Orientador: Sandro Donnini Mancini / Banca: Marcia Aparecida da Silva Spinacé / Banca: Maria Zanin / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: A reciclagem química de Poliamida 6,6 já é conhecida em patentes e aplicada por empresas de matéria-prima. Entretanto, a reciclagem química de poliamida 6,6 com cargas de fibras de vidro é pouco conhecida. O presente trabalho buscou estudar em escala laboratorial e Reciclagem Química, via Hidrólise, de resíduos dos processos de injeção de Poliamida 6,6 reforçada com 25% de fibras de vidro, descartados pela indústria automotiva após a reciclagem mecânica. Um procedimento de experimentos foi realizado para determinar qual a melhor proporção de água e do material compósito deveria ser reagido para obter o maior teor de fibras de vidro em um menor tempo. Os resultados mostraram que foi possível despolimerizar a Poliamida 6,6 partindo de um material já submetido a três ciclos de reciclagem mecânica com Massa Molar Viscosimétrica Média de 27.604 g.mol-1 obtendo Sal de Nylon com 322 g.mol-1 e 39,29% dos monômeros de base como Ácido adípico e hexametileno diamina em reações a 260ºC por 3 horas e 30 minutos apenas com água desmineralizada. Já a separação das fibras do material polimérico foi bem sucedida por filtragem a vácuo seguida de queima do resíduo orgânico, obtendo até 97,87 das fivras de vidro. Com base nestes resultados, concluiu-se que a reciclagem química deste material foi viável para a obtenção de Ácido Adípico, Hexametileno diamina e o reaproveitamento das fibras de vidro / Abstract: Chemical recycling of polyamide 6,6 is already known in patents and applied by companies of raw material. However, the chemical recycling of polyamide 6,6 with fillers of glass fibers is not well known. The present work studies in laboratory scale the Chemical Recycling, via hydrolysis, waste injection processes of Polyamide 6,6 reinforced with 25% glass fibers, discarded by the Automotive Industry. A procedure of experiments was conducted to determine the best rate water and composite should be reacter to obtain the highest level of glass fibers in less time. The experimental results show that it was possible to depolymerize the polyamide 6,6 starding form a material already subjected to threee cycles of mechanical recycling with molecular weight of 27.604 g.mol-1 and obtained salt of Nylon with 322 g.mol-1 and 39,29% of basis monomers as Adipic acid and hexamethilene diamina in reactions at 260ºC for 3 hours and 30 minutes only with demineralised water. Now the separation of the fibers of polymeric material succeeded by filtration under vacuum, followed by burning the organic residue, to obtain 97.87% of glass fibers. Based on these results, it was concluded that chemical recycling of this material was feasible to obtain adipic acid, hexamethylene diamine and reusing glass fibers / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-01-18Bitstream added on 2014-06-13T20:00:21Z : No. of bitstreams: 1 machadoneto_ll_me_bauru.pdf: 3083706 bytes, checksum: 728b4d33580fd5aa924ed37190f283ca (MD5) / A reciclagem química de Poliamida 6,6 já é conhecida em patentes e aplicada por empresas de matéria-prima. Entretanto, a reciclagem química de poliamida 6,6 com cargas de fibras de vidro é pouco conhecida. O presente trabalho buscou estudar em escala laboratorial e Reciclagem Química, via Hidrólise, de resíduos dos processos de injeção de Poliamida 6,6 reforçada com 25% de fibras de vidro, descartados pela indústria automotiva após a reciclagem mecânica. Um procedimento de experimentos foi realizado para determinar qual a melhor proporção de água e do material compósito deveria ser reagido para obter o maior teor de fibras de vidro em um menor tempo. Os resultados mostraram que foi possível despolimerizar a Poliamida 6,6 partindo de um material já submetido a três ciclos de reciclagem mecânica com Massa Molar Viscosimétrica Média de 27.604 g.mol-1 obtendo Sal de Nylon com 322 g.mol-1 e 39,29% dos monômeros de base como Ácido adípico e hexametileno diamina em reações a 260ºC por 3 horas e 30 minutos apenas com água desmineralizada. Já a separação das fibras do material polimérico foi bem sucedida por filtragem a vácuo seguida de queima do resíduo orgânico, obtendo até 97,87 das fivras de vidro. Com base nestes resultados, concluiu-se que a reciclagem química deste material foi viável para a obtenção de Ácido Adípico, Hexametileno diamina e o reaproveitamento das fibras de vidro / Chemical