, biodegradable, nontoxic, biocompatible and has antimicrobial properties. Thus, this study aimed to evaluate the stability of PVC films added chitosan. The PVC films doped chitosan were prepared by the solvent evaporation method (1,2% w/w of chitosan) and infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), mechanical testing, thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) evaluated its properties. PVC films and chitosan were homogenous and transparent, while the PVC films doped chitosan were homogenous and opaque. PVC films irradiated at 50 kGy and 75 kGy show color change, becoming yellowish, while the PVC films doped chitosan only irradiated at 75 kGy changed color. Through the principal component analysis of the spectra of PVC films, PVC doped chitosan and chitosan was possible to observe the formation of three distinct groups with respect to their chemical structures. Moreover, differences were observed for PVC films, PVC doped chitosan and chitosan after heat sterilization. After irradiation differences were found between the PVC films and PVC additive with chitosan. Regarding the SEM, we observed differences after thermal sterilization for PVC films and PVC additive with chitosan, both presented pores after this process. For the PVC film doped chitosan was possible to observe the presence of pores only for films irradiated at 75 kGy. The mechanical properties (tensile strength limit, particular deformation and modulus of elasticity) of the PVC films and chitosan changed with decrease of the voltage at tensile strength limit and elastic modulus, and increased specific deformation after thermal sterilization processes or exposure to gamma radiation. For PVC films doped chitosan, tensile strength limit and elastic modulus remained almost constant, while the specific deformation decreased. The thermal behavior of PVC films doped chitosan observed in the TGA curve was similar to that of pure PVC, showing three stages of decomposition, but the additivated films showed little stabilization in the first stage degradation both before and after the processes of thermal sterilization or exposure to gamma radiation. The thermal sterilization processes and exposure to gamma radiation did not influence the glass transition temperature (Tg = 88,47) of the PVC. The glass transition temperature of chitosan (85,00) decreased after heat sterilization (82,43) and increased as a function of irradiation dose (88,69; 109,18; 109,78). Since the Tg of the PVC films doped chitosan decreased after heat sterilization (85,00) and depending on the radiation dose (87,00; 85,86; 85,00). PVC films additive with chitosan showed no antimicrobial activity, probably due to the low percentage of chitosan used in the mix.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samara Bohn.pdf: 2670870 bytes, checksum: 4b9de8d71921764eee1942da211fad27 (MD5) Previous issue date: 2015-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The poly (vinyl chloride) (PVC) is one of thermoplastic polymers most consumed worldwide, because it has a broad scope and can be used from rigid pipes and profiles up toys and extremely flexible films obtained with the addition of plasticizers. The addition of nanofillers in polymer matrices has aroused the interest of many researchers seeking to improve properties of materiais and reduce the cost of producing them. In this work, the objective was to evaluate the effect of plasticizer in the nanoclays dispersion in the polymer matrix of poly (vinyl chloride) (PVC). Three different plasticizers ware used, one being the family of phthalate (dioctyl phthalate DOP), on the family of adipate (dioctyl adipate DOA) and the third, called by some green plasticizers poly (e-caprolactone) PCL. Furthermore, it was also evaluated the effect of clay pre-dispersion in the plasticizer in the properties of the nanocomposites. The samples were prepared in single screw extruder and characterized by means of scanning electron field effect (SEM FEG) and transmission electron microscopy (TEM), diffraction X-ray (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) tensile and swelling test. The morphology shows a heterogeneous distribution in the matrix, since phase separation, ocorred and clay agglomerates. However it was found that the use of the pre-dispersion can reduce the agglomerates and form small regions interleaving and further reduce the size of the phases, and found that even if different plasticizers would provide different results. By DRX it was found that the inclusion of clay pre-dispersed by sonication on the matrix promotes increased crytallinity of 75% compared with the sample without DOP clay, other samples had smaller increases. In differential scanning calorimetry it was observed over a Tg heterogeneity in the plasticization of PVC. In tensile teste it was found that inclusion of clay plasticized PVC promoted 5% and 10% in Young s modulus for PVC/DOP samples with sonification and PVC/PCL respectively with magnetic stirring. While the samples decreased with DOA Young s modulus within 19%, and the samples were also had smaller reduction in the migration of the plasticizer during the swelling test. According to the results found was that the clay pre-dispersion in theplasticizer may facilitate intercalation of the some but dosen t eliminate large amounts of agglomerates in the nanocomposity which can have great influence on the properties mechanical, thermal and migration, and the type of palsticizer has a remarkable effect on the nanocomposite. / O poli (cloreto de vinila) (PVC) é um dos polímeros termoplásticos mais consumidos mundialmente, pois o mesmo tem um vasto campo de aplicação podendo ser utilizado desde tubos e perfis rígidos até brinquedos e filmes extremamente flexíveis obtidos com a adição de plastificantes. A adição de nanocargas em matrizes poliméricas tem despertado interesse de muitos pesquisadores, que buscam melhorar propriedades dos materiais e reduzir o custo de produção dos mesmos. Neste trabalho, o objetivo foi avaliar o efeito do plastificante na dispersão de nanoargilas em matriz polimérica de poli (cloreto de vinila) (PVC). Foram utilizados três diferentes plastificantes, sendo um deles da família dos ftalatos (dioctil ftalato - DOP), um da família dos adipatos (dioctil adipato - DOA) e o terceiro, chamado por alguns de plastificante verde poli (ε-caprolactona) PCL. Além disso, também foi avaliado o efeito da pré-dispersão da argila nos plastificantes nas propriedades dos nanocompósitos. As amostras foram preparadas em extrusora monorosca e caracterizadas por meio de microscopia eletrônica de varredura de efeito de campo (MEV-FEG) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios-X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios de tração e ensaio de intumescimento. A morfologia apresentou uma distribuição heterogênea na matriz, pois ocorreu separação de fase e aglomerados de argila. No entanto, verificou-se que a utilização da pré dispersão pode reduzir os aglomerados e formar pequenas regiões de intercalação, e ainda reduzir o tamanho das fases, e ainda constatou-se que diferentes plastificantes promovem resultados diferentes. Por meio de DRX constatou-se que a inserção de argila pré-dispersa por sonicação na matriz promove aumento de 75% na cristalinidade em relação a amostra com DOP sem argila, as demais amostras tiveram aumento menores. Na calorimetria exploratória diferencial foi observado mais de uma Tg indicando heterogeneidade na plastificação do PVC. Nos ensaios de tração foi verificado que a inserção de argila no PVC plastificado promoveu aumentos de 5% e 10% no módulo de Young para as amostras PVC/DOP com sonicação e PVC/PCL com agitação magnética, respectivamente. Enquanto que as amostras com DOA apresentaram redução do módulo de Young em até 19%, e também foram as amostras que tiveram a menor redução na migração do plastificante durante os ensaios de intumescimento. De acordo com os resultados foi verificado que a pré-dispersão da argila no plastificante pode facilitar a intercalação da mesma, mas não elimina a grande quantidade de aglomerados nos nanocompósitos o que pode ter grande influência sobre as propriedades mecânicas, térmicas e de migração, bem como o tipo de plastificante influencia de forma considerável sobre os nanocompósitos.