Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, copolímeros à base de acrilonitrila e divinilbenzeno foram sintetizados, utilizando a técnica de polimerização em suspensão, na presença de três agentes porogênicos diferentes (álcool isoamílico, metil-etil-cetona e tolueno). Esses copolímeros foram caracterizados por meio da determinação da densidade aparente, do volume e diâmetro de poros, por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura e foram avaliados quanto à capacidade de inchamento em heptano e tolueno. O principal intuito dessa pesquisa foi correlacionar a formação da estrutura porosa desses materiais com os principais parâmetros de síntese (grau de diluição dos monômeros, poder solvatante do diluente e teor do agente de reticulação). Desses parâmetros, o que mais influenciou na formação da estrutura porosa desses materiais foi o poder solvatante do diluente. A teoria dos parâmetros de solubilidade de Hansen e Hildebrand foi utilizada com o intuito de fazer uma previsão das características porosas dos copolímeros à base de acrilonitrila e divinilbenzeno sintetizados na presença de três diluentes diferentes. Dentre esses diluentes, o álcool isoamílico foi o pior solvente para os copolímeros de AN-DVB, em todos os teores de agente de reticulação e em todas as diluições utilizadas. O tolueno foi o melhor solvente para os copolímeros que contêm altos teores de agente de reticulação. Estas observações estão de acordo com as previsões dos parâmetros de solubilidade de Hansen e Hildebrand. A metil-etil-cetona foi o melhor solvente para os copolímeros que contêm teores intermediários de agente de reticulação. Esta observação só está condizente com o parâmetro de solubilidade de Hansen. / In this work, acrylonitrile-divinylbenzene copolymers were synthesized using the technique of suspension polymerization in the presence of three different solvents (isoamyl alcohol, methyl-ethyl-ketone and toluene). These copolymers were characterized by apparent density, pore volume and pore diameter, optical and scanning electron microscopy, and were evaluated for their ability to swell in heptane and toluene. The principal aim of this research was to correlate the porous structure formation of these materials, with the main synthesis parameters (degree of dilution, solvating power of the diluent and crosslinking degree). Among these parameters, the most important on the formation of the materials porous structure was the solvating power of the diluent. The theory of solubility parameters of Hansen and Hildebrand was used in order to make a prediction of the porous characteristics of acrylonitrile-divinylbenzene copolymers synthesized in the presence of three different diluents. Among these solvents, the isoamyl alcohol was the worst solvent for acrylonitrile-divinylbenzene copolymers, at all levels of crosslinking degree and at all dilutions used. Toluene was the best solvent for the copolymers containing high levels crosslinking degree. These observations are consistent with the predictions of the solubility parameters of Hansen and Hildebrand. The methyl-ethyl-ketone was the best solvent for the copolymers containing intermediate crosslinking degree. This observation is only consistent with the Hansen solubility parameters. In this work, acrylonitrile-divinylbenzene copolymers were synthesized using the technique of suspension polymerization in the presence of three different solvents (isoamyl alcohol, methyl-ethyl-ketone and toluene). These copolymers were characterized by apparent density, pore volume and pore diameter, optical and scanning electron microscopy, and were evaluated for their ability to swell in heptane and toluene. The principal aim of this research was to correlate the porous structure formation of these materials, with the main synthesis parameters (degree of dilution, solvating power of the diluent and crosslinking degree). Among these parameters, the most important on the formation of the materials porous structure was the solvating power of the diluent. The theory of solubility parameters of Hansen and Hildebrand was used in order to make a prediction of the porous characteristics of acrylonitrile-divinylbenzene copolymers synthesized in the presence of three different diluents. Among these solvents, the isoamyl alcohol was the worst solvent for acrylonitrile-divinylbenzene copolymers, at all levels of crosslinking degree and at all dilutions used. Toluene was the best solvent for the copolymers containing high levels crosslinking degree. These observations are consistent with the predictions of the solubility parameters of Hansen and Hildebrand. The methyl-ethyl-ketone was the best solvent for the copolymers containing intermediate crosslinking degree. This observation is only consistent with the Hansen solubility parameters.