recycling of polyamide 6,6 is already known in patents and applied by companies of raw material. However, the chemical recycling of polyamide 6,6 with fillers of glass fibers is not well known. The present work studies in laboratory scale the Chemical Recycling, via hydrolysis, waste injection processes of Polyamide 6,6 reinforced with 25% glass fibers, discarded by the Automotive Industry. A procedure of experiments was conducted to determine the best rate water and composite should be reacter to obtain the highest level of glass fibers in less time. The experimental results show that it was possible to depolymerize the polyamide 6,6 starding form a material already subjected to threee cycles of mechanical recycling with molecular weight of 27.604 g.mol-1 and obtained salt of Nylon with 322 g.mol-1 and 39,29% of basis monomers as Adipic acid and hexamethilene diamina in reactions at 260ºC for 3 hours and 30 minutes only with demineralised water. Now the separation of the fibers of polymeric material succeeded by filtration under vacuum, followed by burning the organic residue, to obtain 97.87% of glass fibers. Based on these results, it was concluded that chemical recycling of this material was feasible to obtain adipic acid, hexamethylene diamine and reusing glass fibers

Orientador: Maria do Carmo Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T15:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Segatelli_MarianaGava_M.pdf: 3623345 bytes, checksum: 223789f87f6234b864c485f4c771efa2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a incorporação de fibras curtas de sílica (FS) e da borracha etileno-propileno-dieno funcionalizada com anidrido maleico (EPDM-g-AM) em polimérica de poliamida 6 (PA 6). A fibra utilizada como carga é um produto natural constituído de sílica amorfa proveniente da fossilização de animais multicelulares. Com a finalidade de promover a melhor adesão interfacial entre a fibra e a matriz polimérica, as fibras foram modificadas com aminopropiltrietoxissilano (APTS), um agente de acoplamento. Os materiais foram preparados em extrusoras monorosca e duplarosca e, submetidos a ensaios mecânicos de tração, flexão e de impacto Izod. Foram também avaliadas as características térmicas e morfológicas desses materiais. As fibras de sílica não alteraram a estabilidade térmica da PA 6 e apresentaram eficiência de reforço, dentro do intervalo de composição estudado; entretanto, o alongamento na ruptura foi comprometido. A resistência ao impacto do polímero não variou significativamente com a incorporação de FS. Por outro lado, o tipo de extrusora utilizada para processamento alterou a cristalinidade da PA 6 e, conseqüentemente, as propriedades mecânicas nos compósitos binários de PA 6/FS. A modificação da superfície da fibra com APTS não foi adequada para melhorar as propriedades mecânicas, no entanto, a análise da microestrutura dos compósitos obtidos indicou adesão entre as fases. Em relação às blendas de PA 6/EPDM-g-AM, o tamanho médio de partícula da fase dispersa promoveu um efeito de tenacificação da PA 6. Os compósitos ternários de PA 6 contendo 20% de EPDM-g-AM e proporções diferentes de FS (5 a 20%) apresentaram redução na resistência ao impacto quando pequenas quantidades de FS foram adicionadas. Apesar da redução no valor desta propriedade, os compósitos obtidos exibiram boa tenacidade. Desta forma, a combinação de fibras curtas de sílica e borracha de EPDM-g-AM em poliamida 6 permitiu recuperar parcialmente a rigidez e a resistência ao impacto, que são comprometidas quando esses aditivos são utilizados separadamente. / Abstract: The main goal of this work was to evaluate the incorporation of short silica fibers (SF) and ethylene-propylene-diene rubber, functionalized with maleic anhydride (EPDM-g-MA), in a polyamide 6 (PA 6) matrix. The fiber used as filler is a natural product made up of amorphous silica from the fossilization of multicelular animals. In order to promote a better interfacial adhesion between the fiber and the polymeric matrix, fibers were modified with the aminopropyltriethoxysilane (APTS) coupling agent. The materials were prepared in single and twin-screw extruders for tensile, flexural and Izod impact mechanical tests. The mechanical, morphological and thermal properties of these materials were evaluated. Silica fibers did not change the thermal stability of the polymer and presented efficiency for reinforcement. However, the elongation at break was impaired. The impact