Polímeros naturais têm sido amplamente utilizados como excipientes farmacêuticos, principalmente por serem biocompatíveis e renováveis. O objetivo deste estudo foi investigar a aplicação da resina poliuretânica derivada do óleo de mamona (RPDOM) em formas farmacêuticas gastrorretentivas de liberação controlada. O trabalho aqui apresentado está dividido em quatro capítulos. O capítulo 1 trata-se de uma visão geral sobre a aplicação dos poliuretanos como sistemas de liberação de fármacos, enfatizando os estudos contendo poliuretanos do óleo de mamona. O capítulo 2 trata-se de uma revisão sistemática sobre sistemas gastrorretentivos de liberação de fármacos. O capítulo 3 trata do desenvolvimento e da caracterização da RPDOM contendo fármaco na sua matriz. Domperidona e cloridrato de verapamil foram escolhidos como fármacos modelos devido ao potencial uso desses em formulações gastrorretentivas. Os estudos físico-químicos mostraram que parte da domperidona interagiu quimicamente com a RPDOM. Visto que não é possível a quebra dessa ligação química durante o estudo de dissolução, parte do fármaco ficou indisponível para liberação. Por outro lado, o verapamil foi incorporado com sucesso na RPDOM pelo método de evaporação do solvente. O verapamil interagiu através de forças intermoleculares com o polímero e esse sistema mostrou um promissor perfil de dissolução. O capítulo 4 trata do desenvolvimento de matrizes monolíticas flutuantes, contendo verapamil como fármaco modelo, espuma de polipropileno como excipiente de baixa densidade e um blend da RPDOM e da celulose microcristalina como sistema matricial. A capacidade de flutuação in vitro das matrizes e o controle da liberação do fármaco foram demonstrados. Por fim, a RPDOM mostrou-se um polímero promissor para o uso em sistemas de liberação controlada de fármacos devido a sua hidrofobicidade e para o uso em sistemas gastrorretentivos flutuantes devido à sua baixa densidade. / Natural polymers have been extensively used as pharmaceutical excipients mainly due to their biocompatibility and renewability. The aim of this study was to investigate the application of polyurethane resin from castor oil (PU) in controlled release gastroretentive dosage forms. The work presented herein is divided in four chapters. Chapter 1 is an overview of the application of polyurethanes as drug delivery systems, emphasizing studies containing castor oil-based polyurethanes. Chapter 2 is a systematic review of gastroretentive drug delivery systems. Chapter 3 is about the development and characterization of the PU containing drug in its matrix. Domperidone and verapamil hydrochloride were chosen as model drugs due to their potential use in gastroretentive formulations. Physicochemical studies showed that part of domperidone interacted chemically with PU. Since it is not possible a cleavage of the chemical bond between domperidone and the polyurethane during the dissolution study, part of the drug was not available for release. On the other hand, verapamil was successfully incorporated into PU by solvent evaporation method. Verapamil interacted by intermolecular forces with the polymer and this system showed a promising drug dissolution profile. Chapter 4 shows the development of floating monolithic matrices, containing verapamil as model drug, polypropylene foam as low-density excipient and a blend of PU and microcrystalline cellulose as matrix-forming polymers. The in vitro buoyancy capability of the matrices and the ability to control drug release were demonstrated. Finally, PU proved to be a potential polymer to be used in controlled drug delivery systems due to its hydrophobicity and in gastroretentive floating systems due to its low density.