Neste trabalho, dois macro-agentes de transferência de cadeia para polimerizações via RAFT, à base de poli(óxido de etileno), isto é, PEO-CPADB e PEO-CPP, foram sintetizados via duas rotas químicas e utilizados como estabilizantes coloidais e como agentes de controle de massa molecular na polimerização em miniemulsão do estireno. Látices de poliestireno (PS), estabilizados estericamente pelos segmentos de PEO, foram obtidos utilizando 2,2\'-azobis(isobutironitrila) como iniciador e hexadecano como co-estabilizador. O consumo de monômero foi determinado via análise gravimétrica. O tamanho de partícula e a distribuição de tamanhos de partículas (PSD) foram determinados por espalhamento de luz (LS). As massas moleculares e a distribuição de massas moleculares (nwMM) dos polímeros foram determinadas por cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). Os resultados mostraram que o diâmetro das gotas e das partículas de polímero, assim como a estabilidade coloidal dos látices são fortemente dependentes do tipo e da quantidade de agente de transferência de cadeia utilizado nas polimerizações. Deslocamentos das curvas de distribuição de massas moleculares para massas moleculares maiores, em função da conversão, indicaram que a maioria das cadeias poliméricas apresentava características de cadeias vivas. Análises de GPC também mostraram que a polimerização foi bem controlada quando uma quantidade do macro-agente RAFT PEO-CPP, igual a 4,4 x 10-3 mol.L-1 foi utilizada, o que foi indicado pelo baixos índices de polidispersão obtidos (1,05-1,42). / In this work, two poly(ethylene oxide)-based macro-RAFT agents, ie, PEO-CPADB and PEO-CPP, were synthesized via two chemical routes and used as a stabilizer and a control agent in the miniemulsion polymerization of styrene. Polystyrene (PS) latexes sterically stabilized by the PEO segments were obtained using 2,2?-azobis(isobutyronitrile) as initiator and hexadecane as co-stabilizer. Monomer consumption was monitored by gravimetric analysis. The latex particle size and the particle size distribution (PSD) were measured by light scattering (LS). Molar masses and molar mass distributions (nwMM) of the polymers were determined by size exclusion chromatography (SEC). The results showed that the droplet/particle sizes and the latexes stability are strongly dependent on the type and on the amount of macro-RAFT agent used in the polymerizations. Shifts of the SEC chromatograms toward higher molar masses with conversion indicated that the majority of the polymer chains are living chains. Size Exclusion Chromatography (SEC) analysis also showed that polymerization was well controlled when an amount of macro-RAFT PEO-RAFT agent equal to 4.4 x 10-3 mol. L-1 was used, since low polidispersity indices (1.05-1.42) was achieved.

Equipamentos de plasma são muito utilizados para polimerização de filmes finos, orgânicos e inorgânicos. Filmes finos têm uma vasta gama de aplicações no desenvolvimento de dispositivos MEMS (MicroElectroMechanical Systems), tais como sensores, detectores, pré-concentradores, etc. Portanto, neste trabalho é apresentado um equipamento de polimerização por plasma com características distintas, o que permite seu uso para obtenção de novos filmes finos e/ou compósitos em uma única etapa de fabricação. Os filmes obtidos são formados por partes orgânicas distintas, ou mesmo por regiões adsorventes ou repelentes. Alguns filmes possuem partículas orgânicas em mistura com o filme fino, o que facilita o controle da rugosidade e da área superficial, permitindo seu uso em sistemas de retenção. O projeto do reator permite deposições por plasma introduzindo, simultaneamente e sem interrupção do processo, reagentes incompatíveis em plasma ou mesmo a formação seqüencial de camadas, sem a necessidade de abertura do reator entre as etapas do processo (etapa única). O projeto da câmara de plasma foi simulado usando FEMLAB 3.2® e caracterizado utilizando traçadores. Simularam-se fluxo de gás e partículas além de campo elétrico e magnético. As simulações e resultados experimentais mostraram boa coerência. O fluxo permaneceu sem grande vorticidade em toda a faixa de trabalho e o campo magnético foi adequado para o confinamento do plasma. Foram depositados filmes úteis para desenvolvimento de sensores e adsorventes, resistentes a corrosão ou compósitos. Foram polimerizados por plasma: hexametildisilazana (HMDS) com produção de filme hidrofóbico e adsorvente; metil-nonafluoro(iso)butil-éter (HFE 7100®), obtendo-se filmes com características adsorventes, mas oleofóbicos e medianamente hidrofílicos e 2,3-dihidrodecafluoropentano (Vertrel®) com formação de filmes com boa resistência à corrosão além de facilidade de adsorção. Partículas de amido foram recobertas com filme a base de HMDS e de HFE 7100 e mostraram boas propriedades para retenção de moléculas orgânicas de tamanho médio. Neste equipamento, filmes à base de HMDS mostraram-se úteis para retenção de compostos orgânicos, em fase líquida ou gasosa. Espectroscopia de infravermelho, da produção simultânea de filme a base de HMDS e de Vertrel, mostrou espécies de flúor e silício e eventualmente CO, porém CHn é a espécie em menor intensidade. Microscopia óptica dos filmes revela boa aderência em metais e acrílico e, para os fluorados, resistência a solventes orgânicos e à exposição a solução aquosa ácida ou básica. Intermixing e dupla camada só são obtidas em condições muito estreitas, entretanto, existe a possibilidade de formação de ilhas. Microbalança de quartzo mostrou que 2-propanol permeia no filme formado por intermixing de HFE7100 e HMDS, porém não existe nenhuma sensibilidade a n-hexano. Um microreator fabricado, com microcanais de 73 cm de comprimento, pôde reter aproximadamente 