Orientadora: Profa. Dra. Sandra Andre Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010. / A tese descreve o efeito da incorporacao de borracha de pneu (GTR) desvulcanizada via micro-ondas em polipropileno (PP) reciclado, a fim de torna-lo mais ductil. Assim, anteriormente, tanto o PP quanto o GTR passaram por processos de reciclagem. Com a finalidade de simular um PP reciclado, o PP virgem passou por ciclos de extrusao. Analises mostraram que houve mudancas estruturais no PP apos o processamento, reduzindo sua massa molar. O tratamento por desvulcanizacao por micro-ondas aplicado no GTR, em diferentes tempos de exposicao a radiacao, foi empregado para que parte de suas ligacoes cruzadas pudessem ser rompidas, tornando-o reprocessavel e moldavel. As analises mostraram que quanto maior o tempo de exposicao as micro-ondas, mais fluida a borracha se tornou, evidenciando a quebra de parte destas ligacoes. Ela tambem se tornou mais degradada, diminuindo quantidades consideraveis de borracha natural e aumentando a quantidade de negro de fumo em sua estrutura. O tratamento tambem foi responsavel pela compatibilizacao entre os diferentes polimeros presentes no GTR. Em outra etapa, foram desenvolvidas blendas de PP reciclado (85% - massa) com GTR (15%) desvulcanizada em diferentes tempos de exposicao as micro-ondas. As analises mostraram que a exposicao do GTR as micro-ondas interferiu de positivamente na adesao com o PP reciclado. Blendas com fases dispersas mais desvulcanizadas apresentaram maior refinamento na morfologia e apresentaram maior tenacidade e maior deformacao na ruptura. As micrografias mostraram que um dos mecanismos de tenacificacao mais proeminente foi o descolamento do GTR desvulcanizado no PP. Os resultados reologicos tambem demonstraram que possivelmente o GTR desvulcanizado tenha atuado como uma carga nao inerte, ja que uma grande porcentagem do GTR estava reticulada. Tambem foi percebido que o processo de mistura nao foi tao eficaz para quebrar homogeneamente as particulas de fase dispersa, uma vez que foram observadas particulas com tamanhos superiores a 40 ¿Êm. Desta forma, as amostras apresentaram-se frageis durante o teste de impacto. Na ultima etapa do estudo, foram produzidas blendas de PP reciclado com o GTR desvulcanizado por 6 minutos (PPr/GTR6), variando a porcentagem de GTR6 em 7, 15 e 25% (em massa) com e sem a presenca de um agente compatibilizante (polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-MA)). A escolha do PPr/GTR6 foi pautada no seu melhor desempenho na etapa anterior. Os resultados mostraram que, apesar do refinamento da morfologia com a incorporacao do agente compatibilizante, nao foram observadas melhoras significativas nas propriedades mecanicas. Assim, o PP-MA nao foi capaz de atuar de forma efetiva na compatibilizacao das blendas. / The thesis describes the effect of adding tire rubber (GTR) devulcanized by microwave into recycled polypropylene (PP) in order to make the PP more ductile. So, previously, both the PP and the GTR went through recycling processes. In order to simulate a recycled PP, the virgin PP went through cycles of recycling in a twin-screw extruder. Analysis showed that the mechanical recycling led to the degradation and modification of properties of the PP, decreasing its molar mass. The microwave devulcanization process applied to the GTR, at different exposure periods to microwaves, was used to promote the breaking of sulfur cross-links, in order to make possible for the rubber to be reprocessed and remolded. The analysis of the rubber showed that long exposure times to microwave made the rubber more fluid due to the breaking of its cross-links. In the same circumstances, it also became more degraded, reducing the amounts of natural rubber, and increasing the amount of carbon black in its structure. The treatment was also responsible for compatibilizing the polymers present in the GTR. In another phase, blends of recycled PP (85% - wt.) with devulcanized GTR (15% - wt.), at different exposure times, were prepared. The results showed that the long exposure periods to microwave interfered positively in the adherence between the rubber and the recycled PP. Also, the blends composed of the most devulcanized GTR had a finer dispersion and exhibited high toughness and deformation at break. The micrographs showed that the toughening mechanism of PP occurred with the debonding of the GTR from the PP. The rheological results also showed that possibly the devulcanized GTR has acted as a no inert filler, since a large percentage of GTR was cross-linked. It was also noticed that the mixing process was not enough to break homogeneously the dispersed phase, since some particles had dimensions above 40 micrometers and the samples exhibited brittle behavior during the impact test. In the last phase of the study, PPr/GTR6 blends were prepared using 7, 15 and 25% (wt.) of GTR6, with and without compatibilizer (maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP)). It is important to emphasize that the PPr/GTR6 was chosen based on its better performance in the previous phase. Despite the morphological refinement by the addition of the compatibilizer, the results did not show any substantial improvements on the mechanical properties. It means the PP-MA did not act effectively as a compatibilizer on the polymer blends.

