Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:29:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304957.pdf: 1268978 bytes, checksum: 1985e3a862043d256dfcde89378ae52c (MD5) / Os poliuretanos representam uma classe de polímeros que se destacam devido à sua grande versatilidade. Como espumas rígidas ganham mercado na indústria de refrigeração doméstica, sendo utilizadas com a finalidade de conferir propriedades de isolamento térmico e de dar estruturação mecânica às portas e gabinetes. Apesar da indústria, ter alcançado um alto índice de eficiência é inevitável à geração de resíduos oriundos de sobras, "tray out" de máquinas e do retorno de produtos ao fim da vida útil. Diversos pesquisadores propuseram rotas de reciclagem química e mostraram que é possível produzir uma espuma com qualidade e destina - lá à mesma aplicação, porém em nenhum destes estudos é verificado quantas vezes será possível repetir este ciclo com um percentual de polímero decomposto "sem purificação" por até quatro vezes, sem que suas propriedades sejam comprometidas. O objetivo deste trabalho é analisar a influência de sucessivas despolimerizações e expansões, nas propriedades térmicas e mecânicas da espuma rígida de poliuretano. Foi realizada a despolimerização via glicólise utilizando dietilenoglicol e o acetato de potássio como solvente e catalisador respectivamente, mantendo#se as proporções mássicas resíduo solvente 1:1 PUR/DEG e resíduo catalisador 1:0,02 PUR/ KAc, que se mostraram mais eficientes para tratar os resíduos deste segmento. O produto da despolimerização foi caracterizado para que a qualidade do polímero decomposto fosse acompanhada. O polímero decomposto, produto da reação de despolimerização foi utilizado como parte da matéria-prima na formação da nova espuma, em um percentual de 10% que se mostrou adequado para satisfazer às necessidades da indústria de refrigeração doméstica, sem comprometimento de suas propriedades. As expansões foram realizadas mantendo os padrões de uma indústria fabricante de refrigeradores. As propriedades mecânicas e térmicas foram analisadas por ensaio de densidade, compressão, "creep test", condutividade térmica, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA), conforme as normas estabelecidas para este segmento. Após quatro ciclos de despolimerizações e expansões consecutivas não foram observadas alterações significativas nas propriedades mecânicas e térmicas da espuma. Os resultados validam a repetitibilidade do ciclo de reciclagem para as espumas produzidas com um percentual de polímero decomposto "sem purificação" em até quatro ciclos. / The polyurethanes represent a class of polymers that stand out because of its great versatility. As the market make rigid foams in domestic refrigeration industry and are used in order to provide thermal insulation properties and give structure to the mechanical ports and offices. Although the industry has achieved a high level of efficiency is the inevitable generation of waste from leftovers, "tray out" machines and return the product end of life. Several researchers have proposed chemical recycling routes and showed that it is possible to produce a foam with quality and designed - there the same application, but in none of these studies is checked how many times you can repeat this cycle as a percentage of polymer decomposed "without purification" by up to four times, without their properties being compromised. The aim of this paper is to analyze the influence of successive depolymerization and expansions in thermal and mechanical properties of rigid polyurethane foam. Depolymerization was carried out via glycolysis using potassium acetate and diethylene glycol as solvent and catalyst respectively, keeping the mass ratios 1:1 PUR residue solvent / catalyst residue DEG and 1:0,02 PUR / KAC, which are more efficient for treat the waste in this segment. The product of depolymerization was characterized for the quality of the recovered polymer was accompanied decomposed. The recovered polymer decomposed, the reaction product of glycolysis was used as part of the raw material in the formation of new foam, on a percentage of 10% which is adequate to meet the needs of the domestic refrigeration industry without compromising its properties. The expansions were carried out maintaining the standards of an industry manufacturer of refrigerators. The mechanical and thermal properties were analyzed by testing the density, compressibility, "creep test", thermal conductivity, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), in accordance with standards established for this segment. After four cycles of consecutive expansions depolymezation and there were no significant changes in mechanical and thermal properties of the foam. The results validate the repeatability of the cycle of recycling for the foams produced with a percentage of recovered polymer decomposed to four cycles.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304106.pdf: 4098740 bytes, checksum: 4900c3d95de1e41dfd987f663838d1b5 (MD5) / Nesta tese foi estudada a incorporação de polímeros condutores como polipirrol (PPy), polianilina (PAni) e poli(3,4 etileno dioxi tiofeno) (PEDOT) em membranas de celulose bacteriana (CB) a partir do processo de polimerização oxidativa in situ do pirrol (Py), anilina (Ani) ou 3,4 etileno dioxitiofeno (EDOT) na presença de CB. As condições de obtenção dos compósitos poliméricos de CB/PPy, como: tempo de reação, concentração de pirrol e tipo de agente oxidante (cloreto de ferro III hexahidratado (FeCl3.6H2O) e persulfato de amônio (APS)) foram avaliadas a partir de diferentes técnicas de caracterização. A condutividade elétrica e morfologia dos compósitos de CB/PPy obtidos a partir da polimerização do pirrol com FeCl3.6H2O são dependentes da concentração de Py e do tempo de reação. A interação entre os componentes dos compósitos de CB/PPy, a condutividade elétrica, a morfologia e as propriedades mecânicas são substancialmente influenciadas pelo tipo de agente oxidante utilizado na polimerização in situ. Os ensaios de cultura de células (neuronais PC12 e fibroblastos) nos compósitos de CB/PPy mostraram que estes materiais apresentam viabilidade para serem usados como suportes condutores para proliferação e adesão celular. Para os compósitos CB/PAni verificou-se que a razão do agente oxidante, tempo e meio de reação exercem influência significativa na morfologia, propriedades mecânicas e na condutividade elétrica. Entretanto, o grau de cristalinidade é independente da concentração de anilina e do meio reacional utilizado na preparação de CB/PAni. Nos compósitos de CB/PEDOT, também foi verificado que as propriedades são afetadas pelo tempo de polimerização. Foram obtidos compósitos de CB/PEDOT com elevado valor de condutividade elétrica (15 S.cm-1), maior do que os encontrados para CB/PAni e CB/PPy. Os resultados apresentados neste estudo mostraram que é possível controlar as propriedades de nanofibras de CB recobertas com polímeros condutores através das condições de reação. Os compósitos obtidos neste trabalho são promissores para serem usados em diversas aplicações tecnológicas, tais como: suportes para engenharia de tecidos, liberação controlada de drogas, músculos artificiais, sensores químicos e biológicos etc.