9.10-4 g/cm2 de 2-propanol em fase gasosa, usando-se o filme obtido por intermixing. Portanto, o filme é um bom candidato a preconcentração de compostos orgânicos voláteis em ambiente corrosivo. Uma microestrutura produzida com as partículas de amido recobertas foi proposta para avaliar em fluxo contínuo a contaminação de soluções aquosas. Foi possível determinar a contaminação na proporção de 1:200 em vol. de 2-propanol, com saturação em 25% em vol. / Plasma equipment is quite useful for polymerization of organic/inorganic thin films. Thin films have a vast range of applications as sensor, detectors, preconcentrators and so on. In this work plasma polymerization equipment is presented with innovative characteristics that it should allow the obtaining of new fine films and composites. These films can be formed not only with different organic parts but also with areas adsorbents and repellents. Some films will present particles, ceramic or metallic, in mixture with the organic thin film, which will facilitate the control of the roughness and of the superficial area, allowing its use in retention systems. The design of the reactor allows plasma depositions introducing more than one reactant simultaneously and without process interruption, or even sequential formation of layers, without the need of chamber opening among process steps, i. e., in a single step. It was simulated and characterized parts of the equipment, such as: gas flow and particles admission; electric and magnetic fields profiles. Therefore, a new plasma chamber with atypical geometry was simulated and projected and manufactured to obtain multiple layers and/or composites. The simulation and experimental results showed good coherence. The gas flow stayed without great vorticity in the all range of the work and the magnetic field was adequate for plasma confinement. As the main objective of this work is the production and characterization of news materials, thin films were deposited with purpose of being adsorbent; corrosion resistant; and composite, all useful for development of sensor. It was plasma polymerized: hexamethyldisilazane (HMDS), a well known organic silicon compound, methyl nonafluoro (iso) butyl ether: should have good resistance to the corrosion besides easiness of adsorption; and 2,3-dihydrodecafluoropentane: adsorbent, hydrophobic and oleophobic. Particles (starch 5mm), were recovered with HMDS and HFE 7100 and showed good properties for retention of medium size organic molecules, such as dye. The results were useful for retention of organic compounds, in liquid or gaseous phase. Not only, HMDS is possible in any configuration of electrodes and the obtained films are hydrophobic but also, fluorinated compounds polymerized, however, intermixing and couple layer is only obtained in very narrow conditions, but the possibility of formation of islands exists. The chemical characterization was determined for infrared spectroscopy, it showed species composed by fluorocompounds, and eventually CO, however CHn is the smallest species. The hydrophobic character, organophylic and oleophobic were obtained through contact angle measurements. Optical Microscopy not only reveals good adherence in metals and acrylic but also resistance to organic solvents, acid and exhibition of basic aqueous solution. A manufactured micro-reactor, with micro channels of 73 cm of length, can keep approximately 9.10-4 g/cm2 of 2-propanol in gaseous phase. Therefore, the film is a good candidate in organic preconcentration of volatile organic compounds even on corrosive environment.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As nanopartículas de ferritas de manganês (MnFe2O4) tem sido de grande interesse por causa de suas notáveis propriedades magnéticas doces (baixa coercividade e moderada magnetização de saturação) acompanhada com boa estabilidade química e dureza mecânica. A formação de materiais híbridos/compósito estabiliza as nanopartículas magnéticas (NPMs) e gera funcionalidades aos materiais. Entretanto, não foi encontrada na literatura uma discussão sobre a síntese e as propriedades de polímeros polares reticulados à base de ácido metacrílico contendo ferritas de manganês na matriz polimérica. Assim, o objetivo desta Dissertação foi produzir partículas esféricas poliméricas reticuladas, com boas propriedades magnéticas, à base de ácido metacrílico, estireno, divinilbenzeno e ferritas de manganês. Neste trabalho, foram sintetizados compósitos de ferrita de manganês (MnFe2O4) dispersa em copolímeros de poli(ácido-metacrílico-co-estireno-co-divinilbenzeno), via polimerização em suspensão e em semi-suspensão. Foram variados os teores de ferrita (1% e 5%) e a concentração do agente de suspensão (0,2% e 5%). Além disso, foram testadas sínteses contendo a fase orgânica pré-polimerizada, e também a mistura da ferrita na fase orgânica (FO), antes da etapa da polimerização em suspensão. Os copolímeros foram analisados quanto as suas morfologias - microscopia óptica; propriedades magnéticas e distribuição das ferritas na matriz polimérica - VSM, SEM e EDS-X; propriedades térmicas TGA; concentração de metais presentes na matriz polimérica absorção atômica. As ferritas foram avaliadas quanto à cristalografia XRD. A matriz polimérica foi avaliada pela técnica de FTIR. As amostras que foram pré-polimerizadas e as que além de pré-polimerizadas foram misturadas as ferritas de manganês na FO, apresentaram as melhores propriedades magnéticas e uma incorporação maior da ferrita na matriz polimérica. Essas rotas sintéticas fizeram com que os copolímeros não apresentassem aglomeração, e também minimizou a presença de ferritas na superfície das microesferas. Em geral, todos os copolímeros obtidos apresentaram as características de