El Polipropileno (PP) es una de las poliolefinas que presenta mayor consumo en el mercado mundial de los plásticos. El PP obtenido industrialmente posee buenas propie- dades, tales como, baja densidad, alto punto de fusión, alta resistencia química y buena rigidez. Sin embargo, la estructura lineal de las moléculas de PP limita su uso en aplicaciones donde la deformación extensional es el proceso dominante, como en los procesos de termoformado, espumado, y moldeado y laminado por soplado. Desde hace algunas décadas hay un interés creciente en proporcionarle al PP adecuadas propiedades elongacionales que amplíen su rango de aplicación. En este sentido, una de las estrategias es modificar la topología de las moléculas lineales adicionándoles ramificaciones (PPr). Esta modificación ya se ha logrado por varios métodos: síntesis directa en presencia de comonómeros, irradiación y extrusión reactiva. El objetivo del presente trabajo de tesis es producir PP con propiedades en estado fundido mejoradas mediante la incorporación de ramificaciones a un PP lineal usando el procesamiento de mezclado reactivo en presencia de agentes entrecruzantes (AE) no explorados previamente, y comparar las estructuras moleculares logradas, así como las propiedades reológicas y térmicas de los materiales obtenidos. La síntesis se realiza partiendo de un PP que se encuentra funcionalizado con anhídrido maleico (PPg). Este material cuenta con 0.74 %p/p de grupos anhídrido (GA), es decir, aproximadamente 3.6 GA por molécula promedio de PPg. La alta reactividad de los GA en el PPg se aprovecha para que estos reaccionen con especies de diferente naturaleza química y funcionalidades, como son el glicerol, el 1,4-butanodiol (BD), una resina epoxi (RE) y la p-fenilendiamina (FDA). El proceso de modificación del PPg consiste en mezclarlo a 190°C en una mezcladora de laboratorio tipo Brabender Plastograph con diferentes dosis de los AEs. Las moléculas del agente reaccionan con los GA del PPg generando nuevos grupos funcionales a partir de los cuales se producen las estructuras ramificadas. Los materiales obtenidos fueron caracterizados usando espectroscopia de infrarrojo (IR), cromatografía de exclusión de tamaño con detectores múltiples (SEC-MD), reologíarotacional con flujo de corte oscilatorio de pequeña amplitud, y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Los resultados de IR confirman que los AEs reaccionan con los GA siendo la FDA la que consume mayor proporción de los GA a igual relación de moles de AE respecto de GA. Los resultados de esta técnica sugieren que la FDA es el agente más eficiente, que presenta mejor dispersión en el PPg. La caracterización por SEC-MD permite comprobar que en todos los casos aparecen especies de mayor peso molecular, y que la complejidad molecular obtenida aumenta con la concentración de AE. Además, los resultados de esta técnica apoyan la conclusión de la alta reactividad de la FDA y su mejor dispersión, ya que con muy bajas concentraciones se produce la desaparición de moléculas lineales de todos los tamaños para dar lugar a un nuevo material ramificado de peso molecular similar al obtenido en los otros sistemas usando concentraciones más altas. Cabe señalar que tanto el glicerol como la RE y la FDA generan fracciones de material insoluble a concentraciones relativamente altas. No así en el BD, donde, aun habiendo explorado concentraciones molares mayores a las usadas en los otros sistemas, nunca se observa la presencia de geles. La técnica SEC-MD permitió, además, inferir un índice de ramificación promedio en aquellos materiales sin presencia de geles. Este índice toma un valor creciente con el peso molecular y alcanza un valor máximo de