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308802.pdf: 1849302 bytes, checksum: 74e6df6fe2a7cd1a6dedd3e34f96d5c8 (MD5) / Materiais poliméricos podem ter a sua resistência ao impacto modificada pela adição de partículas poliméricas com estrutura casca-núcleo, onde o núcleo é composto por uma fase elastomérica e a casca por uma fase vítrea. Para que isto ocorra, é necessário que a casca da partícula com núcleo elastomérico tenha compatibilidade pela matriz em que será adicionada. Neste trabalho, foi investigada a obtenção de partículas casca-núcleo (fase rica em poliestireno/ fase rica em polibutadieno) através da técnica de polimerização em emulsão visando à sua utilização como modificadores de impacto em poliestireno, PS. Esta reação foi acompanhada por análises de gravimetria e espalhamento dinâmico de luz e a morfologia das partículas foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão, que comprovou a formação do casca-núcleo. Este látex, seco, foi incorporado a matriz de PS cristal em uma extrusora mono-rosca. Foram avaliadas as propriedades de resistência ao impacto em função da adição do látex seco e do número de passagens pela extrusora. Posteriormente, foi incorporado um composto retardante de chamas não-halogenado, Charmax NH2000®. Esses agentes retardantes de chamas podem ser incorporados em matriz polimérica através de várias técnicas de incorporação. No presente estudo, foram desenvolvidos compósitos e nanocompósitos através da técnica de incorporação no estado fundido (extrusão) com a incorporação de argila Na+ e o agente retardante de chama. Foram analisadas propriedades de flamabilidade, propriedades de resistência ao impacto e a morfologia. A investigação através do ensaio de flamabilidade permitiu obter resultados dos compósitos e nanocompósitos onde, apresentaram resultados satisfatórios de flamabilidade. No entanto verificou-se que apesar das boas propriedades de flamabilidade, o aumento da quantidade de retardante de chama e a adição de argila tornam os materiais menos resistentes ao impacto em comparação ao polímero virgem. / The resistance to impact of Polymeric materials can be modified by the addition of polymer particles with core shell structure, in which the core consists of a rubber phase and the Shell a glassy phase. To obtain this material, the Shell of the rubbery core-shell particle needs to be compatible with the matrix in which it will be added. In this work, the obtention\production of core-shell particles (phase rich in polystyrene / polybutadiene-rich phase) by emulsion polymerization and their use as impact modifiers in polystyrene was investigated. The reactions were followed by gravimetric and dynamic light scattering analysis. The particle morphology was analyzed by transmission electron microscopy and the observed results proved the formation of core-shell. This latex, after dried, was incorporated into the PS crystal matrix in a single screw extruder. the properties of impact resistance were evaluated as a function of addition of the dried latex and the number of passages through the extruder. After this step, a non-halogenated flame retardant compound (Charmax NH2000). The flame retardants may be incorporated by various tech-niques for incorporation into a polymeric matrix. In this work, have been developed composites, and nanocomposites through the technique of embedding in the molten state (extrusion) with the incorporation of clay Na+ and flame retardant. The flammability, impact resistance properties and morphology were analyzed. The investigation by the flamability testing of vertical UL-94 the re-sults allowed to obtain results of the composites and nanocomposites where showed satisfactory results for flammabil-ity. However it was found that despite the good properties of flammability, the increased amount of flame retardant and the addition of clay materials become less resistant to impact against the virgin polymer.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:21:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310600.pdf: 1294731 bytes, checksum: bec338c00df0eb33928d910a27f6a02f (MD5) / Na indústria têxtil as operações convencionais de preparação, tingimento e acabamento são responsáveis pela geração de uma grande quantidade de carga poluidora, especialmente pelo elevado consumo de substâncias químicas como álcalis e agentes tensoativos. Para minimizar estes problemas tem-se aplicado tratamentos enzimáticos, os quais são seletivos à ação sobre componentes químicos específicos e ocorrem a baixas temperaturas, na faixa de 60°C. A celulase é uma das enzimas mais utilizadas na indústria têxtil, principalmente nos processos de preparação e acabamento, em especial no biopolimento. No presente trabalho foram investigadas diferentes condições de empacotamento das fibras de algodão, assim como determinada a influência de diferentes pré-tratamentos sobre a ação da celulase. Verificou-se que a escolha adequada do pré-tratamento pode ser uma possível rota para promover o ataque da enzima em situações onde o mesmo é desfavorável, devido ao aumento da resistência por efeitos de empacotamento. Foram investigadas diferentes meadas de fios (OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, penteado 13/1 e cardado 16/1), verificando-se um aumento da ação enzimática após o tratamento com vapor, onde o fio penteado 13/1 (0,98 µmol.mL-1 de Açúcares Redutores Totais (ART) liberados) apresentou uma maior ação da enzima, seguido pelo fio cardado 16/1 (0,94 µmol.mL-1 de ART liberados). Para os fios OE 12/1 e OE 14/1, a condição de maior atuação enzimática, medida pela formação de ART, foi na ausência de pré-tratamento, onde se observou uma liberação de ART após 60 min. de reação de 0,86 e 0,95 µmol.mL-1, respectivamente. A avaliação do biopolimento em bobinas mostrou que a condição que apresentou menor pilosidade, alongamento, força máxima de ruptura, torção, grau de polimerização e a maior concentração de ART liberados foi para o fio OE 16/1 pré-tratado com vapor por 15 minutos e biopolido com celulase (Quimilase BP). Observou-se encolhimento em todas as amostras de fios analisadas, sendo o maior encolhimento observado no branco do fio penteado 13/1 pré-tratado com Inchamento 24 horas, seguido pelas amostras de branco sem pré-tratamento dos fios OE 14/1 e penteado 13/1. Nas análises dos cordéis observou-se que os tratamentos enzimáticos precedidos por pré-tratamentos de vapor para os fios 24/1 auxiliam na minimização dos efeitos de variação dimensional em comparação aos não tratados. Na avaliação do DP dos cordéis (cardado e penteado) observou-se que cordéis de título 24/1 apresentaram maior grau de polimerização que os 30/1. A análise estatística dos resultados dos cordéis mostrou que o maior ataque enzimático foi obtido quando se tratou com Quimilase BP o cordel de fio cardado 30/1 pré-tratado com vapor 15 minutos Foi observada uma influência do grau de empacotamento da fibra, sendo que de acordo com as condições de pré-tratamento dos substratos podem-se obter diferentes acessibilidades da