strength of the polymer did not change significantly with the SF content. On the other hand, the type of extruder used for processing changed the mechanical properties and the crystallinity of PA 6 in the PA 6/SF binary composites. The fiber surface modification with APTS was not effective, as verified by the decrease of the mechanical properties. The morphology of composites showed adhesion between the phases. Taking into account the PA 6/EPDM-g-MA blends, the average size of dispersed phase, associated to impact strength in the 20% EPDM-g-MA composition promoted a toughening effect of the blends. Ternary PA 6 composites containing 20% EPDM-g-MA and different SF amounts (5-20%) presented tendency towards the reduction of the impact strength when small SF amounts were added. In spite of the reduction in the value of this mechanical property, the composites obtained exhibited good toughness. Thus, combining short silica fibers and EPDM-g-MA rubber with polyamide 6, the stiffness and the impact strength, that are impaired when these additives are separately used, were partially recovered. / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T03:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PauloAparecidodos_M.pdf: 1844642 bytes, checksum: 28867d508759886e272ceb5e054c9b1e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O emprego de fibras vegetais para o reforço de resinas plásticas não é novo; contudo, houve preferência pelas fibras de vidro e cargas minerais como materiais de reforço com alto desempenho, devido às fibras vegetais possuírem grande volume ( baixa densidade aparente ), pouca estabilidade térmica e alta absorção de umidade. Na última década, porém, o interesse pelas fibras vegetais aumentou novamente, devido às seguintes vantagens: são provenientes de fontes renováveis; são bio-degradáveis; são recicláveis; representam uma nova fonte de renda para população rural e trazem economia de energia por meio da redução de peso dos componentes. Este trabalho avaliou a utilização da fibra de Curauá, em compósitos com poliamida-6, visando a substituição da fibra de vidro em aplicações automotivas. Inicialmente, foram preparadas amostras em misturador interno empregando-se um planejamento fatorial 4 x 2 com as variáveis: teor de fibra de 0, 20, 30 ou 40 wt % e comprimento de fibra de 0,1 ou 10 mm. As amostras com fibra de Curauá curta e com menor teor de fibra apresentaram melhor balanço de valores de tensão e módulo elástico nos testes de tração realizados. Em seguida, foram obtidas amostras com 20 wt % de fibra curta com tratamento superficial por plasma de N2 ou O2, ou lavadas com solução de NaOH por 30 min ou por 2 h, com o objetivo de aumentar a adesão entre a fibra e a matriz de poliamida-6. Posteriormente, foi realizado o processamento em duas diferentes extrusoras dupla-rosca inter-penetrante co-rotante, das amostras com 20 wt % de fibra de Curauá curta ou longa; com ou sem tratamento. Também foi estudado o efeito da ausência de secagem dos componentes antes da extrusão. Em corpos de prova injetados com essas amostras foram feitos ensaios de tração, flexão, impacto, temperatura de deflexão térmica, absorção de umidade, contração de moldagem, densidade e envelhecimento em estufa. Concluiu-se que: é possível preparar um compósito de poliamida-6 com 20 wt % de fibra de Curauá, desde que seja usado o equipamento adequado; a não secagem dos componentes antes da extrusão não afeta as propriedades mecânicas do compósito e até favorece a adesão fibra/matriz; o tratamento superficial das fibras com solução de NaOH é mais efetivo que por plasma de N2. As propriedades de tração e flexão deste compósito são melhores que as da poliamida-6 pura; porém, inferiores às da reforçada com fibra de vidro. Entretanto, sua menor densidade e sua resistência ao impacto e deflexão térmica comparáveis às da poliamida-6 reforçada com fibra de vidro, podem viabilizar a substituição desta em aplicações específicas / Abstract: The utilization of vegetal fibers as reinforcement for plastic resins is not new; nevertheless, there was a preference to use glass fiber and mineral fillers as high performance reinforcements, due to large volume ( low apparent density ), poor thermal stability and high moisture absorption of vegetal fibers. However, over the last decade, the interest for such material has increased again, because of recognized advantages such as: they come from renewable raw material sources; they are biodegradable; recyclable; they