aproximadamente 0.4 ramas cada 1000 unidades monoméricas (2 ramas cada 104 carbonos) en el caso de la FDA y el glicerol. En cuanto al comportamiento viscoelástico, todos los polímeros presentaron módulos dinámicos mayores a los del PPg, siendo mayor el aumento del módulo elástico a bajas frecuencias, y creciente con la concentración de AE. Este incremento se debe a la presencia de nuevas estructuras moleculares, más complejas que las iniciales, que presentan procesos de relajación asociados más lentos que los de las estructuras lineales. A medida que el grado de modificación de los polímeros aumenta, se observa la aparición de un punto de inflexión en las curvas de viscosidad dinámica de los materiales. Esto se puede relacionar con la presencia de dos tiempos de relajación dominantes en las estructuras moleculares presentes. Se observa, además, que el tiempo de relajación dominante a altas frecuencias es muy similar en todos los PPrs y es de 5 a 10 veces mayor el tiempo de relajación del PPg, mientras que el tiempo de relajación de las nuevas estructuras complejas, que domina a bajas frecuencias, es entre 100 y 300 veces mayor el correspondiente a altas frecuencias. En cuanto a la viscosidad a velocidad de deformación de corte nula de los PPrs, ésta resulta menor a la que se estimaría para estructuras lineales (η0 ~ Mw3.4) de PPg. Esto puede ser consecuencia de una disminución del radio de giro delas especies generadas respecto de las lineales equivalentes (lo que suele ocurrir en moléculas de pesos moleculares no muy altos), o de una reducción relativa de interacciones debido a la presencia de los puntos de entrecruzamiento. Todos lospolímeros sintetizados presentaron comportamiento termo-reológico complejo, con energías de activación de flujo que resultan dependientes del ángulo de desfasaje, es decir, del estado de tensiones del material. Los valores obtenidos de energía de activación resultan crecientes con el aumento del ángulo de desfasaje (frecuencias más chicas), y confirman la presencia de estructuras ramificadas en los PPrs. El análisis térmico de los polímeros permitió observar que el proceso de fusión del PPg no se ve significativamente afectado por la modificación química, y que la presencia de ramificaciones tampoco tendría un efecto muy importante en la cristalización, aunque sería relativamente más notable que en la fusión. La temperatura y entalpía de cristalización resultan iguales o levemente inferiores a las del PPg en prácticamente todos los materiales, excepto en el caso de los obtenidos con la RE que muestran un aumento gradual con la concentración de AE. Este comportamiento puede deberse a los efectos opuestos que tienen sobre el proceso de nucleación, el consumo de GA y la generación de puntos de entrecruzamiento a medida que aumenta la concentración de AE utilizada. Por otro lado, todos los PPrs presentan energías de activación de cristalización mayores a las del PPg, lo que señala que cristalizan más lentamente que el polímero original. Es decir, en todos los casos, la movilidad de las macromoléculas, la cual se ve restringida debido a la presencia de las estructuras ramificadas, genera un aumento de la energía de activación de cristalización, sin que se distinga un ordenamiento en función del tipo de AE utilizado. Resumiendo, la FDA demostró ser la sustancia más eficiente en comparación con los dos alcoholes y la resina epoxi, en la modificación de PPg. Con concentraciones muy pequeñas de la diamina se lograron PPrs con valores de peso molecular equivalentes al de los otros sistemas en los que se ha usado dosis mayores, y distribuciones más angostas de pesos moleculares con valores relativamente grandes de cantidad de ramas por molécula.