Materiais dielétricos flexíveis e filmogênicos são essências para a produção de diversos dispositivos tecnológicos, tais como Organic Light Emiting Diodes (OLED), Transistores de Efeito de Campo (FET do Inglês Field Emission Transistor) ou fotovoltaicos orgânicos (OPV do Inglês Organic Photovoltaics). Dentro deste contexto, é importante salientar o esforço de desenvolver rotas sintéticas mais sustentáveis baseadas em matérias-primas e processos mais amigáveis ao meio ambiente. No Grupo de Química de Materiais Híbridos e Inorgânicos (GQMATHI) há mais de dez anos se pesquisa rotas sintéticas de preparação de oligômeros e polímeros de uretanas usando CO2 como matéria-prima. Assim, são sintetizados os materiais classificados como polihidroxi-uretânicos, que são obtidos a partir do monômero bis-ciclocarbonato de polidimetilsiloxano (CCPDMS) mediante a reação de polimerização por abertura de anel (ROP - do inglês Ring Oppening Polymerization). O monômero é obtido pela reação de cicloadição de CO2 no seu respectivo epóxido: poli(dimetil-siloxano) diglicidil éter (PDMS). Neste projeto os materiais hidroxi-uretânicos foram sintetizados, utilizando tanto o CCPDMS como monômero precursor da reação, como o ciclocarbonato de bisfenol A diglicidil éter (CCDGEBA). O oligômero formado foi ensaiado em diferentes proporções destes dois ciclocarbonatos na reação frente à uma diamina (5-Amino-1,3,3-trimetilciclohexanometilamina ,IFDA). Utilizou-se como grupo terminador de cadeia o 3-aminopropiltrietóxissilano (APTS). Os ciclocarbonatos foram caracterizados por espectroscopia vibracional (FTIR) e de ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e 1H. Na espectroscopia vibracional a formação do grupamento ciclocarbonato foi obtida pela presença da banda de carbonila em 1790 cm-1 , enquanto na RMN os sinais do duplo dubleto próximo de 4,5 ppm (1H) e o pico em 154 ppm (13C) foram interpretados como sinais carcaterísticos do grupo ciclocarbonato. O material oligomérico sintetizado a partir dos ciclocarbonatos foi caracterizado por análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA) bem como filmes dos mesmos foram preparados via spin coating. Os filmes foram caracterizados eletricamente por medidas de espectroscopia de impedância, visando avaliar a possibilidade do material ser utilizado como camada dielétrica em transístores orgânicos do tipo FET. Visando um melhor desempenho do material hidroxi-uretânico nesta aplicação o dióxido de titânio (constante dielétrica (ε) ≈ 100) foi introduzido na matriz polimérica. Assim sendo, a introdução desta cerâmica classificará o material formado como um material compósito do tipo híbrido inorgânico-orgânico. Este híbrido também foi caracterizado por espectroscopia de impedância revelando um aumento da constante dielétrica, porém um aumento da perda dielétrica também foi observada para o híbrido. / Flexible and film-forming dielectric materials are essential for the production of various technological devices, such as Organic Light Emitting Diodes (OLED), Field Effect Transistors (FETs) or organic photovoltaics (OPVs). Within this context, it is important to highlight the effort to develop more sustainable synthetic routes based on raw materials and more environmentally friendly processes. In the Group of Chemistry of Hybrid and Inorganic Materials (GQMATHI) more than ten years ago, synthetic routes for preparation of oligomers and polymers of urethanes using CO2 as raw material have been investigated. Thus, materials classified as polyhydroxy urethanes, which are obtained from the bis-cyclocarbonate monomer of polydimethylsiloxane (CCPDMS) are synthesized by the Ring Oppening Polymerization (ROP) reaction. The monomer is obtained by the cycloaddition reaction of CO2 in its respective epoxide: poly (dimethylsiloxane) diglycidyl ether (PDMS). In this project the hydroxy urethane materials were synthesized, using two different types of precursor monomer : the CCPDMS and bisphenol A diglycidyl ether cyclocarbonate (CCDGEBA). The oligomer formed was tested in different ratios of these two cyclocarbonates in the reaction against a diamine (5-Amino-1,3,3-trimethylcyclohexanemethylamine (IFDA)). The aminopropyltriethoxysilane (APTS) was used as the chain terminator group. After the synthesis of the cyclocarbonates, characterizations were made by vibrational spectroscopy (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) of 13C and 1H. The successful formation of the cyclocarbonate was confirmed by the 1790 cm-1 peak in the vibrational spectroscum as well as by the dublet near 4.5 ppm (1H NMR) and the singlet at 154 ppm (13 C NMR). The oligomeric hydroxyurethane synthesized from the cyclocarbonates reaction with IFDA and APTS was characterized by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic-mechanical analysis (DMA) and films were prepared by spin coating. The electrical characterization of the films was made by impedance spectroscopy, aiming to evaluate its application on organic FET´s as adielectric layer . In order to improve the performance of the hydroxy urethane material for this application, titanium dioxide (dielectric constant (ε) ≈ 100) was incorporated into the oligomer matrix, thus an hybrid nanocomposite material was formed. The impedance chacacterization of the hybrid was performed showing higher dielectric constant for this new material, although observed a higher dielectric loss, 9 vs 0,2 ,respectively for the hydroxyurethane and the hybrid.