bring new jobs for the rural population and enable energy economy through the components weight reduction. This work has evaluated the utilization of Curauá fibers in polyamide-6 composites, aiming at glass fiber replacement in automotive applications. Initially, samples have been prepared in a internal mixer applying a 4 x 2 design of experiment plan with the following variables: fiber content of 0, 20, 30 or 40 wt % and fiber length of 0.1 or 10 mm. Samples with smaller content and shorter Curauá fiber have shown best balance among tensile strength and elastic modulus tests. Then, samples with 20 wt % of short fibers have been treated with N2 or O2 plasma, or washed with NaOH solution for 30 min or 2 h, focusing on enhancing adhesion between the fiber and polyamide-6 matrix. After that, samples with 20 wt % of short or long fiber, with or without pre-treatment have been compounded in two different co-rotating inter-meshing twin-screw extruders. The effect of not drying raw materials before compounding was also evaluated. Subsequently, test specimens have been injection molded with those samples and submitted to tensile, flexural, impact, heat deflection temperature, moisture absorption, mold shrinkage, density and thermal aging tests. In conclusion, it is possible to prepare polyamide-6 with 20 wt % of Curauá composite, when an appropriate compounding equipment is used. Raw materials without drying before compounding have not affected composite¿s mechanical properties and indeed have improved fiber / matrix interfacial adhesion. Surface treatment with NaOH proved to be more effective than N2 plasma. Tensile and flexural properties of this composite are better than unfilled polyamide-6; but lower than glass fiber reinforced polyamide-6. However, its impact resistance and heat deflection temperature similar to the glass fiber reinforced polyamide-6 and its lower density, can enable it to replace this latter in specific non-critical applications / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Orientador: Maria Isabel Felisberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Desidera_Cassiane_D.pdf: 2267266 bytes, checksum: 9f026acbcd18caa17f017b257c7f0b46 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Blendas de poliamida e polietileno são exemplos de misturas imiscíveis e incompatíveis. Entretanto, a compatibilidade pode ser alcançada adicionando-se compatibilizantes ou promovendo a mistura reativa. Neste projeto teve-se como objetivo o preparo e a caracterização de blendas de poliamida-66 reciclada (rPA-66) e diferentes polietilenos, incluindo materiais virgens e reciclados: 1) vPEBD - polietileno de baixa densidade virgem, 2) vEMAA - poli(etileno-co-ácido metacrílico) virgem, 3) rPEBD - uma mistura reciclada contendo PEBD e EMMA, e 4) PEAI - uma mistura reciclada contendo PEBD, EMMA e alumínio particulado. As blendas foram preparadas em extrusora dupla rosca e os corpos de prova, obtidos por injeção, foram caracterizados por análise dinâmico-mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (SEM), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TG), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ensaios de solubilidade seletiva, índice de fluidez (IF) e testes mecânicos de tração e de resistência ao impacto. Foi constatada a formação de um copolímero de enxertia (PE-g-rPA66) gerado in situ durante o processamento, o qual promoveu uma maior adesão interfacial para as blendas rPA-66/vEMAA, rPA-66/rPEBD e rPA-66/PEAI em relação à blenda rPA-66/vPEBD. A degradação prévia sofrida pelos polímeros reciclados (rPEBD e PEAI) durante sua vida útil e etapas de reciclagem, mostrou ser um fator importante para a obtenção do copolímero de enxertia. Em especial, o PEAI apresenta a maior susceptibilidade à degradação devido ao efeito catalítico das partículas de alumínio, fator este que levou a maior formação do copolímero PE-g-rPA-66 em relação aos outros polietilenos. De maneira geral, as blendas apresentaram resistência ao impacto e deformação na ruptura superiores às da poliamida e estabilidade térmica superior a do polietileno / Abstract: Polyamide and polyethylene blends are examples of immiscible and incompatible systems. However, the compatibility can be reached adding compatibilizer to the system or promoting the reactive blending. The aim of this work was to prepare and characterize blends of recycled polyamide-66 (rPA-66) with different grades of polyethylenes, including virgin