enzima à fibra, mostrando assim a importância em se adaptar as condições de biopolimento de acordo com os substratos e processos. / In the textile industry, conventional operations such as cleaning, dyeing and finishing are responsible for generating a large amount of pollutant, especially due to a high use of chemical substances such as alkalis and surfactant. To minimize these problems has been applied enzymatic treatments, which are selective for action on specific chemical components and occur at low temperatures in the range of 60 ° C. One of the most widely used enzymes in the textile industry is cellulase which acts mainly in the preparation and finishing, especially in the biopolishing. In the present work we investigated different packing conditions of cotton fibers, and determined the influence of different pretreatments on the action of cellulase. It was found that choosing the appropriate pretreatment may be in a possible route to promote the attack of the enzyme in situations where it is disadvantageous due to increased resistance to the effects of packaging. We investigated different yarn, OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, Combed 13/1 and Carded 16/1, and found an increase in the enzymatic activity after treatment with steam, where the Combed yarn 13/1 (0.98 µmol.mL-1 glucose released) presented an increase in the enzyme action, followed by Carded yarn 16/1 (approximately 0.94 µmol.mL-1 glucose released). For the OE 12/1 and OE 14/1 yarn, the condition of higher enzyme activity, measured by the formation of glucose, was in the absence of pre-treatment, where there was a release of glucose in the reaction medium after 60 min. of 0.86 and 0.95 µmol.mL-1, respectively. The evaluation of the biopolishing in bobbin showed wich the condition with the lowest hairiness, elongation, force of rupture, torsion, degree of polymerization and the largest concentration of glucose was released to the yarn OE 16 / 1 pre-treated with steam for 15 minutes and biopolish with cellulase (Quimilase BP). Shrinkage was observed in all yarn samples analyzed, and the greater shrinkage observed in white combed yarn 13/1 pre-treated with swell 24 hours, with the blank samples without pre-treatment of OE yarn 14/1 and combed yarn 13/1. In the analysis of the twine was observed that the enzymatic treatments preceded by pre-treatments of steam to yarns 24/1 was helped in minimizing the effects of dimensional variation compared to the untreated. In the analysis of the degree of polymerization (DP) of the twine (carded and combed) was observed that twines with title 24/1 had a higher DP that the 30/1. The statistical analysis of the twines results showed that the greater enzymatic attack was obtained when the twine of carded yarn 30/1 was treated with Quimilase BP and pre-treated with steam 15 minutes. We observed an influence of the fiber degree of packaging, and according to the conditions of substrates pre-treatment, can obtain different enzyme accessibility of the fiber thus showing the importance to adapt the biopolishing conditions according with the substrates and processes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312238.pdf: 7758439 bytes, checksum: a54a25bc25452f0d460408668df133e4 (MD5) / O presente trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento e a caracterização de materiais poliméricos com propriedades mecanocrômicas através de duas rotas: pela formação de cristais fotônicos e formação de excímeros. O domínio da técnica de fabricação de cristais fotônicos com propriedades elásticas ainda é recente e abre um imenso potencial para o estudo de propriedades mecanocrômicas, possibilitando o desenvolvimento de sensores e dispositivos. Com relação ao desenvolvimento dos cristais fotônicos a reação de síntese do látex do terpolímero de estireno-acrilato de butila-ácido acrílico foi conduzida por polimerização em emulsão utilizando-se como iniciador o persulfato de amônia (APS) e como surfactante o lauril sulfato de sódio (SLS). Paralelamente avaliou-se o efeito de diferentes percentuais dos monômeros (37,8%, 47,2%, 50%, 57,8% e 61,2% de estireno em massa; 36,6%, 38,2%, 47,2%, 50% e 56,8% de acrilato de butila em massa e 0%, 5,4% e 5,6% de ácido acrílico em massa) e tempo de reação sobre a temperatura de transição vítrea (Tg), tamanho de partícula, monômero residual e propriedades crômicas e mecanocrômicas do látex produzido. Ao látex produzido, em alguns casos, foi adicionado, sob tratamento ultrassônico, uma solução de sílica (para impedir a coalescência das nanoesferas do terpolímero elástico) juntamente com o agente Tri(propileno glicol) diacrilato (TPA), que melhora a propriedade de alongamento do filme. Com o objetivo de obter estruturas ordenadas os filmes foram obtidos por deposição gravitacional sob placa petri em atmosfera controlada (temperatura de 21°C) ou por "spin-coating". Os resultados de tamanho médio de partícula apresentados pelo MET mostraram valores entre 230-410 nm, adequados à formação de uma estrutura auto-organizada periódica para obtenção do efeito de difração de Bragg no visível. Porém os resultados de polidispersão dos látices não foram satisfatórios, com valores de 0,09 a 0,29. Apesar dos efeitos crômicos alcançados, estes resultados mostram que são necessários ajustes no sistema reacional da polimerização em emulsão do terpolímero para podermos alcançar resultados que sejam considerados monodispersos (até 0,04), e assim obtermos resultados crômicos mais intensos. Os resultados apresentados por MET demonstraram que a redução do tempo de reação de 14 horas para 7 horas não afetou significativamente o tamanho médio de partícula. Esta redução no tempo de reação também foi confirmada através da análise de cromatografia gasosa (CG), demonstrando que 7 horas de reação foram suficientes para obter um baixo percentual de monômero residual, ficando em menos de 0,25% para o estireno e menos que 0,12% para o acrilato de butila. Em alguns casos, verificou-se o fenômeno crômico nos filmes opacos coalescidos após o contato com etanol ou água, o que se deve à repelência das nanopartículas ao solvente, restaurando sua forma esférica original. Foi possível apresentar teste de estiramento manual onde o filme com sílica e TPA apresentou propriedade mecanocrômica. Ensaios de tração revelaram que o agente TPA confere maior elasticidade ao filme, aumentando em até 140% o alongamento dos mesmos. Na rota onde se utilizou a formação de excímeros para a obtenção do fenômeno mecanocrômico foi explorado um pigmento fotocrômico 4,40-Bis(2-benzoxazolil)-stilbeno (BBS) pela incorporação via extrusão e posterior prensagem a quente em matrizes poliméricas de PP, PEAD e EVA. O objetivo foi estudar a variação de cor sob irradiação UV das matrizes poliméricas quando submetidas a uma deformação mecânica (tração) a temperatura ambiente. Foram investigadas diferentes concentrações de pigmentos nas matrizes sob irradiação UV (360nm) e também com diferentes condições de processamento (resfriamento rápido e lento, temperatura de processamento maior e menor) e sua habilidade na quebra dos agregados de pigmento sob tração mecânica. As análises de fluorescência foram apresentadas verificando-se o aumento da intensidade da banda excímero com o aumento da concentração de BBS, e os resultados de fluorescência dos filmes antes e depois de serem estirados a uma taxa constante de deformação. Constatou-se que com o aumento da concentração de pigmento BBS, ocorre o aumento da banda excímero em 500nm em todas as matrizes estudadas (PP, EVA e PEAD). Os resultados de fluorescência demonstraram que em todas as matrizes estudadas houve a diminuição da banda excímero após a tração mecânica. Visualmente também foi possível observar alguma diferença de cor, apesar de discreta, sob irradiação UV dos filmes tracionados. Os resultados demonstraram que em praticamente todas as condições de processamento, a quebra dos agregados ocorreu a uma taxa de 1mm/min.