O transporte subterrâneo de óleos aquecidos dentro dos processos da Petrobrás/Transpetro é um ponto crítico devido à necessidade de conservar a temperatura do óleo dentro da rede de tubulações do ponto de origem ao seu destino com o mínimo de perda de calor possível. Tubulações utilizando espumas rígidas de poliuretano como isolamento térmico têm sido usadas por muitos anos neste processo de transporte. Entretanto, inspeções instrumentadas têm mostrado graves processos de corrosão externa em algumas tubulações isoladas após alguns anos em operação. Devido à grande extensão da rede de tubulações térmicamente isoladas no Brasil, este tipo de problema somente foi identificado após alguns vazamentos acidentais. Após uma profunda investigação em campo, foi verificado que o tipo de proteção da tubulação e o sistema de isolamento térmico usado não era adequado para evitar o processo de corrosão. Com o intuito de se prevenir e evitar maiores estragos ao meio ambiente e, principalmente, às comunidades que moram próximas às zonas das tubulações enterradas, foi necessário uma revisão urgente de toda metodologia utilizada até o momento para as tubulações térmicas isoladas com poliuretano. A solução veio pela adaptação de uma norma européia a EN 253 utilizada para tubulações pré-isoladas e enterradas para distribuição de água quente em cidades. Entretanto, esta norma foi desenhada para tubulações novas para serem trocadas em campo, e nem sempre é necessário ou é possível realizar a troca como no caso de reabilitação em campo ou em trechos curvos. A nova norma proposta pela Petrobras solicita o uso de uma capa protetora externa de polietileno de alta densidade (PEAD) com espessuras de 6 a 10 mm para garantir a integridade do sistema isolante contra umidade e infiltrações de água. Mas, a dificuldade no manuseio, peso e a forma de aplicação desta capa de PEAD em campo, tem praticamente inviabilizado seguir a nova norma nos casos de reabilitação de tubulações em campo e em trechos curvos. O que adicionaria mais um componente de risco na qualidade e integridade da obra contra o processo de corrosão. Este trabalho pretende pela versatilidade tecnológica do poliuretano, preencher esta necessidade de uma alternativa ao PEAD como proteção mecânica externa destas tubulações térmicas subterrâneas. E assim, viabilizar a plena utilização da nova norma adaptada para os casos de reabilitação em campo, trechos curvos e juntas de campo. / Buried heated oil transportation within Transpetro/Petrobras process is a critical issue because of the necessity to maintain the oil temperature into pipelines network from the origin to destiny with less heat loss as possible. Insulated pipelines using polyurethane rigid foams as insulation has been used for many years for this transportation process. However, instrumental inspections had showed in some insulated pipelines a severe external corrosion process after some years in operation. Due to the extension of the insulated pipeline network in Brazil, this kind of problem was possible to identify only after some leakages emergencies. After a deeper investigation in field it was verified that the pipe protection and insulation system was not adequate to avoid the pipe corrosion process. In order to prevent and avoid any higher damage to environment and mainly to the community living around these buried pipelines zones, a quickly review of the whole methodology was necessary. The solution came from an adaptation of a European norm EN 253 used for district heating bonded pipe systems for directly buried hot water networks. However, this norm was designed for new insulated pipes produced in plant and installed in field. Insulation procedures such as pipe rehabilitations and curves are not able to fulfill this norm because the most of process is done in field. The new Petrobras norm based on EN 253 requests as external case a high density polyethylene (HDPE) with thickness of 6-10 mm in order to certify the insulation system integrity against humidity and water infiltration. But, difficulties such as weight, size and handling this high thickness HDPE in field, has been an issue to follow the new norm in case of pipes rehabilitations and curves sections in field. This paper intends to introduce an alternative for HDPE as mechanical protection of those buried insulated pipelines, using a high density polyurethane material. The high versatility of the polyurethane technology in terms of chemical and mechanical properties combined with it easy and simple processing way, can fulfill the gap for pipe rehabilitation in field including curves and pipe joints.