Orientadora: Sandra Andre Cruz. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010.

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.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Donizete Alves da Rosa.pdf: 2211851 bytes, checksum: ddc079d1d3a7fdfc01e60d2071aa7c25 (MD5) Previous issue date: 2009-08-10 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The large-scale production of plastics increased to 200 million tonnes in the world, in 2005. This represents a considerable increase in annual productions of 9.9% since 1950. A considerable part of these synthetic polymers, 36% focused on Asia and Oceania, followed by Europe and America with 29%. The production volume of the Middle East and Africa had a stake of 6%. These raw materials are used for a very short period of time and generate a significant volume of discarding. Even with a considerable development of lines of management of discarding, its treatment and disposal problems still arise from the difficulty in reuse packaging such as where they are generated, either by the state of cleanliness in which they are discarded, either by multi-material composition which is used to produce them. This paper seeks the use of natural fiber as a reinforcing and modifier in mechanical properties in the composite of recycled polypropylene. Through the begin process of incorporation of fibers to the matrix polymer (calendering), it was followed by extrusion in order to better mix the composite formed. After its extrusion, the pellets were subjected to the injection process to obtain the bodies of evidence for the trials of characterization. The samples were then carried out the tests of traction, bending by three points, hardness and resistance to impact. The viscometer properties of the composite were evaluated by the rate of flow. The work shows that different amounts of jute fiber incorporated into the matrix of recycled polypropylene, and the treatments in both the polypropylene fiber as in, change their characteristics thereby different properties studied. / A larga escala de produção de plásticos elevou-se para 200 milhões de toneladas no mundo, no ano de 2005. Isso representa um aumento considerável na produções anuais de 9,9%, desde 1950. Uma parte considerável destes polímeros sintéticos, 36% concentrou-se na Ásia e Oceania, seguidas pela Europa e América com 29%. O volume de produção do Oriente Médio e África tiveram uma participação de 6%. Estas matérias-primas são utilizadas por um período de tempo bastante curto e geram um volume de descartes importante. Mesmo com um desenvolvimento considerável de linhas de gestão dos descartes, seu tratamento e sua eliminação colocam ainda problemas provenientes da dificuldade em reutilizar tais embalagens na forma em que são geradas, seja pelo estado de limpeza em que são descartadas, seja pela composição multi-material que é utilizada para sua produção. O presente trabalho pesquisou o emprego de uma fibra natural como reforçadora e modificadora nas propriedades mecânicas na matriz de polipropileno reciclado. Por meio do processo inicial de incorporação das fibras à matriz o polímero (calandragem), foram seguidas de extrusão com o objetivo de homogeneizar melhor o compósito formado. Após sua extrusão, o material granulado foi submetido ao processo de injeção para obtenção dos corpos de prova para os ensaios de caracterização. Os corpos de prova foram então caracterizados através dos ensaios de tração, flexão por três pontos, dureza e resistência ao impacto. As propriedades viscosimétricas do compósito foram avaliadas por meio do índice de fluidez. O trabalho mostra que diferentes quantidades de fibra de juta incorporadas à matriz de polipropileno reciclado, bem como os tratamentos tanto na fibra de juta quanto no polipropileno, modificam suas características obtendo assim diferentes resultados nas propriedades estudadas.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo Vicente Forestieri Fernandes.pdf: 3433992 bytes, checksum: 0bc6007ed63ec4c257f1064d9e03e6cc (MD5) Previous issue date: 2013-12-06 / This paper discusses a study to prepare a composite of recycled polypropylene with recycled polyurethane, from manufacturing flexible foam waste, used for making mattresses and upholstery. Searches about using these materials on office chairs design, recycling and about aplying these materials on product design. Are done mechanical, thermal and rheologic tests of pure polypropylene, recycled polypropylene and the new compound with addition of recycled polyurethane in proportions 10%, 20%, 40% and 50% to characterize