<br> / Abstract : The present work has as main objective the development and characterization of polymeric materials with mechanochromic properties obtained by two routes: by formation of photonic crystals and by excimer formation. The technique for fabrication of photonic crystals with elastic properties is still new and opens a huge potential for the study of mechanochromic properties, enabling the development of sensors and devices. Regarding the development of photonic crystals, the reaction of synthesis of terpolymer latex of styrene-butyl acrylate-acrylic acid was conducted by emulsion polymerization using as initiator ammonium persulfate (APS) and sodium lauryl sulfate (SLS) as surfactant. In parallel, the effect of different percentages of monomers (37.8% to 47.2%, 50%, 57.8% and 61.2% by weight of styrene, 36.6%, 38.2%, 47 2%, 50% and 56.8% by weight of butyl acrylate and 0%, 5.4% and 5.6% by weight of acrylic acid) was evaluated, as well as the influence of reaction time on the glass transition temperature (Tg), particle size, residual monomer and chromic and mechanochromic properties of the produced latex. In some cases a solution of silica was added to the latex produced, under ultrasonic treatment (to prevent coalescence of the terpolymer elastic nanospheres) as well as tripropylene glycol diacrylate (TPA), which improves the elongation properties of the film. In order to obtain ordered structures films were also produced either by gravity controlled deposition under controlled atmosphere (21 °C) in petri dishes or by spin-coating. The results presented for average particle size by TEM showed values between 230-410nm, which are appropriate for the fabrication of a self-organized periodic structure that shows Bragg diffraction in the visible range. However, the polydispersity of the latices were not satisfactory, with values ranging from 0.09 to 0.29. Although chromic effects were achieved, the high polydispersity shows that adjustments are needed in the reaction system of emulsion polymerization of the terpolymer in order to achieve latices that are considered monodisperse (up to 0.04) and yield, therefore, more intense chromic effects. The results presented by TEM showed that the reduction of reaction time of 14 hours for 7 hours does not significantly affect the average particle size. This reduction in reaction time was also confirmed by analysis of gas chromatography (GC), showing that 7 hours of reaction were sufficient to obtain a low percentage of residual monomer, being less than 0.25% for styrene and less than 0.12% for butyl acrylate. In some cases, the a chromic effect was observed in opaque films coalesced after contact with ethanol or water, which is due to repellency of the nanoparticles to the solvent, resuming to its original spherical shape. Films containing silica and TPA were submited to manual stretching, showing mechanochomic properties. Tensile tests revealed that the TPA agent provides greater elasticity to the film, increasing elongation up to 140%. In order to obtain mechanochromic properties by formation of excimer formation, the photochromic dye 4.40-Bis (2-benzoxazolyl)-Stilbene (BBS) was incorporated into polymeric matrices of PP, HDPE and EVA, by extrusion and hot pressing. The aim was to study the color change under UV irradiation of the polymeric matrices when subjected to a mechanical deformation (tensile) at room temperature. Different concentrations of dye were tested in the matrices under UV irradiation (360nm) and also under different processing conditions (rapid and slow cooling; higher and lower processing temperature) and the ability of breaking the dye aggregates under mechanical traction was evaluated. Fluorescence analyses verified an increase in intensity of the excimer band with increasing concentration of BBS and the results of fluorescence of the films before and after being drawn at a constant rate of deformation. It was found that with increasing dye concentration, there is an increase in the excimer band at 500 nm in all matrices investigated (PP, EVA and HDPE). Fluorescence results showed that in all matrices investigated excimer band decreases after tensile strain. Visually it was also possible to observe some difference in color under UV irradiation of films, although discrete, after tensile strain. Results demonstrated that in almost all processing conditions, the breaking of the aggregates was observed at the rate of 1mm/min.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / Nanocápsulas poliméricas apresentam grande potencial para a liberação controlada de compostos ativos em uma variedade de produtos. A polimerização em miniemulsão é uma técnica versátil, com alta eficiência de nanoencapsulação e pode ser obtida em uma única etapa. Quando materiais biocompatíveis e biodegradáveis são usados, a aplicabilidade das nanocápsulas pode ser ampliada, principalmente nas áreas cosmética, alimentícia e farmacêutica. Na indústria têxtil, a morfologia e o tamanho das nanocápsulas podem garantir que estas penetrem facilmente nos espaços entre as fibras de algodão e então sejam fixadas, possibilitando a liberação controlada do composto encapsulado para atender uma finalidade específica. Em particular, a adição de fragrâncias com duração cada vez mais longa vem sendo um desafio e uma grande meta das indústrias têxteis. Devido à sua hidrofobicidade, óleos vegetais são apropriados para serem utilizados como co-estabilizador nas miniemulsões, reduzindo a degradação difusional das gotas de monômero. Por apresentarem diversas propriedades interessantes, tais como emolientes, umectantes e antioxidantes, o uso dos óleos vegetais como composto a ser encapsulado também deve ser explorado. Dessa forma, o presente trabalho visa estudar a obtenção de nanocápsulas contendo óleos vegetais e fragrâncias via polimerização em miniemulsão e o controle da liberação do aroma encapsulado. Na etapa de nanoencapsulação, foram estudados os efeitos de diferentes co-monômeros hidrofílicos, co-estabilizadores, aromas e concentrações de iniciador. Os métodos aplicados proporcionaram a obtenção de nanopartículas de, aproximadamente, 140 nm e a técnica de polimerização em miniemulsão se apresentou versátil na nanoencapsulação de óleos vegetais e fragrâncias. As nanocápsulas contendo aroma foram submetidas à impregnação em tecidos de algodão e a liberação do aroma foi monitorada. Os resultados obtidos revelaram que, após 10 dias, a perda do aroma não encapsulado foi de 85,7%, enquanto para o aroma encapsulado foi de apenas 38,2% nos quatro primeiros dias e manteve-se constante até o 10º dia de análise, evidenciando a eficácia das nanocápsulas na liberação controlada da fragrância.