Os poliuretanos provavelmente são os mais versáteis dentre os polímeros de maior uso industrial por ser possível serem produzidos em uma ampla faixa de densidade, dureza, propriedades mecânicas e por meio de diferentes processos de conversão. Sua síntese envolve uma grande variedade de matérias-primas e proporções entre elas. Um modelo matemático que descreve o processo de formação do poliuretano é bastante útil no desenvolvimento de formulações e definição das condições de processamento, evitando grande consumo de tempo e erros no desenvolvimento e em experimentos. Neste trabalho foi proposta uma modelagem matemática que considera o conhecimento dos parâmetros cinéticos da reação de formação do poliuretano e o equilíbrio líquido-vapor do sistema. Os parâmetros cinéticos da reação entre poliol com isocianato foram determinados utilizando o método de temperatura adiabático, obtendo-se os valores de energia de ativação Ea (kJ/g-eq) e entalpia de reação ?H (kJ/g-eq) de 24,1 e 39,2 respectivamente mostrando-se como uma adequada. O modelo de Flory-Huggins foi utilizado para o estudo do equilíbrio líquido-vapor do agente expansor hidrofluorolefina em mistura binária com poliol, por meio de experimentos realizados para medir as temperaturas e composição da mistura na condição de equilíbrio, evidenciando a não idealidade do sistema e mostrando-se satisfatório com desvio de 1,6% em relação aos dados de atividade a experimental. O modelo matemático foi satisfatório para descrever o processo, entretanto a metodologia para obtenção dos dados cinéticos para a reação de poliol-isocianato não permitiu a obtenção de um conjunto de parâmetros que ajustasse simultaneamente os dados experimentais do sistema com e sem agente expansor HFO. / Polyurethanes are probably the most versatile among polymers of greater industrial use due to the possibility of being produced in a wide range of density, hardness, mechanical properties and through different conversion processes. Its synthesis involves a great variety of raw materials and proportions between them. A mathematical model that describes the formation process of polyurethane can be very useful for the development of formulations and in the definition of the processing conditions, avoiding great consumption of time and errors in the development and experiments. The present work proposes a mathematical modeling that considers the knowledge of the kinetic parameters of the polyurethane reaction and the liquid-vapor equilibrium of the system. The kinetic parameters of the reaction between polyol with isocyanate were determined using the adiabatic temperature rise method, obtaining the values of activation energy Ea (kJ/g-eq) and heat of reaction ?H (kJ/g-eq) of 24.1 and 39.2 respectively. The methodology employed to estimate the kinetic data was adequate. The Flory-Huggins model was used for the study of the liquid-vapor equilibrium of the hydrofluorolefin blowing agent in binary polyol mixture, through experiments carried out to measure the temperature and composition of the mixture in the equilibrium condition, verifying the non-ideality of the system and in good agreement with experimental data of activity a with deviation of 1.6%. The mathematical model was satisfatory to describe the process however the methodology used to obtain the kinetic data for a polyol isocyanate reaction did not allow to obtain a set of parameters that simultaneously adjusted the experimental data of the system with and without HFO blowing agent.

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.