and recycled materials obtained from recovered multilayer packaging: 1) vLDPE - virgin low density polyethylene, 2) vEMAA - virgin ethylene-methacrylic acid copolymer (EMAA), 3) rLDPE - a recycled mixture of two polymers: LDPE and EMAA and 4) PEAI - a mixture of three materials: LDPE, EMAA and aluminum particles. The blends were prepared in a twin screw extruder and characterized by dynamic-mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), Fourier Transformed Infra Red Spectroscopy (FTIR), solubility tests, melt flow index (MFI) and impact and tensile tests. The grafted copolymer (PE-g-rPA66) was generated in situ during the processing. This copolymer provided higher interfacial adhesion of rPA-66/EMAA, rPA-66/rLDPE and rPA-66/PEAI blends in comparison with the PA-66/vLDPE blend. The previous degradation suffered by the recycled polymers (rLDPE and PEAI) in their usefull life and the recycling stages, as well their higher susceptibility to the thermal degradation in the processing step, seems to be an important factor for obtaining the grafted copolymer (PE-g-rPA66). The aluminum particles accelerated the LDPE degradation and also improved the grafting copolymerization in comparison with others polyethylenes. In general, the blends showed higher impact strength and elongation at break that polyamide and higher thermal stability that polyethylene / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T05:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_JoyceRodriguesde_D.pdf: 3671133 bytes, checksum: c0208a3fbc4c962177c7cf09361d5293 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Materiais antiestáticos têm aplicações tecnológicas muito diversificadas. Seu principal objetivo é dissipar a eletricidade estática que pode acumular em sua superfície reduzindo o risco de ocorrência de faíscas. Trabalhos anteriores mostraram que a fibra de Curauá atua como agente de reforço em matrizes termoplásticas, como polietileno, polipropileno e poliamida-6. Comprovada a eficiência da fibra de Curauá em promover o efeito de reforço em matrizes termoplásticas com vantagens em relação a outras fibras vegetais, buscou-se neste trabalho aliar propriedades elétricas às excelentes propriedades mecânicas destes compósitos recobrindo as fibras vegetais com um polímero condutor, a polianilina, PAni. Na primeira parte deste trabalho, os compósitos foram processados em uma mini-extrusora contra-rotatória utilizando baixo teor de FC-PAni (de 5 a 15 wt%). Além de promover condutividade elétrica, foi observado que as fibras modificadas aumentaram a eficácia do efeito de reforço das fibras de curauá na matriz poliamida-6 devido ao aumento da adesão interfacial entre a matriz e a fibra. Na segunda parte deste trabalho, foi desenvolvido o método de preparação em escala piloto da FC-PAni e as mesmas foram incorporadas à matriz polimérica (em teores de 5 até 30 wt%) em uma extrusora dupla-rosca co-rotante interpenetrante e os corpos de prova foram moldados por injeção. Os compósitos foram caracterizados por ensaios mecânicos, ensaios de índice de fluidez do fundido, condutividade elétrica e microscopia eletrônica de varredura. As propriedades eletroquímicas dos compósitos e da PAni pura foram investigadas por voltametria cíclica, enquanto que o estado de oxidação da PAni foi verificado por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X e UV-visível. Os resultados obtidos mostraram que o recobrimento das fibras com a polianilina ocorreu de maneira uniforme e promoveu um aumento da interação entre as fibras e a poliamida-6 devido à hidrofilicidade de ambos / Abstract: Antistatic materials have very diverse technological applications. Its main purpose is to dissipate static electricity that can accumulate on the surface of a polymer, reducing the risk of sparks. Previous studies have shown that Curauá fibers act as a reinforcing agent for thermoplastic matrices, such as polyethylene, polypropylene and polyamide-6. Proven efficiency of Curauá fibers in promoting the reinforcement effect, with advantages in relation to other vegetable fibers, the aim of this study is to combine the mechanical properties of these fibers with the electrical properties of the polyaniline, PAni. In the first part of this work, the composites were prepared in a counter-rotating mini-extruder using low content of CF-PAni (5 to 15 wt%). The addition of PAni coated curauá fibers to the polyamide-6 generated electrical conductivity and also improved the reinforcement