Gradativamente, os materiais poliméricos passaram a ter uma importância maior para as indústrias do setor automobilístico. O aumento do uso de materiais poliméricos está em desencontro com as questões ambientais, quando leva em consideração o destino final a ser dado para as peças produzidas em materiais poliméricos. Este trabalho tem por objetivo apresentar resultados de ensaios utilizando misturas de polipropileno reciclado com polipropileno virgem, aplicados à produção de peças de envoltórios de rodas automotivas. Foram utilizados dois fornecedores para o polipropileno virgem, quatro fornecedores para o polipropileno reciclado e dois fornecedores de masterbatch. Concluiu-se que o uso de polipropileno reciclado para a produção de envoltório de rodas é possível sem prejuízo ao desempenho do produto final. As amostras contendo o material PPR4 do (polipropileno reciclado 4) do fornecedor de polipropileno reciclado 4, com misturas até 50%, apresentaram desempenho funcional que satisfazem às exigências da indústria automotivas, montagem sem restrições no dispositivo dimensional, sem quebras no ensaio de resistência ao impacto por queda de esfera. O material PPR4 quando misturado a um masterbatch com modificador de impacto e antioxidante, MB1, do fornecedor de masterbatch 1, apresentou valores médios acima de 18kJ/m para o ensaio de resistência ao impacto Charpy, e para o ensaio de resistência a termooxidação suportou mais que 200h. Resultados que evidenciam a possibilidade do uso de polipropileno reciclado na produção de envoltórios de roda. Portanto, este estudo visa fornecer uma contribuição para o aumento do uso de material reciclado dentro da indústria automotiva. / Gradually, the polymeric materials have been given greater importance for the automotive industry. The increasing use of polymeric materials is in disagreement with environmental issues, while taking into account the final destination to be given for parts produced in polymeric materials. This paper aims to present results of tests using mixtures of recycled polypropylene with virgin polypropylene, used to produce parts of wraps of automotive wheels. We used two suppliers for the virgin polypropylene, four suppliers for recycled polypropylene and two suppliers of masterbatch. It is concluded that the use of recycled polypropylene to produce wheel wrap is possible without detriment to the final product performance. The samples containing the material PPR4 (recycled polypropylene 4), of the supplier for recycled polypropylene 4, with mixtures of up to 50% showed functional performance that meets the requirements of the automotive industry, assembly unrestricted dimensional device, without breaks in the trial of impact resistance by falling ball. The material PPR4 when mixed with a masterbatch with an impact modifier and antioxidant, MB1, supplier of masterbatch 1, showed values above 18kJ/m for the testing of Charpy impact strength, and to test for resistance to thermo-oxidation endured more than 200h. Results show that the possibility of using recycled polypropylene in the production of wheel wraps. Therefore, this study aims to provide a contribution to the increased use of recycled material in the automotive industry.

Neste trabalho, filmes planos de polipropileno (CPP) cobertos com nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) foram feitos a partir da metodologia spray coating, facilmente reproduzida para a imobilização das nanopartículas de titânia nos suportes de polipropileno (PP). O tratamento superficial dos filmes CPP com plasma de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) foi utilizado com sucesso para a produção de polipropileno revestido com TiO2 com excelente estabilidade mecânica do revestimento, assim como atividade fotocatalítica / de autolimpeza como evidenciado pelos testes com corante cristal violeta (CV). Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia confocal à laser de varredura (MCLV) foi utilizada para observar a morfologia de superfície / das fibras e topografia. A presença do revestimento de titânia foi confirmada por espectroscopia de emissão de raios-x com detecção dispersiva de energia (EDX). Tanto o tratamento com plasma como o carregamento significativo de revestimento de titânia resultam em maior hidrofilicidade, como observado pelas medidas de ângulo de contato estático em água. Os filmes CPP revestidos foram testados quanto à sua atividade fotocatalítica contra o corante CV. Os espectros eletrônicos no UV-vis mostraram que a eficiência da atividade fotocatalítica das amostras foi afetada pela quantidade de titânia. A fotoestabilidade do PP revestido com titânia foi medida por ressonância paramagnética eletrônica (RPE), uma vez que esta técnica é capaz de detectar pequena quantidade de radicais livres formados durante a precoce etapa de oxidação do polipropileno. Observa-se a partir das medições de RPE que o polipropileno tratado com plasma gerou as mesmas espécies