materiais magneticamente doces além do superparamagnetismo. Foi constatado que o aumento da concentração do PVA e a diminuição da concentração da ferrita fazem com que os diâmetros das microesferas decresçam. Os resultados de TGA e DTG mostraram que ao misturar as ferritas na FO, a concentração de material magnético na matriz polimérica aumenta cerca de 10%. Entretanto, somente a amostra PM2550, pré-polimerizada e com as ferritas misturadas na FO (5% de ferrita e 0,2% de PVA), apresentou potencial aplicação. Isso porque as ferritas não ficaram expostas na superfície das microesferas, ou seja, o material magnético fica protegido de qualquer ação externa / Manganese ferrite (MnFe2O4) nanoparticles have been of great interest for their remarkable soft-magnetic properties (low coercivity, moderate saturation magnetization) and also for their good chemical stability and mechanical hardness. The formation of ferrite/polymer hybrid/composite materials not only stabilized the magnetic nanoparticles (NMPs), but also gives the materials new properties. However, it was not found in the literature neither the synthesis nor the properties of manganese ferrites in polar crosslinked polymers based on methacrylic acid. The aim of this Dissertation is to produce spherical particles of crosslinked polymers with good magnetic properties based on methacrylic acid, styrene, divinylbenzene and manganese ferrites. In this work, it was synthesized compounds of manganese ferrites (MnFe2O4) scattered at copolymers of poly(methacrylic-acid-co-styrene-co-divinylbenzene) by suspension polymerization and semi-suspension polymerization. The following parameters were evaluated: contents of ferrites (1% and 5%) and concentration of suspension agent (0,2% and 5%). Moreover, it was evaluated synthesis containing organic phases (FO) pre-polymerized and mixture of the ferrite to the organic phase, previous to the stage of suspension polymerization. The copolymers were analyzed as the morphology optical microscopy; magnetic properties and distribution of ferrites at polymeric matrix VSM, SEM e EDS-X; thermal properties TGA; concentration of ferrites at polymeric matrix atomic absorption. Ferrites were evaluated as the crystallography XRD. The pre-polymerized samples and those which the ferrites were mixed at the organic phase, showed better magnetic properties and higher ferrite incorporation at polymeric matrix. No agglomeration was found in the copolymers synthesized by these routes and also the ferrite presence was minimized on the microsphere surface. All copolymers presented soft-magnetic properties as well as superparamagnetism. It was observed that raising the suspension agent concentration and reducing ferrite concentration resulted in the decrease of the microspheres diameters. TGA and DTG results showed that mixing ferrites at the organic phase rises the concentration of magnetic materials about 10%. However, only PM2550 sample, pre-polymerized and with ferrites mixed with the organic phase (5% ferrite and 0,2% PVA), presented potential application as know ferrites presence was not detected on microspheres surface, hence, magnetic materials will be protected by any external action

Catalytic systems based on zirconoces which are able to polymerize ethene have been studied. Structural modifications on the basic catalytic precursor, diphenylmethylidene(η5- cyclopentadienyl)(η5-9-fluorenyl) zirconium dichloride (5a) have been carried out. The catalytic precursors 5a and bis(para-fluorophenyl)methylidene(η5-cyclopentadienyl)(η5-9- fluorenyl)zirconium dichloride (5b) were synthesized, as well the pre-ligand (1- cyclopentadienyl)(9-fluorenyl)[1,1-bis(para-methoxyphenyl)]methane (3c). Complex Ph2C(Cp)(Flu)ZrCl2 was supported on silica by two different techniques. i) directly on silica, grafting, and ii) on silica modified with MAO. Catalytic tests on homopolymerization of ethene and copolymerization of ethene/1- hexene reactions, using the catalytic precursor 5a, were carried out either on homogeneous and heterogeneous media. The polymers obtained were characterized and their properties were correlated with the reaction polymerization conditions. Three different reactors, under different reaction conditions, were employed to carried out polymerization reactions. Several analytical techniques were employed to characterize the pre-ligands, catalytic precursors, polymers, and supports obtained. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foram estudados sistemas catalíticos, a base de metalocenos de zircônio, capazes de promover reações de polimerização de eteno. Foram realizadas de modificação estrutural do precursor catalítico base, difenilmetilideno(η5-ciclopentadienil)(η5- 9-fluorenil)zircônio (5a). Os precursores catalíticos metalocênicos 5a e dicloreto de bis(parafluorofenil) metilideno(η5-ciclopentadienil)(η5-9-fluorenil)zircônio (5b) foram sintetizados, como também o pré-ligante (1-ciclopentadienil)(9-fluorenil)[1,1-bis(para-metoxifenil)] metano (3c). O complexo Ph2C(Cp)(Flu)ZrCl2 (5a) foi suportado em sílica através de duas técnicas: i) diretamente em sílica, grafting e ii) em sílica modificada por metilaluminoxano (MAO). Foram realizados testes catalíticos empregando-se o precursor catalítico 5a, tanto em meio homogêneo, quanto heterogêneo, frente a reações de homopolimerização de eteno e copolimerização de eteno/1-hexeno. Os polímeros obtidos foram caracterizados e suas propriedades foram correlacionadas com as condições da reação de polimerização. As reações de polimerização foram realizadas em três diferentes reatores, sob diferentes condições reação. Várias técnicas analíticas foram empregadas para caracterização dos pré-ligantes, precursores catalíticos, polímeros e suportes obtidos.