<br> / Abstract : Polymeric nanocapsules show a strong potential for controlled and targeted delivery of active compounds in a variety of products. Miniemulsion polymerization is a versatile technique with high encapsulation efficiency that can be obtained in a single step. When biodegradable and biocompatible materials are used, the applicability of nanocapsules can be enhanced, mostly in cosmetics, food and pharmaceutical fields. In the textile industry, nanocapsules size and morphology ensure that they can easily penetrate the spaces between cotton fibers and then be fixed, allowing the controlled delivery of the encapsulated compound to meet a specific purpose. Particularly, the addition of fragrances with a longer duration is becoming a challenge and a great goal for the textile industries. Due to its high hydrofobicity, vegetable oils are very suitable as costabilizers in miniemulsions, decreasing the diffusional degradation of monomer droplets. Because they have different interesting properties, such as emollient, wetting and antioxidant, vegetable oils use as encapsulated compounds should be explored. Thus, this paper aims to study the nanoencapsulation of vegetable oils and fragrances via miniemulsion polymerization and the control of the encapsulated scent duration. In the nanoencapsulation step, the effect of different hydrophilic monomers, costabilizers, scents and initiator concentrations were studied. The applied methods produced nanoparticles with 140 nm and the miniemulsion polymerization technique was versatile for the nanoencapsulation of vegetable oils and fragrances. Nanocapsules containing scents were impregnated in cotton fabrics and the scent loss was monitored. The results revealed that, after ten days, the loss of non-encapsulated scent was about 85,7%, while the fragrance release of encapsulated scent was only 38,2% during the first four days and remained unchanged until the 10th day. This fact demonstrates the effectiveness of nanocapsules in the controlled liberation of the fragrance.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320737.pdf: 619344 bytes, checksum: ab07a493adde2008e58e635121d3aadb (MD5) Previous issue date: 2012 / A necessidade de se desenvolver processos limpos que possibilitem a obtenção de produtos livres de resíduos tóxicos, tanto para aplicação na área farmacêutica quanto alimentícia, possibilitou que processos de polimerização mediados por enzimas em fluidos pressurizados se tornassem atrativos. A policaprolactona (PCL) é um polímero biocompatível, biodegradável e bioreabsorvível, com aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica e biomédica. Sendo assim, este trabalho objetiva estudar a produção de policaprolactona pelo mecanismo de abertura do anel da e-caprolactona (e-CL) por via enzimática em fluidos pressurizados visando a definição das melhores condições para a reação de polimerização. Para tal, foram realizados experimentos em dióxido de carbono (CO2) e gás liquefeito de petróleo (GLP), avaliando-se a influência da pressão de operação (120-280 bar), da razão solvente/monômero (razão mássica 2:1-1:2) e da porcentagem de enzima (5-15%) com relação ao mônomero sobre o rendimento de reação, massa molecular numérica média (Mn), massa molecular ponderal média (Mw) e índice de polidispersão (IP). O uso de um reator de volume variável permitiu a avaliação independente da pressão e da razão solvente/monômero. Os resultados destes experimentos foram utilizados para definir as condições para obtenção das cinéticas de polimerização. As cinéticas foram realizadas avaliando-se a influência da porcentagem de enzima (1%, 3%, 5% e 15%) e da temperatura (50°C e 60°C) nas reações em CO2 e a influência da porcentagem de enzima (3% e 5%) e da pressão (25 bar, 50 bar e 120 bar) nas reações em GLP. Os polímeros obtidos nas reações que compõem as cinéticas de polimerização foram avaliados em termos de rendimento de reação, Mn, Mw, IP, produtividade, temperatura de fusão (Tm) e grau de cristalinidade (Xc). Este estudo também avaliou a possibilidade de reúso da enzima para diminuição do impacto do custo da enzima sobre o custo do processo. Os resultados obtidos por análise estatística ANOVA mostraram que a pressão não é uma variável significativa para nenhum das variáveis de processo selecionadas. Além disso, para o CO2, os melhores resultados para rendimento, Mn e Mw foram obtidos para a razão de solvente/monômero de 1:2, enquanto para o GLP a razão solvente/monômero 2:1 proporciona melhores resultados. Como esperado, o aumento da porcentagem de enzima resultou em aumento do rendimento para ambos os solventes. Para o CO2 houve também aumento de Mn, Mw e IP. Nas cinéticas de reação foram obtidos rendimento de até 90%, Mn de até 13.700 Da e Mw de até 22.200 Da, para o CO2 com 15% de enzima e rendimento de até 81%, Mn de até 15.000 da e Mw de até 23.000 Da para o GLP com 5% de enzima. Os índices de polidispersão variaram de 1,2 a 1,7. Levando-se em consideração os cálculos de produtividade as condições escolhidas para realização dos ensaios de reúso foram 120 bar, razão solvente/monômero de 1:2, 3 % de enzima, 65°C e 12 horas de reação para o CO2 e 25 bar, razão solvente/monômero de 2:1, 3 % de enzima, 65°C e 8 horas de reação para o GLP. Quando se aplicou a enzima em ciclos de reúso, observou-se uma diminuição abrupta dos rendimentos para o CO2 devido ao seu efeito deletério sobre a atividade da enzima. Para o GLP esta diminuição foi progressiva. As massas moleculares obtidas apresentaram redução a cada ciclo. Na comparação dos resultados de rendimento, massa molecular e produtividade dos polímeros obtidos com o uso de CO2, GLP e sem o uso de solvente, o GLP é a opção que mais se destaca devido aos bons resultados obtidos. Além disso, apresenta custo inferior e pressão de operação mais amena do que com o uso de CO2. O uso do GLP, um solvente previamente não abordado pela literatura na produção de poliésteres, e o aspecto inovador da utilização de um reator de volume variável que permite a análise independente da influência da pressão, temperatura e da razão solvente/monômero são os diferenciais deste trabalho.