de radicais livres que foram produzidas durante a radiação UV do polipropileno revestido e não-revestido. Entretanto, aumentando o número de ciclos de deposição da titânia a quantidade relativa de radicais livres diminui, sem perda de atividade fotocatalítica. Portanto, a metodologia empregada se mostrou eficiente para produzir uma superfície fotoativa/autolimpante no polipropileno revestido com dióxido de titânio, levando à diferentes aplicações neste campo, como por exemplo sistemas de filtragem de ar/água, remoção de poluentes orgânicos, produtos termoplásticos com características antibacterianas para uso doméstico e hospitalar, dispositivos de autolimpeza, entre outros. / Cast polypropylene (CPP) films were coated with titanium dioxide (TiO2) nanoparticles by na easily scaled-up spray coating methodology. The O2 and N2 plasma surface treatment of polypropylene was successfully used to produce TiO2-coated polypropylene with outstanding mechanical stability of the coating, as well as photocatalytic/self-cleaning activity toward crystal violet dye. Scanning Electron Microscopy and Confocal Scanning Laser Microscopy were used to observe surface / fibers morphology and topography. The presence of titânia coating was confirmed by X-ray Emission Spectroscopy with Energy Dispersive Detection (EDX). Titania coating results on higher hydrophilicity, as observed by measurements of static water contact angle. The CPP films were tested for their photocatalytic activity against Crystal Violet dye (CV). The UV/Vis electronic spectra showed that the photocatalytic activity efficiency of TiO2-coated CPP film was affected by both the plasma treatment and the titânia amount. The photostability of the titania coated polypropylene was measured by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) since this technique is capable to detect tiny amount of free radicals formed during the early oxidation step of the polypropylene. It was observed from EPR measurements that the plasma treated polypropylene generated the same free radicals species that were produced during UV irradiation of the uncoated and TiO2-coated polypropylene. However, by increasing the number of deposition cycles of the titania the relative amount of free radicals decreases without loss of the photocatalytic activity. Therefore, the essayed methodology has been proved efficient to produce photoactive/selfcleaning surface of titania coated polypropylene, leading to different applications in this field, as water/air filtration systems, organic pollutant removal, hospital and domestic thermoplastic goods with antibacterial features, self-cleaning devices and others.

O polipropileno com carga ou reforço de fibras de sisal (PP Sisal) é um composto desenvolvido para ser aplicado no processo de injeção de peças plásticas automotivas. Compósitos de polipropileno reforçados com cargas minerais (talco) ou fibras de vidro têm sido largamente aplicados nesse segmento. Porém, fibras naturais são uma importante alternativa considerando-se os aspectos de sustentabilidade, reciclabilidade, abundância e baixo custo, se comparadas a fibras de vidro e ao talco industrial. Neste trabalho escolheu-se o sisal como reforço em função dos resultados obtidos em testes de tração, impacto, homogeneidade, resistência a riscos, a não formação de pontas quando fraturado e ao menor peso específico da peça final. Este trabalho conduziu ensaios e testes para comparar o desempenho do novo composto aos compostos atualmente em uso. Resultados mostraram que o PP - sisal apresenta melhor rigidez e maior resistência do que os seus concorrentes, ainda contando com o apelo natural e ecológico do composto. Outro aspecto muito importante neste estudo foi o uso de polipropileno reciclado, o que transformou o resultado final num produto ainda mais ecológico e rentável. / Reinforced with sisal fibers, polypropylene (PP - Sisal) is a compound developed to be applied in the injection process of plastic automotive parts. Polypropylene compounds reinforced with mineral fillers (talc) or fiber glass have been widely applied in this segment. However, natural fibers are an important alternative considering the following aspects: sustainability, recyclability, abundant availability and low cost, if compared with fiber glass and mineral fillers. This work chose sisal as reinforcement in function of the results achieved in the tests of traction, impact, homogeneity and scratch resistance. Besides that, no sharp is formed when broken and specific weight is light in the final part. We conducted try-outs and test to compare the performance of the new composition with that of current ones, and results have shown that the PP - sisal presents better rigidity and greater resistance than its competitors, still counting with natural and ecological appeal. Another very important aspect in this study was the use of recycled polypropylene, which made final results more ecological and profitable.