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Portanto, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias para identificação das substâncias presentes como contaminantes do MVC. Neste trabalho, foram desenvolvidos métodos de identificação dos contaminantes, baseados na sua pré-concentração por adsorção em Tenax-TA e Tenax- TA/Carboxen1000/CarbosieveSIII, seguidos de dessorção térmica e análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (TD-GC-MS). A otimização desses métodos foi realizada utilizando-se planejamento fatorial de experimentos completo e fracionário. Os métodos otimizados foram utilizados na identificação dos contaminantes do MVC nas etapas do processo de obtenção, armazenamento e recuperação do monômero, correspondendo a quatro pontos distintos de coleta das amostras. Foram identificadas ao todo dezenove substâncias dentre as quais hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, organoclorados, alcoóis, fenóis e fenonas. Destas, doze estavam presentes no MVC virgem, treze no MVC da esfera de armazenamento, doze no MVC da entrada dos reatores de polimerização e dezesseis no MVC recuperado. Os contaminantes presentes com as maiores concentrações relativas nos diferentes pontos foram estireno, aromático C6, tolueno, naftaleno, 1-octanol e 1,3- butadieno. Destes, estireno e 1,3-butadieno tem sido relatados na literatura como sendo fortes inibidores de polimerização para o MVC. Através da análise de componentes principais foi possível comprovar que há diferenças nas características do MVC, a depender do ponto do processo de onde ele é captado. Além disso, foi possível classificar as amostras de MVC, provenientes de diferentes pontos do processo, em três agrupamentos distintos, bem como identificar em cada agrupamento os principais contaminantes responsáveis pelas diferenciações. Considerando que o controle da pureza do monômero é fundamental para a qualidade do PVC, estes resultados demonstram a importância de realizar experimentos em escala de laboratório com o MVC proveniente de cada ponto, a fim de verificar a influência dos seus contaminantes característicos sobre as propriedades do PVC produzido. Com essas informações será possível buscar estratégias para a eliminação ou redução dos principais contaminantes responsáveis pelas alterações nas propriedades do produto final. / The Vinyl Chloride Monomer (MVC) is the main raw material used in the production of Poly (Vinyl Chloride) (PVC). Thus, the control of MVC purity is essential to control polymerization reaction, as well as the properties of PVC, since some organic contaminants react as co-monomers. Therefore, it is necessary to develop methodologies for the identification of substances as contaminants MVC. In this work, we developed methods for identifying contaminants, based on your pre- concentration by adsorption on Tenax-TA and Tenax- TA/Carboxen1000/CarbosieveSIII, followed by thermal desorption and analysis by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (TD-GC-MS). The optimization of these methods was performed using full factorial design of experiments and fractional. The optimized methods were used in the identification of contaminants in the MVC stages of acquisition, storage and retrieval of the monomer, corresponding to four distinct points of sample collection. We identified a total of nineteen substances among which aliphatic and aromatic hydrocarbons, organochlorine, alcohols, phenols and fenonas. Of these, twelve were present in virgin MVC, MVC thirteen in the storage sphere, twelve in MVC input of polymerization reactors and sixteen in MVC recovered. Contaminants with higher relative concentrations in different points were styrene, benzene, toluene, naphthalene, 1-octanol and 1,3-butadiene. Of these, 1,3-butadiene and styrene have been reported in the literature as strong polymerization inhibitors for MVC. Through Principal Component Analysis was possible to prove that there are differences in the characteristics of the MVC, depending on the point in the process where it is captured. Moreover, it was possible to classify the samples MVC from different points of the process in three distinct clusters and identify each cluster major contaminants responsible for differentiation. Whereas the control of the purity of the monomer is critical to the quality of the PVC, these results demonstrate the importance of conducting experiments on a laboratory scale with the MVC from each point, in order to check the influence of its contaminants on the characteristic properties of PVC produced. With this information you can find strategies for elimination or reduction of major pollutants responsible for changes in the properties of the final product.