effect of the fiber in the matrix due to the improvement of matrix-fiber interfacial adhesion. In the second part of this work, polyaniline was prepared and deposited on the surface of the fibers on a pilot plant scale and the composites were prepared by extrusion and injection molding (fiber content of 5 to 30 wt%) . The composites were characterized by electrical conductivity measurements using the four-probe method. The electrochemical properties and the doping degree of the PAni coated curauá fibers were evaluated by cyclic voltammetry and UV-vis spectroscopy. The effect of the PAni coating on the mechanical properties of the composites was evaluated by tensile, flexural and impact tests. The morphology was studied by scanning electron microscopy. The chemical interaction between polyaniline, polyamide-6 and curauá fibers was analyzed by infrared spectroscopy and X-ray Photoelectron Spectroscopy. The results showed that the polyaniline coating was uniform and increased the chemical interaction between the fibers and polyamide-6 due to the hydrophilicity of both / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutora em Ciências

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Coorientador: Bruno Ribeiro / Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein / Banca: Antonio Carlos Ancelotti Junior / Resumo: Os avanços tecnológicos na área dos compósitos poliméricos criaram novas oportunidades para estruturas de alto desempenho e com baixo peso, favorecendo o desenvolvimento de sistemas estratégicos em diversos setores, principalmente o aeronáutico. Dentro deste contexto os compósitos poliméricos nanoestruturados encontram-se em uma posição vantajosa em relação a outros materiais, pois seus constituintes podem agregar melhorias nos desempenhos mecânico, térmico e elétrico. Neste trabalho, compósitos nanoestruturados de poli(éter-imida) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (PEI/MWCNT) foram obtidos a partir da técnica de mistura em solução. Posteriormente, foi realizada a consolidação do compósito nanoestruturado reforçado com fibra de carbono (PEI/MWCNT/FC) via moldagem por compressão a quente. A partir das análises térmicas de termogravimetria (TGA) e dinâmico-mecânica (DMA) realizadas no compósito PEI/MWCNT, verificou-se uma melhoria na resistência térmica e nas propriedades viscoelásticas do material. Além disso, as melhorias nas propriedades físicas ocasionadas pela adição de MWCNT a matriz polimérica, influenciaram positivamente na qualidade de processamento dos laminados. Após os ensaios de ILSS e CST observou-se que a adição do nanoreforço gerou um incremento de 16% e 58%, respectivamente, sugerindo uma melhoria na adesão interfacial do compósito. O comportamento em tração não sofreu influência significativa a partir da adição de MWCNT, levando apenas uma melhoria d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Technological advances in polymer composites area have been created new opportunities for high-performance and lightweight structures, promoting the development of strategic systems in several sectors of industry, especially on the aerospace field. In this context, the nanostructured polymer composites are in an advantageous position compared to other materials, since its constituents may add improvements in mechanical, thermal and electrical performance. In this work, PEI/MWCNT nanostructured composites were obtained from solution mixing technique. Subsequently, the consolidation of the composite reinforced with carbon fiber, was performed by hot compression molding. TGA and DMA analyzes performed on PEI/MWCNT composite film revealed that there was an improvement in the thermal resistance and the viscoelastic properties of the material. In addition, the enhancement in physical properties due to the incorporation of MWCNT in polymer matrix had a positive role in the quality of the laminates. After ILSS and CST tests, it was observed that the addition of the nanofiller led to an increment of 16% and 58%, respectively, suggesting an improvement in the interfacial adhesion of the composite. The tensile behavior did not present a significant influence from the addition of MWCNT, leading to only a 5% improvement in tensile strength and 2% in the modulus of elasticity of the material. The addition of MWCNT did not significantly influence the fatigue strength of the laminates when a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Polymer clay nanocomposites of polyamides