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Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 440909.pdf: 2969914 bytes, checksum: 4c85990c58ed87e8fb0f8ed039b46fe8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 / The need of new and different polymeric materials has attracted the attention to the study of composites using inorganic fillers. Considering the wide range of applications of the polyurethanes (PU) and the use of aqueous polyurethane dispersions in several areas, this work aimed to study the preparation and characterization of PU composites with zinc oxide (ZnO) and silica from the ash rice husk (SCA) in an aqueous dispersion of polyurethane (PAD). The composites were prepared with commercial materials, which was used in two different methods: in situ polimerization, where the load was added with the formed prepolymer and by physical mixing, where the load was added to the finished PAD. For these reaction, it was added 1%, 3% and 5% w / w ZnO and SCA, related to the mass of polyurethane formed in the reaction with the polyester polyol and isophorone diisocyanate (IPDI). The composites were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and thermodynamic-mechanical analysis (DMA). By analyzing the results, the composites with better mechanical performance were prepared in situ independent of used load. All composites showed degradation temperature, when compared with the pure PU (at least 20 ? C, regardless of the used load). It was observed that the in situ method provided better distribution of the inorganic filler in the polymer matrix besides that, the thermal properties (degradation temperature) and the mechanical properties were superior than the pure polymer. / A necessidade de desenvolvimento de novos e diferenciados materiais polim?ricos fez com que as aten??es fossem voltadas para o estudo de comp?sitos utilizando cargas inorg?nicas usuais. Levando em considera??o a grande aplica??o dos poliuretanos (PU) e a utiliza??o de dispers?es aquosas poliuretanos em diversas ?reas, este trabalho teve como objetivo principal o estudo da prepara??o e caracteriza??o de comp?sitos de PU com ?xido de zinco (ZnO) e s?lica proveniente da cinza da casca de arroz (SCCA) em uma dispers?o aquosa de poliuretano (DAP). Os comp?sitos foram preparados com mat?rias-primas comerciais, onde foi utilizado de dois m?todos diferentes: in situ, onde a carga foi adicionada na forma??o do pr?- pol?mero e por meio mistura f?sica, onde a carga foi adicionada na DAP finalizada. Nestas rea??es foram adicionados 1 %, 3 % e 5 % m/m de ZnO e de SCCA, levando em conta a massa de poliuretano formada na rea??o com poliol poli?ster e com o diisocianato de isoforona (IPDI). Os comp?sitos foram caracterizados por espectrometria de infravermelho (FTIR), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), calorimetria explorat?ria diferencial (DSC), an?lise termogravim?trica (TGA) e an?lise termodin?mico-mec?nica (DMA). Pela an?lise dos resultados obtidos, os comp?sitos que apresentaram melhor desempenho mec?nico foram os preparados in situ com ambas as cargas utilizadas. Todos os comp?sitos apresentaram temperatura de degrada??o superior ao PU puro (de no m?nimo 20 ?C independente do tipo de utiliza??o da carga). Pode-se verificar tamb?m que o m?todo in situ proporcionou melhor distribui??o da carga inorg?nica no filme de poliuretano e, de forma geral, propriedades t?rmicas (temperatura de degrada??o) e mec?nicas foram superiores ao pol?mero puro.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-19T17:35:18Z No. of bitstreams: 1 DIS_GRAZIELLA_KASSICK_SAFT_COMPLETO.pdf: 2216882 bytes, checksum: 27b784b828b9a17169149cb562f8c4c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T17:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_GRAZIELLA_KASSICK_SAFT_COMPLETO.pdf: 2216882 bytes, checksum: 27b784b828b9a17169149cb562f8c4c7 (MD5) Previous issue date: 2017-03-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Thermoplastic polyurethanes (TPUs) are polymers which can be used widely in many fields, such as shoes industry and engineering parts. They can be produced by two different synthesis methods, known by one step process or two step one. These methods can influence the separation between hard and soft segments and also their morphological, rheologycal, thermal and mechanical properties. This work studied morphological, rheologycal, thermal and mechanical properties of TPUs produced by these different synthesis methods, before and after their thermal treatment (annealing). Two step process was made by batch, although one step process was made by continuous production. Annealing influenced thermal and mechanical properties, increasing cristalinity, thermal stability and mechanical performance, such as abrasion resistance, tensile strenght and tear one. Besides that, it was determined that one step process made a TPU which has lower polydispersity than TPU made by two step one. It was realized that once annealing is applied to a sample obtained by batch process, it was increased its thermal and mechanical performance. / Poliuretanos termopl?sticos (TPUs) s?o pol?meros utilizados amplamente em diversas ?reas, entre elas o mercado cal?adista e de pe?as de engenharia. Podem ser sintetizados a partir de dois diferentes processos de polimeriza??o, conhecidos como processo em uma etapa ou em duas etapas. Esses processos s?o capazes de influenciar o grau de separa??o de segmentos r?gidos e flex?veis do material, bem como as propriedades reol?gicas, t?rmicas e mec?nicas. Este trabalho avaliou as propriedades morfol?gicas, reol?gicas, t?rmicas e mec?nicas de TPUs, produzidos por uma (processo cont?nuo) e duas etapas (processo batelada), com e sem tratamento t?rmico. Como principais resultados, tem-se que o tratamento t?rmico exerceu grande influ?ncia nas propriedades t?rmicas e mec?nicas, como aumento da cristalinidade, da estabilidade t?rmica e da melhora do desempenho mec?nico, como resist?ncia ? abras?o, tra??o e rasgo. Al?m disso, o m?todo de uma etapa levou ? forma??o de um TPU com uma menor polidispersividade na distribui??o de massa molar. A partir das vari?veis analisadas, constatou-se que o m?todo em uma etapa produziu um TPU com melhor separa??o segmentos r?gidos e flex?veis. No entanto, o tratamento t?rmico aplicado ? amostra produzida pelo m?todo de duas etapas levou a uma melhora significativa do desempenho do material, no que se refere ?s propriedades t?rmicas e mec?nicas.