Nesta dissertação, foram sintetizados copolímeros à base de estireno (STY), divinilbenzeno (DVB) e metacrilato de metila (MMA) com propriedades magnéticas pela técnica de polimerização em suspensão. Os copolímeros foram caracterizados quanto à sua morfologia, ao teor de ferro incorporado, à densidade aparente, à distribuição de tamanho de partículas e quanto às suas propriedades magnéticas. Foi avaliado o efeito da variação da quantidade de MMA introduzida na reação de copolimerização sobre o teor de ferro incorporado no copolímero. Copolímeros que não utilizaram MMA foram, em geral, os que apresentaram maior incorporação de ferro e melhor controle morfológico. A substituição da gelatina como agente de suspensão por uma mistura de gelatina e 2-hidroxietilcelulose levou a um melhor controle morfológico das partículas do copolímero. Quando a temperatura foi alterada de 80oC para 70oC e a velocidade de agitação de 480rpm para 360rpm, houve um aumento no teor de ferro incorporado nas partículas poliméricas / In this study copolymers based on styrene (STY), divinylbenzene (DVB) and methyl methacrylate (MMA) with magnetic properties were synthesized by suspension polymerization technique. The copolymers were characterized according to morphology, iron content incorporated, bulk density, particle size distribution and magnetic properties. The effect of MMA content introduced in the copolymerization reaction on iron content in copolymer was evaluated. Generally, copolymers without MMA presented the biggest iron content incorporated and the best morphologic control. The replacement of gelatin as suspension stabilizer by mixture of gelatin and 2-hydroxyethylcellulose improved the morphologic control of particles (spheric shape). When the temperature was decreased from 80oC to 70oC and the velocity of stirring from 480rpm to 360rpm the iron content in polymeric particles increased

Os objetivos deste trabalho foram: (1) avaliar a transmitância de luz de compósitos com diferentes espessuras, em função do comprimento de onda, (2) determinar a profundidade de penetração de luz em função do comprimento de onda, e (3) avaliar a profundidade de polimerização dos compósitos quando fotoativados por duas fontes ativadoras. Para o teste de transmitância foram utilizados dois compósitos (Filtek Z250, cor A2 e Filtek Supreme XT, cor A2E) e seis diferentes espessuras (0,15; 0,25; 0,.30; 0,36; 0,47 e 0,75 mm). Os ensaios ocorrem antes e após a fotoativação utilizando um espectrofotômetro UV-visível, na faixa de comprimento de onda entre 400 e 800nm. A profundidade de penetração de luz foi determinada a partir da análise dados de transmitância dos espécimes com 0,15 mm de espessura. A profundidade de polimerização foi determinada para duas fontes ativadoras: uma de luz halógena (Optilux 501 - Demetron) com 25s de irradiação e 20 s de irradiação para fonte LED (Radii SDI). Os espécimes foram confeccionados com as dimensões de ISO 4049: 4,0 x 6,0 mm (n=5). Os mesmos espécimes foram submetidos ao teste de microdureza Knoop realizados na superfície irradiada e a cada 1,0 mm até 3,0 mm de profundidade. Foram observadas diferenças na transmitância de luz entre os dois compósitos e entre as condições polimerizado e não polimerizado de cada compósito. O compósito Filtek Supreme XT não polimerizado apresentou menor transmitância que o compósito Filtek Z250, na mesma condição, em comprimentos de onda mais baixos. O contrário foi observado para comprimentos de onda maiores. Os dois compósitos apresentaram maior profundidade de penetração de luz após a polimerização este aumento foi mais acentuado no compósito Filtek Supreme XT. Os valores de profundidade de polimerização e de microdureza Knoop foram maiores para o compósito Filtek Z250 e para fonte de luz halógena. Para ambos compósitos, os valores de microdureza decresceram com o aumento da profundidade. A profundidade de polimerização pode ser afetada pelas características de transmitância de luz dos compósitos. / The purposes of this study was: (1) to examine the light transmittance characteristics of two light-cured resin composites, for different thickness, as a function of the wavelenght. (2) to determine the penetration depth of the light, as a function of the wavelength, and (3) to evaluate the polymerization depth of resin composites submitted to two curing sources, by analyzing the depht of cure and Knoop hardness number. Two resin composites (Filtek Z250, shade A2 and Filtek Supreme XT, shade A2E) were used. Specimens of six different thicknesses (0.15, 0.25, 0.30, 0.36, 0.47 and 0.75 mm). The transmittance at wavelengths from 400 to 800nm was measured using a UVvisible spectrophotometer, before and after light polymerization. Transmittance data of 1.5 mm thickness was used to de determine the penetration depth of the light, as a function of the wavelength. For depht of cure, two curing sources were employed: a halogen light source (Optilux 501 - Demetron) with 25 s of exposure time and a 20 s exposure time for a LED (Radii SDI). Specimens were prepared using ISO 4049 dimensions: 4.0 x 6.0 mm (n=5). The same samples were submitted to Knoop hardness test, so that