and compare materials. The results presents PU influences on both compounds, but with higher influence on recycled polypropylene base. PU filler increased composite viscosity related to original polymers and decreased plastic deformation before break. Besides not to contain a detailed economic viability study, this work showed technical possibility to develop a polymer composite using PU from flexible foam waste. / O presente trabalho abordou um estudo de elaboração de um composto de polipropileno reciclado com reciclado de poliuretano, proveniente de retalhos de fabricação de espuma flexível, utilizada para a confecção de colchões e estofados. Foram realizadas pesquisas sobre a utilização desses materiais na confecção de cadeiras de escritório, a reciclagem de materiais e a utilização desses materiais no design de produtos. Foram realizados ensaios mecânicos, térmicos e reológicos, de polipropileno virgem, de polipropileno reciclado, e do composto de polipropileno reciclado com poliuretano e polipropileno virgem com poliuretano, nas proporções 10% e 20%, 40% e 50% a fim de caracterizar e comparar os materiais compostos obtidos. Os resultados indicaram a influência da carga de PU em ambos compostos, porém com maior influência nos de matriz de polipropileno reciclado. A carga aumentou a viscosidade dos compostos em relação às matrizes originais e também diminuíram a deformação plástica antes da ruptura. Apesar de não contar com um estudo detalhado de viabilidade econômica, o estudo aponta a possibilidade técnica de desenvolver um composto polimérico de polipropileno com carga de PU proveniente de retalhos de espuma flexível.

La retracción es un fenómeno que afecta el proceso de fraguado y la vida útil del concreto con la aparición de fisuras; en los últimos años se han generado estudios y métodos para mitigarlo y controlarlo con el uso de diferentes productos y métodos. El desarrollo de infraestructuras viales con el uso de concreto como carpeta de rodadura, requiere de métodos para garantizar la durabilidad y disminuir las afectaciones por los esfuerzos incorporados por el uso, condiciones climáticas, base de soporte y restricciones de movimiento de la estructura. A pesar del conocimiento de este fenómeno, existe poco desarrollo técnico para medirla, estudiarla y controlarla. Por lo descrito anteriormente, surge la necesidad de investigar, ampliar el conocimiento y buscar métodos experimentales para medir y comprender el comportamiento de la contracción en el concreto usado en pavimentos. El proyecto de investigación académica busca evaluar los efectos de las fibras sintéticas recicladas de polipropileno en los ensayos de contracción- retracción plástica (ASTM C 1579), y se plantea la preparación de 3 diseños de mezclas con diferentes relaciones de fibras sintéticas recicladas y vírgenes. Existen otros métodos de evaluación (contracción libre y contracción restringida) para precisar los efectos de las fibras sintéticas en la aparición de fisuras en estado plástico y endurecido, quedarán propuestos para realizar las demostraciones en futuras investigaciones. / Use of synthetic fibers of recycled polypropylene to control the fissures generated by retraction in concrete pavements in Lima. The retraction is a phenomenon that affects the setting process and the life of the concrete with the appearance of cracks; In recent years, studies and methods have been generated to mitigate and control it with the use of different products and methods. The development of road infrastructures with the use of concrete as a rolling folder requires methods to guarantee durability and reduce the effects of the efforts incorporated by the use, climatic conditions, support base and movement restrictions of the structure. Despite the knowledge of this phenomenon, there is little technical development to measure, study and control it. As described above, the need arises to investigate, expand knowledge and seek experimental methods to measure and understand the behavior of contraction in the concrete used in pavements. The academic research project seeks to evaluate the effects of recycled synthetic fibers of polypropylene in the contraction-plastic shrinkage tests (ASTM C 1579), and the preparation of 3 designs of mixtures with different ratios of recycled and virgin synthetic fibers is proposed. There are other methods of evaluation (free contraction and restricted contraction) to specify the effects of synthetic fibers in the appearance of cracks in plastic and hardened state, will be proposed to perform the demonstrations in future research / Tesis