Este estudo avaliou a resina de poliuretano de alto desempenho 6470 e endurecedor Dt 082 (Huntsman Advanced Materials Química Brasil Ltda., fornecido pela Maxepoxi, Santo Amaro, São Paulo, Brasil) carregada com 30 % diatomita para ser empregada na modelagem odontológica. O material foi manipulado na proporção de 1/8 entre resina e endurecedor, com acréscimo de acelerador de poliuretano na proporção de uma gota para cada 200gramas de resina. Foram obtidas amostras de resina pura, modificada com diatomita e gesso tipo IV(Fuji Rock EP), GC America Inc-USA para os ensaios de resistência a compressão e tração por compressão diametral ASTM D 695 2(a), resistência a fratura por impacto ISO 179-1: 2000., resistência a flexão três pontos (ISO 1567:1999), resistência ao desgaste por abrasão norma ASTM D 4060. Amostras foram analisadas quanto ao comportamento dimensional em um projetor de perfil (Mitutoyo PJ-A3000 Japão), a rugosidade superficial Ra, e capacidade de copia de detalhes foram analisadas em Rugosímetro (Mitutoyo Surftest SJ-301 - Japão), a dureza superficial foi analisada em durômetro Sussen Wolpert, tipo Testor HT1 com método de Dureza Rockwell. A compatibilidade da resina com elastômeros de moldagem foi analisada com os criterios aderência do material de modelagem no molde e alteração na coloração do modelo obtido. O ensaio de resistência a compressão e tração por compressão diametral foram realizados na Máquina Universal de Ensaios DL2000 EMIC, com célula de carga de 2000 Kgf e velocidade de 1,3 mm/min. O ensaio de flexão foi realizado no mesmo equipamento com distância entre os apoios de 52 mm, célula de carga de 2000 Kgf e velocidade de 5 mm/min. O ensaio de resistência a fratura por impacto foi realizado na Máquina de Impacto CEAST modelo Resil 25 utilizando ensaio tipo Charpy. O ensaio de resistência ao desgaste por abrasão foi realizado em abrasímetro TABER, que determina a perda de massa por 1000 ciclos, utilizando o rebolo padrão CS-17 com 1000g de carga, ASTM D 4060. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente variância e tukey com significância de 95%, e verificou-se que: A resina de poliuretano pura ou modificada com diatomita sobre os dois critérios adotados é compatível com silicone de condensação e adição; a capacidade de cópia da resina foi reduzida com a adição de diatomita mas permaneceu superior ao gesso tipo IV; a diatomita interferiu na rugosidade superficial da resina de poliuretano mas os valores foram menores que os apresentados pelo gesso tipo IV; a diatomita adicionada na resina de poliuretano aumentou a dureza superficial, a resistência a compressão, a tração por compressão diametral, a resistência ao desgaste por abrasão, ao impacto, e a flexão três pontos. A resina pura e a modificada com diatomita foram superiores ao gesso tipo IV para resiste resistência a compressão, a tração por compressão diametral, a resistência ao desgaste por abrasão, ao impacto e a flexão três pontos. Verificou-se comportamento dimensional semelhante para o gesso tipo IV e a resina de poliuretano modificada com diatomita, a resina pura contraiu, a diatomita reduziu a contração da resina de poliuretano. Com a realização desse estudo concluiu-se que: A resina de poliuretano pura ou modificada com diatomita é compatível com os elastômeros silicone de condensação e adição; a carga diatomita no percentual de 30% aumenta a dureza superficial, a resistência a compressão, a resistência a tração por compressão diametral, a resistência a fratura por impacto, a resistência a flexão três pontos, e a resistência ao desgaste por abrasão da resina de poliuretano; a resina de poliuretano quando modificada com 30% de diatomita apresenta comportamento dimensional semelhante ao gesso tipo IV; a diatomita reduziu a capacidade de copia da resina de poliuretano e aumentou sua rugosidade superficial, mas a resina carregada apresentou menor rugosidade superficial e maior capacidade de cópia que o gesso tipo IV; diante dos resultados encontrados com a modificação da resina de poliuretano com 30% de diatomita existe a viabilidade do uso desse material na modelagem odontológica / This study