and biodegradable polymers with three kinds of organomodified clays were prepared by different techniques (in situ polymerization, solution casting, and melt mixing). The polymers used in this research were nylons 56, 65 and 47 and the biodegradable polymers: poly (glycolic acid-alt-6-hydrohexanoic acid) and poly(glycolic acid-alt-6-aminohexanoic acid). The development of biodegradable nanocomposites with improved or modified material properties is an interesting topic since these new materials are expected to replace already existing biodegradable and non-biodegradable commodity plastics in some specific applications.This project aims to study the influence of clay particles incorporated in a polymer matrix on the crystallization processes, the study of the in situ polymerization kinetics of mixtures of clays and monomers of biodegradable polymers, as well as the influence of nanoparticles on the thermal behavior and morphologic parameters. Even-odd, and odd-even polyamides were chosen to study the Brill transition and to prepare nanocomposites with organomodified clays. These polyamides have a peculiar structure where hydrogen bonds are established along two different directions. X-ray diffraction as well as SAXS-WAXD synchrotron experiments were employed to study the structural changes induced by temperature, during heating and cooling. Different organomodified clays were used to prepare nanocomposites, which final structure was found to be dependent on the preparation method. Nanocomposites derived from biodegradable polymers were characterized by means of X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Morphological studies showed that the extent of clay dispersion depended on the clay type and on the preparation technique. Hence, exfoliated and intercalated nanocomposites could be obtained. The final nanocomposite structure was found to have a great influence on both cold and hot crystallization processes. Hence, the crystallization rate increased and decreased with respect to the neat polymer when intercalated and exfoliated structures were respectively obtained. The kinetics of the polymerization process was also studied by means of FTIR and SAXS-WAXD. The results indicate that the presence of the organomodified clay had a remarkable effect on the kinetic parameters.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271602.pdf: 2941246 bytes, checksum: 56dd517237e0eaebd72c0c1987437206 (MD5) / Procedimentos minimamente invasivos são aqueles em que há uma agressão mínima aos tecidos do corpo, com o manuseio cirúrgico restrito apenas à área doente, preservando as outras estruturas. Estes procedimentos freqüentemente se valem de recursos tecnológicos avançados para conseguir cumprir seus objetivos, como o uso de revestimentos hidrofílicos. A obtenção de um revestimento polimérico hidrofílico sobre um componente ou produto polimérico pode ser dividida basicamente em: tratamento de superfície do substrato, aplicação do revestimento e cura. Dentre estas etapas o tratamento de superfície se faz necessário em função da grande diferença de polaridade comumente apresentada entre os materiais que compõe este conjunto, o que dificulta drasticamente a adesão entre eles. Neste trabalho foi avaliada a influência das técnicas de tratamento de superfície plasma AC de baixa freqüência, peróxido de hidrogênio e flambagem sobre a energia livre da superfície de tubos de poliamida 11, bem como foi investigada a contribuição das modificações de relevo e modificações químicas sobre essas alterações de energia. Amostras foram preparadas a partir de tubos de poliamida 11 e tratadas sob os tempos de 1, 2, 3, 5 e 8 minutos em plasma AC de baixa freqüência, 0,5, 1, 2 e 4 horas em peróxido de hidrogênio e 5, 10, 20, 30 e 60 segundos em flambagem. Amostras tratadas e não tratadas foram caracterizadas por goniometria, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho e resistência ao risco. As análises de goniometria mostraram, indiretamente, que todas as técnicas de tratamento avaliadas geraram aumento na energia livre de superfície das amostras e que este aumento foi maior na medida em que se aumentou o tempo de exposição do material a cada tratamento. Os resultados de microscopia e infravermelho confirmaram que alterações químicas e físicas ocorreram na superfície das amostras, o que, segundo Dorai e Kushner (2003, apud COSTA et al., 2008), indica que ambos os mecanismos tiveram influência no aumento de energia livre da superfície dos tubos. Os ensaios de resistência ao risco apresentaram diferenças significativas na adesão de um revestimento hidrofílico às amostras tratadas, se comparadas às amostras não tratadas. Ao final do estudo concluiu-se que, dentre as técnicas avaliadas, em função dos resultados obtidos nos ensaios de goniometria e nos ensaios de riscamento, a flambagem, aplicada durante 60 segundos, é o tratamento que apresenta melhores condições para o uso no desenvolvimento de revestimentos hidrofílicos biomédicos sobre tubos de poliamida 11.