<br> / Abstract : Lipase catalyzed polymerizations in pressurized fluids are becoming more attractive due to the need for development of cleaner processes able to yield products free of residues for pharmaceutical and food applications. Polycaprolactone is a biocompatible, biodegradable and bioresorbable polymer, is applied in a wide variety of structures for use in biomedical, food and pharmaceutical industries. Therefore, this thesis aims to study the enzymatic production of polycaprolactone using pressurized fluids as solvents in order to define the best conditions for the polymerization reaction. For this purpose, experiments were performed to evaluate the influence of the operating pressure (120-280 bar), the solvent/monomer mass ratio (2:1-1:2) and the percentage of enzyme related to monomer (5-15%) over the reaction yield, numberaverage molecular weight (Mn), weight-average molecular weight (Mw) and polydispersity index (PI) using liquefied petroleum gas (LPG) and carbon dioxide (CO2)as solvents. The use of a variable-volume reactor allowed an independent evaluation of pressure and solvent/monomer ratio. Results from these experiments defined the conditions for carrying out the polymerization kinetics. The kinetics assays were performed by assessing the influence of the percentage of enzyme (1%, 3%, 5% and 15%) and temperature (50 ° C and 60 ° C) in the CO2 reactions, and the influence of the percentage of enzyme (3 % and 5%) and pressure (25 bar, 50 bar and 120 bar) in the LPG reactions. Kinetic samples were evaluated by means of reaction yield, Mn, Mw, PI, productivity, melting temperature and crystallinity degree. In order to reduce the impact of enzyme cost over overall process cost, the possibility of enzyme reuse was also studied. The results for ANOVA analysis showed that pressure is not a significant variable for any of the selected parameters. Regarding solvent/monomer ratio, best results for yield, Mn and Mw for CO2 reactions were obtained for the solvent/monomer ratio of 1:2, whereas for LPG the solvent/monomer ratio of 2:1 provided the optimum results. Increasing the percentage of enzyme resulted in yield increase, higher molecular mass and higher polydispersity indexes. Reaction kinetics was performed using different percentages of enzyme and temperatures. Reaction yields up to 90%, Mn up to 13,700 Da and Mw of up to 22,200 Da were obtained for CO2 using 15 wt% enzyme. Reaction yields up to 81%, Mn up to 5,000 Da and Mw of up to 23,000 Da were obtained for LPG using 5 wt% of enzyme. The polydispersity index varied from 1.2 to 1.7. Taking into account the productivity calculations, the conditions chosen to perform the reuse assays were 120 bar, solvent/monomer ratio of 1:2, 3 wt% of enzyme, 65°C and 12 hours of reaction for CO2 assays and 25 bar, solvent/monomer ratio of 2:1, 3 wt% of enzyme, 65°C and 8 hours of reaction for LPG assays. When the enzyme was applied in reuse cycles, it showed a sharp decrease in reaction yields for CO2 assays probably due to its deleterious effect on the enzyme activity. For LPG the reaction yield decrease was progressive. The molecular masses obtained decreased with each cycle for both solvents. Comparing the results of yield, productivity and molecular mass of polymers obtained with the use of CO2, LPG and without the use of solvent, LPG is the option that stands out because of the good results obtained. Moreover, it has lower cost and milder operating pressure when compared to the use of CO2. The use of LPG, a solvent not previously reported in the production of polyesters and the innovative aspect of using a variable-volume reactor which allows independent analysis of the influence of pressure, temperature and the solvent/ monomer ratio are the highlights of this work.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338956.pdf: 3956709 bytes, checksum: 7a1c623b0e454dad5d8a163b484d35b9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho teve como objetivo a obtenção de dois sistemas de nanopartículas poliméricas, poli(metacrilato de metila) (PMMA) e poliuretano - poli(metacrilato de metila) (PU-PMMA) pela polimerização em miniemulsão. As polimerizações para formação do látex de PMMA foram conduzidas com aquecimento micro-ondas (MO), bem como foi necessário um estudo paralelo da decomposição do iniciador 2,2'-azo-bisisobutironitrila (AIBN) em n-butanol para elucidar sua influência na polimerização quando submetido ao aquecimento MO. Os resultados obtidos revelaram que o aquecimento MO proporcionou um grande aumento na taxa de decomposição do AIBN (kdMO), em torno de 20 a 46 vezes (a depender da temperatura, se 60, 70 ou 80 °C), comparado com o aquecimento convencional (CONV). As reações de polimerização em miniemulsão para obtenção de nanopartículas de PMMA sob aquecimento MO foram realizadas à temperatura constante de 70°C, utilizando lecitina de soja e crodamol GTCC (TCM ? triglicerídeo de cadeia média), sendo comparados o uso de iniciadores como persulfato de potássio (KPS) e AIBN. O efeito do aquecimento por MO na formação de nanocápsulas de PMMA foi avaliado pela cinética de reação, evolução e distribuição do tamanho de partículas, potencial zeta do látex final, massa molar do polímero e morfologias das nanopartículas. O efeito das MO sobre o aumento da taxa de reação, foi mais acentuado para as reações com menores concentrações do iniciador, alcançando o dobro da conversão final (em comparação a obtida nas reações sob aquecimento CONV (de 45 para 85 com [KPS]=0,064 M e de 33 para 67% com [AIBN]=0,064 M). Enquanto na massa molar, este efeito foi mais acentuado para as reações com maiores concentrações de iniciador. Ao comparar os iniciadores utilizados, as reações com AIBN mostraram-se mais lentas para ambos os modos de aquecimento, devido à recombinação dos radicais dentro das gotas submicrométricas. No entanto, as reações com KPS indicam mecanismos indesejáveis de nucleação, além da nucleação das gotas. Os efeitos observados pela ação das MO foram atribuídos aos ditos efeitos térmicos, devido à alta potência aplicada no início da reação (1200 W) associada às propriedades dielétricas dos componentes dos sistemas utilizados, especialmente, o n-butanol e a água. Já o sistema para formação de látex do tipo blendas PU-PMMA com aquecimento convencional foi composto por uma fase orgânica contendo MMA, isoforona diisocianato (IPDI), policaprolactona (PCL), crodamol (TCM - triglicerídeo de cadeia média) e lecitina, enquanto na fase aquosa,água e KPS. Foram avaliadas a influência da fração de fase dispersa e concentrações de TCM e KPS, sendo mantida razão molar de NCO/OH em 1,6. A presença do componente PU junto ao PMMA elevou o diâmetro das partículas (de 93 para 130 nm, em média), aumentou o módulo do potencial zeta (de 25 para 45 mV, em média) e elevou os valores de massa molar média numérica (Mn), quando comparado ao látex de PMMA puro. Entre as várias composições de blendas estudadas, a massa molar foi influenciada pela variação da concentração KPS, em que a sua redução elevou os valores de Mw para o componente PMMA da blenda. Os resultados da análise térmica por DSC e os espectros de infravermelho obtidos por FTIR confirmam a ausência de isocianato residual e boa compatibilidade entre o PMMA e PU.