measurements were performed at the irradiated surfaces and at each 1.0 mm, up to 3.0m of depth. Significant differences were found in the wavelength dependence of transmittance between the two materials, and between the unpolymerized and polymerized stages of each resin composite. Before polymerization, at lower wavelengths, the light transmittance of the Filtek Supreme XT resin composite was lower than the Filtek Z250. At the higher wavelengths, however, Filtek Supreme XT presented higher light transmittance. For both resin composites, the penetration depth was higher after polymerization. However, Filtek Supreme XT showed a higher gain in penetration depth at the 0.15 mm thickness. Depht of cure and Knoop hardness numbers was higher for FilteK Z250 and for halogen light source Knoop hardness numbers decreased with increasing depths. The difference in light transmittance characteristics of the resin composites may affect their depth of cure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As nanopartículas de ferritas de manganês (MnFe2O4) tem sido de grande interesse por causa de suas notáveis propriedades magnéticas doces (baixa coercividade e moderada magnetização de saturação) acompanhada com boa estabilidade química e dureza mecânica. A formação de materiais híbridos/compósito estabiliza as nanopartículas magnéticas (NPMs) e gera funcionalidades aos materiais. Entretanto, não foi encontrada na literatura uma discussão sobre a síntese e as propriedades de polímeros polares reticulados à base de ácido metacrílico contendo ferritas de manganês na matriz polimérica. Assim, o objetivo desta Dissertação foi produzir partículas esféricas poliméricas reticuladas, com boas propriedades magnéticas, à base de ácido metacrílico, estireno, divinilbenzeno e ferritas de manganês. Neste trabalho, foram sintetizados compósitos de ferrita de manganês (MnFe2O4) dispersa em copolímeros de poli(ácido-metacrílico-co-estireno-co-divinilbenzeno), via polimerização em suspensão e em semi-suspensão. Foram variados os teores de ferrita (1% e 5%) e a concentração do agente de suspensão (0,2% e 5%). Além disso, foram testadas sínteses contendo a fase orgânica pré-polimerizada, e também a mistura da ferrita na fase orgânica (FO), antes da etapa da polimerização em suspensão. Os copolímeros foram analisados quanto as suas morfologias - microscopia óptica; propriedades magnéticas e distribuição das ferritas na matriz polimérica - VSM, SEM e EDS-X; propriedades térmicas TGA; concentração de metais presentes na matriz polimérica absorção atômica. As ferritas foram avaliadas quanto à cristalografia XRD. A matriz polimérica foi avaliada pela técnica de FTIR. As amostras que foram pré-polimerizadas e as que além de pré-polimerizadas foram misturadas as ferritas de manganês na FO, apresentaram as melhores propriedades magnéticas e uma incorporação maior da ferrita na matriz polimérica. Essas rotas sintéticas fizeram com que os copolímeros não apresentassem aglomeração, e também minimizou a presença de ferritas na superfície das microesferas. Em geral, todos os copolímeros obtidos apresentaram as características de materiais magneticamente doces além do superparamagnetismo. Foi constatado que o aumento da concentração do PVA e a diminuição da concentração da ferrita fazem com que os diâmetros das microesferas decresçam. Os resultados de TGA e DTG mostraram que ao misturar as ferritas na FO, a concentração de material magnético na matriz polimérica aumenta cerca de 10%. Entretanto, somente a amostra PM2550, pré-polimerizada e com as ferritas misturadas na FO (5% de ferrita e 0,2% de PVA), apresentou potencial aplicação. Isso porque as ferritas não ficaram expostas na superfície das microesferas, ou seja, o material magnético fica protegido de qualquer ação externa / Manganese ferrite (MnFe2O4) nanoparticles have been of great interest for their remarkable soft-magnetic properties (low coercivity, moderate saturation magnetization) and also for their good chemical stability and mechanical hardness. The formation of ferrite/polymer hybrid/composite materials not only stabilized the magnetic nanoparticles (NMPs), but also gives the materials new properties. However, it was not found in the literature neither the synthesis nor the properties of manganese ferrites in polar crosslinked polymers based on methacrylic acid. The aim of this Dissertation is to produce spherical particles of crosslinked polymers with good magnetic properties based on methacrylic acid, styrene, divinylbenzene and manganese ferrites. In this work, it was synthesized compounds of manganese ferrites (MnFe2O4) scattered at copolymers of poly(methacrylic-acid-co-styrene-co-divinylbenzene) by suspension polymerization and semi-suspension polymerization. The following parameters were evaluated: contents of ferrites (1% and 5%) and concentration of suspension agent (0,2% and 5%). Moreover, it was evaluated synthesis containing organic phases (FO) pre-polymerized and mixture of the ferrite to the organic phase, previous to the stage of suspension polymerization. The copolymers were analyzed as the morphology optical microscopy; magnetic properties and distribution of