Este trabalho aborda o comportamento de dois solos (uma argila e uma areia), reforçados com fibras plásticas de polipropileno. Os solos foram compactados no teor de umidade ótimo e peso específico seco máximo e foram misturados com fibras de diferentes teores e comprimentos. Os resultados dos ensaios de compressão simples foram usados para selecionar os teores e comprimentos ótimos de fibras. Os resultados mostraram que a resistência do solo arenoso cresceu com o aumento do teor e comprimento das fibras e o solo argiloso apresentou acréscimo de resistência, com o aumento do teor até o comprimento de fibra de 10 mm. As curvas tensão-deformação dos ensaios triaxiais, para solos com e sem reforço foram similares, com uma resistência de pico definida e pequena redução de queda de tensão pós pico. As amostras de solo arenoso apresentaram considerável aumento de resistência, com o aumento do teor e comprimento das fibras. Pequenos painéis, fabricados com o solo argiloso (300 x 300 x 100) mm, mostraram que a presença da fibra pode reduzir a magnitude das trincas quando comparados com o solo sem reforço. / This work presents the behavior of two soils (clay and sandy) reinforced with polypropylene plastic fibers. The soils were compacted at the optimum moisture content and maximum dry unit weight and were mixed with fibers of different lengths and contents. Unconfined compressive tests results were used to select the optimum fiber length and content. The results showed that the granular soil strength increased with increasing fiber length and content. The cohesive soil, on the other hand, showed strength up to fiber length of 10 mm. Stress - strain curves from triaxial tests for both reinforced and unreinforced cohesive soil were similar with a defined peak strength and small post peak reduction. Granular soil samples presented considerable strength increases with the increases of length and fiber content. Small panels fabricated with the reinforced cohesive soil (300 x 300 x 100) mm, showed that the presence of fiber can reduce crack magnitude when compared with the unreinforced soil.

A flacidez e as rugas de expressão podem ser amenizadas com lifting facial ou implante no tecido subcutâneo da face de fios de poliuretano ou polipropileno. Sob determinadas condições microrganismos podem aderir sobre os fios e interagir com essas superfícies iniciando crescimento celular. O objetivo do presente estudo foi avaliar a aderência bacteriana aos fios de poliuretano e polipropileno por meio de microscopia eletrônica de varredura e métodos microbiológicos. Os fios foram seccionados em segmentos de 1,0 cm de comprimento e transferidos individualmente para tubos Falcon (50,0 mL) contendo caldo Mueller Hinton (15,0 mL), com 200 \'mü\'L da suspensão bacteriana (\'10 POT.8\' UFC/mL) preparada e, incubados por 1h e 30 minutos, 4, 24, 48, 72 e 120 horas. Após cada período de incubação, os corpos-de-prova foram lavados três vezes e introduzidos, separadamente, em 5,0 mL de solução salina esterilizada, sonicados a 40 kHZ por 8 minutos e homogeneizados em vortex por 10 segundos. Esta solução foi diluída (1/10 a 1/1000), da diluição 1/1000 uma alíquota de 0,1 mL foi plaqueada sobre Tryptic Soy Agar (TSA). As placas foram incubadas a 37 graus Celsius por 18 a 24 horas. Após o período de incubação, as células viáveis foram contadas e o resultado anotado em termos de unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Os corpos-de-prova destinados à observação por microscópio eletrônico de varredura foram fixados em glutaraldeído, desidratados em séries de álcool, secos em centrífuga a vácuo metalizados com ouro. A avaliação quantitativa do crescimento de S. aureus sobre a superfície do poliuretano, após 1 hora e 30 minutos de contato, foi 4,0 \'+ OU -\' 0,0 log UFC/mL, S. epidermidis 4,07 \'+ OU -\' 0,10 log UFC/mL e P. aeruginosa 5,08 \'+ OU -\' 0,1410 log UFC/mL. Após 4-120 