<br> / Abstract : This study involved obtaining two systems of polymeric nanoparticles, poly(methyl methacrylate) (PMMA), and polyurethane-poly(methyl methacrylate) (PMMA-PU) by miniemulsion polymerization. The system for the formation of PMMA latex was subjected to microwave heating (MO), as well as a parallel study about MO assisted initiator - 2,2'-azo-bisisobutyronitrile (AIBN) - decomposition reactions was necessary, in order to better assess the microwave effects on the polymerization kinetics. Results showed that MO heating provided a great increase the decomposition rate of AIBN (kdMO), of about 20 to 46 times higher (depending on the temperature, 60, 70 or 80 ° C), compared with the heating conventional (CONV). Polymerization reactions of methyl methacrylate miniemulsion (MMA) were carried out at constant temperature (70 °C), using soybean lecithin and crodamol GTCC (TCM - Medium-Chain Triglycerides), comparing the use of initiators such as potassium persulfate (KPS) or AIBN. The effect of microwave heating on PMMA nanocapsules formation was evaluated through the kinetics of reaction, evolution and distribution of particle size, zeta potential, molar mass of the final latex and morphology of the nanoparticles. The effect of microwave on increasing the reaction rate was more pronounced for the reactions at lower initiator concentrations (KPS or AIBN), achieving twice the final conversion, in comparison obtained in reactions under heating CONV (from 45 to 85 with [KPS] = 0.064 M and from 33 to 67% with [AIBN] = 0.064 M). While the molecular weight, this effect was more prominent for reactions with higher initiator concentrations. When comparing the initiators used, the reactions with AIBN showed to be slower for both modes of reaction heat due to recombination of radicals in the submicron drops. However, the reactions with KPS indicated secondary nucleation mechanisms besides the nucleation of droplets. The observed effects by the action of microwaves have been assigned to said thermal effects due to high power applied at the start of reaction (1200 W) associated with the dielectric properties of the components of the systems used, especially n-butanol and water. Already the system for forming PU-PMMA blend was composed of an organic phase containing MMA, isophorone diisocyanate (IPDI), polycaprolactone (PCL), crodamol (TCM) and lecithin, while the aqueous phase, water and KPS. Were evaluated fraction of the dispersed phase and concentrations crodamol and KPS, being kept constant the molar ratio NCO/OH in 1.6. The presence PUcomponent together the PMMA increased the diameters particles (from 93 to 130 nm, in average), elevated the zeta potential module (from 25 to 45 mV, in average) and the numerical average molar mass (Mn) compared to the pure PMMA latex. Among the various blends of compositions studied, the molar mass was influenced by the variation concentration KPS, in than their reduction the increased the ponderal average molar mass (Mw) for the PMMA component of the blends. The results of thermal analysis by DSC and infrared spectrum obtained by FTIR confirmed the absence of residual isocyanate and good compatibility between the PMMA and PU.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-24T03:22:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343621.pdf: 1896299 bytes, checksum: 65f598c0bc491124f31e49314d85e46e (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : Renewable resources are earning special attention as substitutes for petroleum-based compounds, considering the future shortage of fossil supplies and also due to a sense of environmental awareness. In this context, biobased polymers obtained from vegetable oils are considered a promising "green" alternative to fossil-derived polymeric materials and present potential biodegradability and low toxicity, allowing their application for high value added and/or biomedical purposes. Acyclic Diene Metathesis (ADMET) and thiol-ene reactions appear as successful and versatile techniques to obtain high molecular weight polymers from renewable raw materials, enhancing the possibilities for the synthesis of vegetable oil-based polymers via chemical modifications. Additionally, besides avoiding the use of organic solvents, working with an environmentally friendly system, miniemulsion polymerization enables the production of polymeric nanoparticles with unique characteristics and vast commercial interest, with the possibility of using and/or incorporating water-insoluble compounds for a wide range of applications. Herein, it is reported the synthesis and characterization of biobased polymeric nanoparticles using a 100% renewable a,?-diene-diester monomer obtained by esterification reaction of 10-undecenoic acid (derived from castor oil) with 1,3-propanediol (derived from glycerol, which is also derived from castor oil). ADMET and thiol-ene polymerization reactions were successfully performed in miniemulsion and yielded polymers with weight average molecular weight up to 15 kDa (Mn), depending on different parameters and type of reactants (comonomers, surfactants, catalysts) employed. Then, the poly(thioether-ester) nanoparticles were modified by the oxidation of their sulfur atom to sulfoxide and sulfone groups, aiming the development of nanoparticles with high potential for the encapsulation and release of bioactive compounds. Lastly, results revealed that the synthesized poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources did not present any cytotoxic effect on murine fibroblast (L929) and human cervical cancer (HeLa) cells and showed high blood biocompatibility, assuring their viability for biomedical applications.<br> / Recursos renováveis atraem crescente atenção como substitutos para matérias-primas derivadas do petróleo, considerando a futura escassez de fontes fósseis e também devido a um sentimento de consciência ambiental. Neste contexto, biopolímeros obtidos a partir de óleos vegetais são considerados uma promissora alternativa ecológica aos materiais poliméricos derivados de fontes fósseis, apresentando potencial biodegradabilidade e baixa toxicidade, permitindo sua aplicação para propósitos de alto valor agregado e/ou fins biomédicos. As reações de metátese de dienos acíclicos (ADMET) e tiol-eno aparecem como técnicas bem sucedidas e versáteis para a obtenção de polímeros de elevada massa molar derivados de matérias-primas renováveis, aumentando as possibilidades para a síntese de polímeros derivados de óleos vegetais a partir de modificações químicas. Além disso, a polimerização em miniemulsão é um sistema ambientalmente amigável, livre de solventes orgânicos e permite a produção de nanopartículas poliméricas com características únicas e de grande interesse comercial, com a possibilidade de utilização e/ou incorporação de compostos e compósitos insolúveis em água para uma vasta gama de aplicações, inclusive para fins biomédicos. A possibilidade da obtenção de polímeros em meio aquoso, cuja síntese tradicional é sensível à água, tais como poliésteres, é uma grande vantagem das reações de polimerização ADMET e tiol-eno em miniemulsão. Além disso, muitos outros tipos de materiais podem ser obtidos como, por exemplo, nanocompósitos, nanocápsulas e partículas híbridas. Como vantagem adicional, polímeros que contenham grupos éster na cadeia principal podem sofrer hidrólise, permitindo a sua degradação em ambiente fisiológico, fator de grande importância para aplicações biomédicas ou mesmo para a eliminação do material polimérico no meio ambiente. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi a síntese e caracterização de nanopartículas poliméricas utilizando um monômero a,?