ferrites at polymeric matrix VSM, SEM e EDS-X; thermal properties TGA; concentration of ferrites at polymeric matrix atomic absorption. Ferrites were evaluated as the crystallography XRD. The pre-polymerized samples and those which the ferrites were mixed at the organic phase, showed better magnetic properties and higher ferrite incorporation at polymeric matrix. No agglomeration was found in the copolymers synthesized by these routes and also the ferrite presence was minimized on the microsphere surface. All copolymers presented soft-magnetic properties as well as superparamagnetism. It was observed that raising the suspension agent concentration and reducing ferrite concentration resulted in the decrease of the microspheres diameters. TGA and DTG results showed that mixing ferrites at the organic phase rises the concentration of magnetic materials about 10%. However, only PM2550 sample, pre-polymerized and with ferrites mixed with the organic phase (5% ferrite and 0,2% PVA), presented potential application as know ferrites presence was not detected on microspheres surface, hence, magnetic materials will be protected by any external action

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do fator C na resistência adesiva à dentina humana de um compósito à base de silorano, comparando-o com um compósito à base de metacrilato. Foram utilizados 40 molares humanos hígidos. Em metade da amostra foi realizado um preparo do tipo Classe I, com dimensões de 4x4 mm e 2 mm de profundidade, enquanto na outra metade foi realizado um preparo virtual (flat) com auxílio de uma matriz de teflon branco, com as mesmas dimensões da cavidade (4x4x2 mm), apoiada na superfície de dentina exposta. Cada grupo foi divido em dois, de acordo com o sistema restaurador: Sistema Adesivo P90 e resina Filtek P90; Adper Scotchbond Multiuso e resina Filtek Z350 XT (3M ESPE). Após a aplicação do sistema adesivo segundo as especificações do fabricante, as cavidades (real e virtual) foram preenchidas com as resinas (Z350 XT e P90) em dois incrementos. Foi realizada a fotoativação de cada incremento durante 25s. Após uma semana, as coroas foram seccionadas, obtendo-se espécimes constituídos de resina/dente na forma de um paralelepípedo (palitos). Estes palitos foram utilizados para o teste de microtração (Emic), onde a resistência adesiva na unidade MPa foi calculada. Os resultados foram avaliados estatisticamente pelo teste de análise de variância ANOVA One-Way (p = 0,05), e pelo teste de múltiplas comparações Student Newman Keuls. Foi observada uma diferença estatística entre a resina P90 (flat= 16,137,7 MPa e Cavidade= 16,759,0 MPa) e a Z350 XT (flat= 25,8211,6 MPa e Cavidade=24,4713,5 MPa), independentemente do tipo de cavidade restaurada. E não foi possível observar diferença estatística entre os tipos de cavidades (real ou virtual) restauradas com a mesma resina. Através dos testes realizados, foi possível concluir que: o fator C não afetou a resistência adesiva dos dois sistemas restauradores utilizados, e o tipo de sistema restaurador afeta a resistência adesiva, sendo que o sistema à base de silorano apresenta resultados inferiores ao de metacrilato. / The purpose of this study is to evaluate the effect of the C factor in the bond strength of a composite based on silorane to human dentin, comparing its results with a methacrylate-based composite. A total of 40 human molars were used. In half of this sample was used a Class I standard preparation method, comprising the dimensions of 4x4 mm and 2 mm deep, while with the other half was used a virtual preparation method (flat), being applied a white Teflon matrix, respecting the same dimensions cavity (4x4x2 mm), supported on the surface of exposed dentin. Each group was divided into two parts, in accordance with the 2 different restorative systems: P90 Adhesive System and Filtek P90; Filtek Z350 XT and Adper Scotchbond Multipurpose (3 ESPE). Based on manufacturer's specifications the adhesive system was applied , the cavities (real and virtual) were filled with the resins (Z350 XT and P90) in two increments. Polymerization was performed for each increment during 25 seconds. After one week, the crowns were sectioned, obtaining specimens made of resin / tooth in the form of a parallelepiped (stick-shaped). These sticks were used in a microtensile test (Emic), where the bond strength was calculated in Mpa unit . It was used the analysis of variance One-Way ANOVA (p = 0.05) and also, the Student Newman Keuls test for multiple comparisons to evaluate the results statistically. It was observed a statistical difference between the P90 resin (flat = 16.137.7 MPa and cavity = 16.759.0 MPa) and Z350 XT (flat = 25.8211.6 MPa and cavity = 24.4713.5 MPa), regardless of the cavity restored. And it was not possible to observe a statistical difference between the types of cavities (real or flat) restored with the same composite. The conclusion of the tests is: the C factor did not affect the bond strength of two restorative systems applied, and the type of restorative system affects the bond strength, and the system based on silorano presents inferior results than to methacrylate system.