horas o número de células viáveis de S. aureus sobre a superfície do poliuretano foi 5,49 \'+ OU -\' 0,04 log UFC/mL, S. epidermidis 4,99 \'+ OU -\' 0,07 log UFC/mL e P. aeruginosa 6,52 \'+ OU -\' 0,03 log UFC/mL. A avaliação quantitativa do crescimento de S. aureus sobre a superfície do polipropileno, após 1 hora e 30 minutos de contato, foi 4,24 \'+ OU -\' 0,0 log UFC/mL, S. epidermidis 4,14 \'+ OU -\' 0,14 log UFC/mL e P. aeruginosa 5,77 \'+ OU -\' 0,05 log UFC/mL. Após 4 - 120 horas o número de células viáveis de S. aureus sobre a superfície do polipropileno o número de células viáveis de S. aureus foi de 5,96 \'+ OU -\' 0,07 log UFC/mL, S. epidermidis 4,96 \'+ OU -\' 0,06 log UFC/mL e P. aeruginosa 6,63 \'+ OU -\' 0,05 log UFC/mL. O número de células viáveis de S. aureus, S. epidermidis e P. aeruginosa sobre as superfícies de poliuretano e polipropileno foram significantemente diferentes (p<0,05). O biofilme foi observado sobre ambos fios (poliuretano e polipropileno) como demonstrado por meio de microscopia eletrônica de varredura. / Flabbiness and expression wrinkles can be helped by undergoing a face lifting or by implanting subcutaneous tissues of polyurethane or polypropylene threads. Under certain conditions microorganisms can attach themselves to the threads and interact with these surfaces initiating cellular growth. The goal of the present study was to evaluate bacterial attachment to polyurethane and polypropylene threads by means of scanning electron microscopy and microbiological method. The threads were sectioned into segments of 1.0 cm in length and inserted, one by one, into separated Falcon tubes (50 mL) containing Mueller Hinton broth (15 mL), with 200 \'mü\'L of the bacterial suspension (\'10 POT.8\' CFU/mL) prepared, and incubated for 1 hour and 30 minutes, at 4, 24, 48, 72 and 120 hour periods. After each incubation period, the coupons were rinsed three times and, inserted, one by one, into 5.0 mL of sterile physiological saline solution, sonicated at 40 kHz for 8 minutes and vortexed for 10 seconds. This solution was diluted three-fold (1/10 to 1/1000), from dilution the 1/1000 dilution an aliquot of 0.1 mL was plated onto Tryptic Soy agar (TSA). The plates were incubated at 37 Celsius degrees from 18 to 24 h. After the incubation periods, the viable bacteria were counted and the results noted in terms of colony forming units (CFU/mL). The coupons destined for scanning electron microscopy observations were fixed in glutaraldehyde, dehydrated in alcohol series, dried in vacuum centryfuge and metalized with gold. A quantitative evaluation was recorded of the growth of S. aureus on the surface of polyurethane, after 1h and 30 minutes of contact, the results shown 4.0 \'+ OU -\' 0.0 CFU/mL, S. epidermidis 4.07 \'+ OU -\' 0.1 CFU/mL and P. aeruginosa 5.08 \'+ OU -\' 0.14 CFU/mL. After 4 - 120 h the number of viable cells of S. aureus on polyurethane surfaces were 5.49 \'+ OU -\' 0.04 CFU/mL, S. epidermidis 4.99 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL and P. aeruginosa 6.52 \'+ OU -\' 0.03 CFU/mL. A quantitative evaluation was recorded of the growth of S. aureus on the surface of polypropylene after 1h and 30 minutes of contact, the results shown 4.24 \'+ OU -\' 0.20 CFU/mL, with S. epidermidis 4.14 \'+ OU -\' 0.1 CFU/mL and P. aeruginosa 5.77 \'+ OU -\' 0.05 CFU/mL. After 4 - 120 h the number of viable cells of S. aureus on polypropylene surfaces were 5.96 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL, S. epidermidis 4.96 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL and P. aeruginosa 6.63 \'+ OU -\' 0.05 CFU/mL. The number of viable cells of S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa on polyurethane and polypropylene surfaces were significantly different (p<0.05). A biofilm was observed on both threads (polyurethane and polypropylene) as demonstrated by scanning electron microscopy.