evaluated the high performance polyurethane resin 6470 and hardener Dt 082 (Huntsman Advanced Materials Química Brasil Ltda., supplied by Maxepoxi, Santo Amaro, São Paulo, Brazil) loaded with 30 % diatomite, for use in dental modeling. The material was manipulated in the ratio of 1:8 between resin and hardener, with the addition of the polyurethane accelerator in the proportion of one drop for each 200 grams of resin. Samples of pure resin, modified with diatomite type IV plaster (Fuji Rock EP), GC America Inc-USA, were obtained for the following tests: resistance to compression; diametral compression test ASTM D 695 2(a) to obtain tensile strength, and resistance to fracture by impact ISO 179-1: 2000., three point bending flexural test (ISO 1567:1999); resistance to wear by abrasion, Standard ASTM D 4060. Samples were analyzed with regard to dimensional behavior in a profile projector (Mitutoyo PJ-A3000 Japan); surface roughness Ra, and capacity to copy details were analyzed in a Roughness meter (Mitutoyo Surftest SJ-301 - Japan), surface hardness was analyzed in a Sussen Wolpert durometer Type Tester HT1, with the Rockwell Hardness method. The compatibility of the resin with molding elastomers was analyzed by the criteria of modeling material adherence to the mold and color alteration of the model obtained. The resistance to compression test and diametral compression test for tensile strength were performed in a Universal Test Machine EMIC DL2000, with a 2000 Kgf load cell and speed of 1.3 mm/min. The bending flexural test was performed in the same equipment with a distance of 52 mm between the supports, 2000 Kgf load cell and speed of 5 mm/min. The resistance to fracture by impact was tested in a CEAST Impact Machine model Resil 25 using the Charpy type test. The test for resistance to wear by abrasion was performed in a TABER abrasimeter, which determines the loss of mass per 1000 cycles, using the standard CS-17 abrasive wheel (grindstone) with a 1000g load, ASTM D 4060. The data obtained were statistically analyzed by the analysis of variance and Tukey tests at the level of significance of 95%, and it was verified that: The pure or diatomite-modified polyurethane resin, considering the two criteria adopted, is compatible with condensation and addition silicone; the copying capacity of the resin was reduced with the addition of diatomite, but remained superior to that of type IV plaster; the diatomite interfered in the surface roughness of the polyurethane resin, but the values were lower than those presented by the type IV plaster; diatomite added to the polyurethane resin increased the surface hardness, resistance to compression, traction resistance to diametral compression, resistance to wear by abrasion, impact, and to three point bending flexure. The pure and diatomite-modified polyurethane resin were superior to type IV plaster for resistance to compression, traction resistance to diametral compression, resistance to wear by abrasion, impact and three point bending flexure. Similar dimensional behavior was verified for type IV plaster and diatomite-modified polyurethane resin; the pure resin contracted, and the diatomite reduced polyurethane resin contraction. Conducting this study enabled the following conclusions to be drawn: The pure or diatomite-modified polyurethane resin is compatible with the condensation and addition silicone elastomers; the diatomite load of silicone percent increases the surface hardness, resistance to compression, traction resistance to diametral compression, resistance to fracture by impact, resistance to three point bending flexure, and resistance to wear by abrasion of polyurethane resin; when polyurethane resin is modified with 30% diatomite it has a dimensional behavior similar to that of type IV plaster; the diatomite reduced the polyurethane resin capacity to copy and increased its surface roughness, but the loaded resin presented less surface roughness and greater capacity to copy than the type IV plaster; in view of the results found by modifying the polyurethane resin with 30% diatomite, it is feasible to use this material in dental modeling.