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRSY.pdf: 1549037 bytes, checksum: a3815021f9701d87e609f6d19b7f4531 (MD5) Previous issue date: 2005-03-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / Initially it was made a well elaborated study on the essential work of fracture method (EWF) using the polyamide 6 (PA6) because this polymer shows high difficult to evaluate its toughness. The PA6 is a semi-crystalline polymer, so its mechanical properties are highly affects by the specimen processing conditions. This material is also highly susceptible to the notch, so it is necessary to study how the conditions to obtain the notch and pre-crack can affect the applicability of the EWF method. The best specimen dimension to work in plane stress condition was determined for the uniaxial tensile test. This first study allowed determining the best specimen condition to apply the EWF method. The EWF method was used to evaluate the toughness of polymeric blends. One of the blend was prepared with a semi-crystalline matrix (PA6/ABS) and other with amorphous matrix (PC/ABS). It was also studied the efficiency of the MMA-MA compatibilizer on the PA6/ABS blend toughness. The results allowed concluding that the EWF method was able to verify the improvement of toughness in the blends when compared with the pure polymers as well as the improvement of toughness when the compatibilizer is added to the blend. It was also studied the influence of specimen thickness, strain rate and injection molding conditions like injection speed and mold temperature on the parameters of EWF method. The results allowed concluding that all variables affected the specific essential work of fracture, we, while the specific nonessential work of fracture, βwp, was not affect by that variables, except in the highest test speed for PA6 and in the different thickness for the PA6 and PA6/ABS/MMA-MA blend. / Inicialmente foi realizado um estudo criterioso sobre o método do trabalho essencial de fratura (EWF) utilizando-se a poliamida 6, pois este polímero apresenta grandes dificuldades quanto à avaliação de sua tenacidade. A poliamida 6 é um polímero semicristalino, portanto, suas propriedades mecânicas são altamente influenciadas pelas condições de processamento dos corpos de prova. Apresenta também alta susceptibilidade ao entalhe necessitando, portanto, um estudo da influência das condições de confecção do entalhe e da pré-trinca. Nesta etapa inicial, verificaram-se também as dimensões ideais dos corpos de prova para garantir a condição de estado de tensão plana no ensaio de tração uniaxial. Este estudo permitiu determinar a melhor condição de obtenção de corpos de prova para a aplicação do método EWF. Na etapa seguinte utilizou-se o método EWF para a avaliação da tenacidade de blendas poliméricas com matriz semicristalina (PA6/ABS) e com matriz amorfa (PC/ABS), e também a eficiência do compatibilizante MMA-MA na tenacificação da blenda PA6/ABS. Os resultados obtidos permitiram concluir que a aplicação do método EWF para a avaliação da tenacidade das blendas em relação aos polímeros puros foi altamente satisfatória, bem como, a avaliação do efeito do compatibilizante na tenacidade da blenda PA6/ABS. A etapa final foi dedicada para avaliação de influência de variáveis que poderiam afetar os valores dos parâmetros de fratura do método EWF. Foram realizados estudos da influência da espessura do corpo de prova, da taxa de deformação e das condições de moldagem por injeção através da velocidade de injeção e temperatura do molde. Os resultados obtidos permitiram concluir que todas as variáveis afetaram os valores da tenacidade à fratura, através de mudanças nos valores do trabalho essencial de fratura específico, we, enquanto que o trabalho específico não-essencial ou plástico, βwp, apresentou-se independente das variáveis, com exceção da PA6 à alta taxa deformacional e PA6 e da blenda PA6/ABS/MMA-MA em diferentes espessuras.