-dieno-diéster 100% renovável, obtido através da reação de esterificação do ácido 10-undecenoico (derivado do óleo de mamona) com o 1,3-propanodiol (derivado do glicerol, que também é derivado do óleo de mamona). Reações de polimerização ADMET e tiol-eno em miniemulsão foram realizadas com sucesso e produziram polímeros com massa molar média de até 15 kDa (Mn), dependendo de diferentes parâmetros e do tipo de reagentes (comonômeros, surfactantes, catalisadores) utilizados. No estudo das reações ADMET, a grande área superficial da fase orgânica nas reações em miniemulsão provavelmente aumentou a remoção de etileno (subproduto) do meio reacional, favorecendo a reação ADMET e atingindo polímeros com massas molares maiores do que os polímeros obtidos por polimerização em massa. Através dos resultados obtidos, foi observado que o catalisador Umicore M2 e o surfactante não-iônico Lutensol AT80 formaram a combinação mais adequada para a realização de reações ADMET em miniemulsão. Quando reações tiol-eno foram realizadas em miniemulsão, três diferentes monômeros a,?-dienos (1,7-octadieno, 1,3-propileno dipenta-1-enoato e 1,3-propileno diundeca-10-enoato) e dois ditióis diferentes (1,4-butanoditiol e 2-mercaptoetil éter) foram testados e os resultados foram comparados. O iniciador AIBN apresentou uma concentração ideal (1 mol%) para a síntese de polímeros com massa molar mais elevada, diferente do comportamento esperado em polimerizações tradicionais via radicais livres. Em seguida, as nanopartículas de poli(tioéter-éster) obtidas foram modificadas através da oxidação do átomo de enxofre em grupos sulfóxido e sulfona, visando à obtenção de nanopartículas com elevado potencial para o encapsulamento e liberação de compostos bioativos. Análises de DLS (Espalhamento Dinâmico de Luz) e MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) asseguraram a estabilidade de tamanho/polidispersão e morfologia das nanopartículas mesmo após o processo de oxidação; análises de FTIR e TGA confirmaram a presença de grupos sulfóxido e sulfona após a oxidação. Por último, foram realizadas análises de biocompatibilidade das nanopartículas de poli(tioéter-éster) obtidas. Resultados revelaram que as nanopartículas de origem renovável não exibiram efeito citotóxico em células de fibroblasto murinho (L929) e câncer cervical humano (HeLa) e, além disso, apresentaram alta hemocompatibilidade, viabilizando futuras aplicações biomédicas como sistemas carreadores de fármacos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T03:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226004.pdf: 1195563 bytes, checksum: dfdfe1e696b037901b5ac8ed72515cd3 (MD5) / Os estudos a cerca de todos os aspectos que envolvem materiais termoplásticos tem recebido uma singular atenção a partir da metade final do último século. Entre estes diversos materiais pode-se destacar o poliestireno, com aplicações nas mais diversas áreas, desde brinquedos e utensílios descartáveis, até componentes da industria eletroeletrônica, passando ainda pelo setor de embalagens para alimentos. Apesar do grande número de trabalhos científicos a cerca deste polímero, muitos aspectos, desde sua obtenção, passando pelo seu processamento, ainda não estão claramente elucidados, sendo que a manufatura deste material, em geral, ainda depende muito de conhecimentos empíricos e de longa experiência das instituições envolvidas em todo o processo. Este trabalho apresenta um estudo sobre alguns peróxidos orgânicos que, quando adicionados ao meio reacional, fornecem, devido a sua baixa estabilidade, radicais livres ao sistema, que por sua vez darão início à polimerização propriamente dita. Atualmente alguns destes grupos peróxidos já são empregados, porém, os tradicionalmente utilizados pertencem ao grupo dos iniciadores monofuncionais, ou seja, que apresentam apenas um grupo peróxido que irá sofrer cisão. Neste estudo apresentam-se algumas alternativas, que compreendem a utilização de iniciadores monofuncionais pouco estudados, iniciadores bifuncionais, coquetel de iniciadores monofuncionais e de um iniciador mono com outro bifuncional, na tentativa de conduzir-se a reação de polimerização, via radicais livres, sem alterar significativamente as propriedades do produto final. Para executar esse objetivo, foi realizada a modelagem matemática para as reações iniciadas pelos diferentes iniciadores e efetuada a validação destes modelos com dados experimentais. Após a validação dos modelos, foi proposta a utilização de um algoritmo de otimização para a polimerização do estireno, algoritmo este capaz de fornecer, com base na conversão e peso molecular médio ponderal desejados do polímero, as condições reacionais mais adequadas em termos de temperatura e concentração de iniciador(es). Esta ferramenta pode trazer inúmeras vantagens, tanto industrialmente quanto em novos estudos em escala laboratorial, principalmente em ganhos de tempo e economia de reagentes, podendo rapidamente fornecer as condições mais apropriadas para diferentes situações reacionais. The 20th Century saw a great deal of research and hypothetical studies regarding all aspects of thermoplastic materials .Polystyrene is a prime example. It showed great promise in applications in many areas. These included toys and disposable utensils, intense components of the electronics industries as well as the area of packing for foods. Despite the great number of scientific studies involving polymers, many aspects, since its attainment, passing for its processing, clearly they are still not elucidated. The manufacture of this material, in general, still depends on empirical knowledge and experience of the involved institutions. This research presents a study on some organic peroxides that, when added to the reaction, they supply, that it will give the start to the polymerization properly said. This is because of the low stability and the free radicals to the system, Nowadays some of these peroxides groups already are used, however, the traditionally used belongs to the group of the monofunctional initiators, that they present only one group peroxide that will go to suffer split. In this study some alternatives are presented, that comprehend the use of monofunctional initiators little studied, bifunctional initiators, mixture of monofunctional initiators and a initiator mono with another bifunctional, in the attempt to conduct the polymerization reaction through free radicals, without significantly modifying the properties of the final product. To execute this objective, the mathematical modeling for the reactions initiated for the different initiators was carried through as did the validation of these models with experimental data. After the validation process, a proposal for the use of an optimization algorithm for the polymerization of the styrene, algorithm this able to supply, on the basis of the conversion and desired molecular weight average of polymer, the reaction conditions more adjusted in temperature and concentration of initiators. This tool can brings innumerable advantages, in such a way industrially how much in new studies in laboratory scale, mainly in profits of time and economy of reagents, being able quickly to supply the conditions most appropriate different reactions situations.