Orientador: Edison Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T23:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_EliasSeverinodo_D.pdf: 6337800 bytes, checksum: 1aa735540399593b1b0d636708400587 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Propileno (PP) é um polímero muito utilizado na confecção de artefatos de uso médico-cirúrgico ou em embalagem de alimentos. A irradiação gama é a técnica mais aceita para esterilização destes materiais (dose entre 10kGy e 60kGy). Entretando a interação da radiação gama com o propileno, promove a degradação do polímero tornando-o amarelado e quebradiço. Isto ocorre porque, durante o período de irradiação, ocorre a ruptura de algumas ligações C-C ou C-H, dando origem a radicais livres alquila. Tais radicais alquila são muito instáveis e se oxidam rapidamente transformando-se em radicais peroxil os quais reagem com moléculas do polímero produzindo novos radiacais alquila. Calculou-se o tempo necessário para que haja a difusão do oxigênio em um filme de 1mm de espessura, verificou-se que este tempo é muito pequeno (minutos) comparado ao tempo de irradiação (horas), implicando numa situação de oxigênio abundante que favorece a oxidação. Foram elaboradas amostras de PP aditivado com estearato de cálcio (0,10%) antioxidande fenólico (0,20%) e um desativador de estado excitado (quenquer). O absorvedor ultravioleta Chimassorb-81 foi usado (0,10%) a fim de se estudar se seria capaz se atuar como quncher. As amostras foram irradicadas até a dose de 100kGy. A contribuição do Chimassorb-81 foi positiva, conferindo estabilidade as propriedades mecânicas, porem acentuando o amarelecimento causado pelos antioxidantes fenólicos em cerca de 25% (25kGy). ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Polypropylene (PP) is a polymer wide used in the manufacture of medical-surgical supplies and food packing. The gamma radiation is the more acceptable technique for sterilization of these materials (dose between 10kGy and 60kGy). However the interaction of the gamma radiation with the polypropylene promotes the degradation of the polymer turning it yellowish and brittle. This happens because, during the irradiation period, occurs rupture of some chemical bond C-C or C-H, producing free alkyl radicals. Such alky radicals are very unstable and they are quickly oxidized becoming peroxy radicals which react with others molecules of the polymer producing news alkyl radicais. It was calculated the necessary time so that there is the diffusion ofthe oxygen in a film of 1mm of thickness, it was verified that this time is very small (minutes) compared at the time of irradiation (hours), implying in a situation of abundant oxygen that favors the oxidation. Samples of PP with additives were elaborated with calcium-stearate (0,10%), phenol stabilizer (0,20%) and a quencher. The ultraviolet absorverdor Chimassorb-81 were used (0,10%) in order to study if it would be capable to act as a quencher. The samples were irradiated until the dose of 100kGy ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Edvaldo Sabadini, Marco-Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bacchi_RenatoVieira_M.pdf: 13069240 bytes, checksum: 33b4fb8f5e4184296681a0de7210799c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Peças de polipropileno isotático, iPP, moldadas por injeção podem apresentar variação de propriedades em função dos parâmetros de injeção. Uma dessas propriedades é a propagação de ruptura, que foi estudada neste trabalho com o uso de imagens obtidas com câmera de alta velocidade ajustada para velocidades de captura entre 18.000 e 45.000 fotos por segundo. Os parâmetros modificados no processo de moldagem por injeção foram o tempo de resfriamento e a temperatura do molde. Foram formados seis grupos de corpos de prova (CP) a serem submetidos aos ensaios de tração. As imagens dos rompimentos nos ensaios de tração foram capturadas com a câmera de alta velocidade. Os CP dos grupos 1, 2 e 3 foram resfriados em molde a 22 °C durante 8, 25 e 55 s, respectivamente. Os CP dos grupos 4, 5 e 6 foram resfriados em molde a 80 °C por 8, 25 e 55 s, respectivamente. Foram observados três padrões de rompimento associados aos diferentes grupos. O primeiro padrão correspondente aos CP dos grupos 1 e 4, com tempos de ruptura entre 0,04 e 0,09 ms. O segundo padrão, apresentado pelos grupos 2 e 3, apresenta formação de pescoço e alto alongamento, porém sem tempo de ruptura definido. O terceiro padrão, observado nos grupos 5 e 6, apresenta ruptura com tempo de propagação médio de 1,5 ms e propagação elipsóide da fissura. Foram realizadas medidas de difração de raios-X e calorimetria diferencial exploratória, mas não foram observadas variações significativas dos graus de cristalinidade para os diferentes grupos. Foram obtidas micrografias por microscopia eletrônica de varredura para amostras dos seis grupos, que mostraram maior uniformidade na superfície de ruptura para os grupos 1 e 4. Para os grupos 2 e 3 foi observada presença de fibrilas. Para os grupos 5 e 6 foram observadas diferenças significativas entre as superfícies do centro do e das extremidades do CP. Para observar os efeitos do envelhecimento nos padrões de ruptura, foram armazenados alguns CP de cada um dos grupos durante 12 semanas. O enrijecimento do material tende a causar ruptura mais rápida em todos os grupos e os grupos 2 e 3 foram os mais afetados. Os resultados deste trabalho mostram que, não apenas as propriedades mecânicas do iPP são afetadas pelas variáveis na moldagem por injeção como também os mecanismos de rompimento variam consideravelmente, e estes são claramente observados com imagens em alta velocidade / Abstract: Injection-molded isotactic polypropylene, iPP, samples present different properties variation as a function of the injection parameters. One of these properties is the rupture propagation on the material, which was studied with the use a high-speed camera adjusted to capture from 18,000 to 45,000 frames per second. The injection molding parameters modified were: cooling time and temperature of the mold. Six groups of specimens were molded and submitted to tensile tests until failure. The rupture images were capture with the high-speed camera. The specimens of the groups 1, 2 and 3 were cooled in the mold at 22 °C during 8, 25 and 55 seconds, respectively. Groups 4, 5 and 6 were cooled in the mold at 80 °C during 8, 25 and 55 s, respectively. Three major rupture patterns associated with the groups were observed. The first pattern, presented by groups 1 and 4, consists in a rapid rupture, with time of propagation between 0.04 and 0.09 ms. A second pattern, observed in groups 2 and 3, presents necking and high elongation, but without a precise time for complete rupture. The third pattern, observed for groups 5 and 6, shows an ellipsoid crack propagation, with an average time for rupture of 1.5 ms. X-Ray diffraction and differential scanning calorimetry measurements were made, but no considerable differences in the degree of crystallinity among the groups was observed. Scanning electron microscopy images of the rupture surface of the specimens showed that there is considerable uniformity in groups 1 and 4. In groups 2 and 3 the appearance of fibrils was observed, whilst for groups 5 and 6 considerable differences between the skin and the core of the specimen was observed. Physical ageing effects on the rupture patterns were studied after the storage of few specimens during 12 weeks. Hardening of the material, due to physical ageing, affected all the groups, but it was most apparent in groups 2 and 3, which started to behave more like the other groups after this time. The result in this work showed that not only the mechanical properties of iPP are affected by the modification in the mold injection parameters, but also the rupture mechanisms can considerably vary. This is observed clearly in the high-speed images / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química