Orientador: Michele Debiasi Alberton. / Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da incorporação de diferentes tipos e concentrações de fibras sintéticas em matriz à base de pasta de cimento Portland avaliando-se o comportamento físico-mecânico após diferentes condições de exposição: cura ao ar e envelhecimento cíclico acelerado. Quinze formulações foram preparadas com diferentes concentrações de fibras sintéticas (1,8-3,7% em fração volumétrica do compósito). As amostras foram produzidas em laboratório pela mistura das matérias-primas em solução aquosa (20% de sólidos) seguido pela drenagem do excesso de água sob vácuo e prensagem das placas (3,2 MPa). Dez amostras de cada formulação foram submetidas a cura úmida por sete dias e cura ao ar até completar vinte e oito dias quando as propriedades mecânicas e físicas foram determinadas. Outras vinte amostras para cada formulação foram expostas ao ensaio de envelhecimento acelerado. Os compósitos reforçados com fibras de álcool polivinílico (PVA) e de poliacrilonitrila (PAN) apresentaram módulo de ruptura (MOR) superiores aos compósitos reforçados com fibras de polipropileno (PP). As fibras de PVA aderem à matriz de cimento Portland devido à sua natureza hidrofílica e suas características geométricas. Os resultados mostraram que as formulações reforçadas com de fibras de PP apresentaram tenacidade superior após os ciclos de envelhecimento o que está associado com a facilidade de escorregamento desta fibra na matriz cimentícia. Em relação ao parâmetro concentração volumétrica, concluiu-se que, após os ciclos de envelhecimento as formulações reforçadas com concentrações menores de fibras sintéticas (1,8 e 2,3%) apresentaram maior degradação do desempenho mecânico - MOR e tenacidade.

A parte inicial deste estudo consistiu da síntese de HMSPP (Polipropileno com Alta Resistência do Fundido) também chamado polipropileno modificado por irradiação gama, a partir de iPP (polipropileno isotático) em presença de acetileno sob pressão de 110 kPa e irradiado com &gamma; (gama) de fonte de 60Co nas doses de 5; 12,5 e 20 kGy. A fração gel das amostras foi determinada pela extração de componentes solúveis em xileno. A parte solúvel das amostras foi decantada com deposição do gel em lâminas de vidro, até total volatilização do xileno à temperatura ambiente de 25 °C. À parte solúvel da amostra com 12,5 kGy adicionaram-se nanopartículas de prata (NPsAg) nas proporções de: 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0% em massa. Estas amostras foram caracterizadas por: microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), espectroscopia no infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-EC), microscopia de força atômica (MFA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), redução da unidade formadora de colônias (UFC) (%) e teste de citotoxicidade. Neste estudo da morfologia, observou-se a formação de microgéis de polipropileno na ordem crescente PP 5 kGy < PP 12,5 kGy < 20 kGy. Constatou-se a existência de estruturas nanométricas de géis de polipropileno (nanogéis e nanofibras) nas amostras de PP 12,5 kGy e PP 20 kGy. Os nanogéis são formações reticuladas, ramificadas, e emaranhadas, nucleadas em regiões de incidência de alta concentração de energia (spurs) em uma amostra irradiada. Nos testes de avaliação da atividade bactericida dos géis com NPsAg observou-se eficiência biocida para E. coli e S. aureus a partir de 1% de NPsAg e no teste de citotoxicidade as amostras foram caracterizadas como não citotóxicas para células de mamíferos. Em uma segunda etapa deste trabalho foram produzidos filmes da blenda de iPP e PP modificado (50/50) em uma extrusora de dupla rosca. Adicionou-se ao processamento NPsAg nas proporções de: 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 1,0 PVP; 2,0 e 4,0% em massa. Os filmes foram caracterizados por: calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise de termogravimetria (TGA), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de ultravioleta-visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de transmissão (MET), redução da unidade formadora de colônias (UFC) (%), teste de sensibilidade a antimicrobianos por disco de difusão e teste de citotoxicidade. Os filmes analisados apresentaram pontos de aglomeração de prata e regiões com distribuição homogênea das partículas. O efeito bactericida com a interação entre a prata, e E. coli, P. aeruginosa e S. aureus foi constatado para o filme de PP 1%NPsAg PVP Poli(N-vinil-2-pirrolidona). No teste de difusão o resultado obtido para PP 1% NPsAg PVP foi 100% positivo com essas bactérias. Os filmes não são considerados citotóxicos para células de mamíferos. / The study consists of the synthesis of HMSPP (polypropylene with high melt strength), also called polypropylene modified by gamma irradiation from iPP (isotactic polypropylene) in presence of acetylene at 110 kPa pressure and irradiated with &gamma; of 60Co source at doses of 5, 12.5 and 20 kGy. The gel fraction of the samples was determined by extracting in xylene. The soluble portion of the samples was decanted to deposition on glass substrate until complete volatilization of xylene at room temperature of 25 °C. On the soluble portion of 12.5 kGy irradiated sample were added silver nanoparticles (AgNPs) in proportions of 0.25, 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 wt%. These gel samples were characterized by: scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM / EDS), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy with field emission (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), reduction of colony forming unit (CFU) (%) and cytotoxicity assay. In this study of the morphology, it has been observed the formation of microgels in polypropylene increasing with the dose PP 5 kGy < PP 12.5 kGy < 20 kGy. Nanoscale structures of gels polypropylene (nanogels and nanofibers) were found in samples of PP 12.5 kGy and 20 kGy. The nanogels are formation of crosslinking, branching and entanglement that are nucleated in regions of high energy concentration (spurs) of one irradiated sample. Efficiency in tests of bactericide activity of the gels with AgNPs was observed versus E. coli and S. aureus from 1% AgNPs and non cytotoxicity were characterized in those samples for mammalian cells. In a second stage of this work films of the blend of PP and modified PP (50/50) were produced in a twin screw extruder. AgNPs were added to the extrusion processing in proportions of 0.1; 0.25; 0.5; 1.0; 1.0 PVP; 2.0 and 4.0 wt%. The films obtained were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), transmission electron microscopy (TEM), reduction of colony forming unit (CFU) (%), antimicrobial susceptibility testing by disk diffusion and cytotoxicity assay. The films analyzed showed agglomeration of silver points and regions with homogeneous distribution of the particles. The bactericide effect with the interaction between silver and E. coli, P. aeruginosa and S. aureus was found for PP film 1% NPsAg Polyvinylpyrrolidone (PVP). In the diffusion test for PP 1% AgNPs (PVP) was obtained 100%positive result for those bacteria. The films were not cytotoxic to mammalian cells.

Na primeira etapa deste trabalho foi avaliada a potencialidade do uso da cinza de casca de arroz como carga em polipropileno (PP) comparando-a com o talco que é a carga mineral mais utilizada em polímeros. Esta comparação foi feita utilizando os compósitos formados por polipropileno com 20% da cinza de casca de arroz assim como, os formados por polipropileno com 20% de talco, determinando as suas propriedades. Apesar das propriedades do compósito de PP com a carga de 20% de cinza de casca de arroz apresentarem resultados inferiores em relação àqueles quando se utilizou o talco como carga, pode-se dizer que a cinza de casca de arroz pode ser usada como carga para outros usos menos nobres do PP. Desta forma se está dando um destino para esse resíduo que hoje é descartado no meio ambiente contribuindo assim, para a preservação do mesmo, além de reduzir o custo do produto. Este trabalho também teve como objetivo estudar o efeito da radiação ionizante nas propriedades destes compósitos de PP com 20% de cinza de casca de arroz. Utilizou-se o agente de acoplagem, anidrido maleico, para verificar se houve melhora na homogeneização das amostras. Em virtude do PP ser um polímero semicristalino, quando exposto ao processo de irradiação, tem sua morfologia modificada devido aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas. Este fato é atribuído aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas, que está de acordo com a literatura. / In the first step of this work, it was evaluated the possibility of using rice husk ash as a filler in polypropylene (PP) making a comparison with talc which is the most used mineral filler in polymers. This comparison was made by using polypropylene with 20% rice husk ash as well as polypropylene with 20% talc measuring their properties. Despite the properties of the PP with 20% rice husk ash decreased compared with the composite of polypropylene with 20% talc it can be said that the rice husk ash can be used as filler for or other utilization less noble of PP . This way it is being given a destination for this residue that it is disposable in the environment contributing to its preservation, moreover reducing the product cost. This work had also as an aim to study the ionizing radiation effect in the properties of these composites. It was used the coupling agent, maleic anhydride , to verify a best sample homogenization. According to the results it can be said that PP is a semicrystalline polymer, and so it has its morphology modified when exposed to the irradiation process. This fact is due to the scission mechanisms of the polymeric chains which it is in compliance to the literature.