Orientador: Alexandre Luiz Souto Borges / Co-orientador: Anderson de Oliveira Lobo / Banca: Tarcisio José de Arruda Paes Junior / Banca: Cristiane Campos Costa Quishida / Banca: Fernanda Roberta Marciano / Banca: Eron Toshio Colauto Yamamoto / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de cimentos resinosos experimentais reforçados com fibras de nylon (N6) e de nylon com nanotubos de carbono de parede múltipla (N6+CNT). A hipótese testada foi de que a distribuição das fibras seria capaz de melhorar as propriedades mecânicas dos compósitos, resultando em um efetivo reforço dos cimentos resinosos. As fibras foram produzidas pela técnica da eletrofiação para caracterização e para a imersão na matriz resinosa e posterior obtenção das partículas, utilizadas em quatro diferentes frações de massa (2,5; 5,0; 10,0 e 20,0%). Também foi preparado um grupo controle, sem adição de partículas e um grupo matriz, onde as partículas sem nanofibras foram utilizadas. Foram realizados os testes de resistência à flexão, módulo de elasticidade, contração de polimerização, grau de conversão e espessura do cimento. Também foi realizada a caracterização das fibras obtidas. Os resultados mostraram que todos os grupos apresentaram espessura de cimentação aceitáveis de acordo com a norma ISO 4049. As fibras de N6+CNT apresentaram distribuição bimodal, com fibras de maior diâmetro em relação as fibras de N6. As partículas de todos os grupos mostraram-se irregulares, aglomeradas e com grande variação de tamanho, entretanto as fibras de N6 +CNT mantiveram-se mais alinhadas, o que pode ter levado aos maiores valores de resistência, de maneira que as menores concentrações (2,5 e 5,0%) parecem ser mais favoráveis. O acréscimo de partículas sem nanofibras foi capaz de aumentar a resistência dos cimentos resinosos devido a um significativo aumento do grau de conversão. Com relação aos valores do módulo de elasticidade, todos os grupos apresentaram valor de módulo estatisticamente maior, quando comparados com o grupo controle, porém não apresentaram diferenças entre si em relação ao tipo e concentração de partícula. Podemos concluir que com a... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the behavior of experimental resin cement reinforced with nylon fibers (N6) and nylon with multiwalled carbon nanotubes (CNT + N6). The hypothesis was that the distribution of fibers would be able to improve the mechanical properties, reinforcement the resin cements. The fibers were produced by electrospinning technique for characterization and for immersion of fibers in the resin matrix and obtainment of the particles used in four different mass fractions (2.5, 5.0, 10.0 and 20.0%). It was also prepared a control group without addition of particles and the matrix group, where the particles without nanofibers were used in different concentrations to eliminate the effect of pre-polymerized matrix. Were tested the flexural strength, elastic modulus, shrinkage, degree of conversion and thickness of the cement. It also were characterized the fiber obtained. The results showed that all groups had acceptable cement thickness in accordance with ISO 4049 and that the selected parameters for the electrospinning, the fibers showed no beads. The fibers with N6 + CNT had a bimodal distribution, with the larger diameter fibers than the N6 fiber. The particles of all groups were irregular, agglomerated and with great size variation, however the fibers N6 + CNT remained more aligned, which might explain the higher values of flexural strength and the lower concentrations (2.5 and 5.0%) appear to be more favorable. The particles without fibers was able to increase the resistance of the resin cement due to a significant increase in the degree of conversion. All groups showed statistically higher elastic modulus value than the control group, but did not differ among themselves with respect to the type and particle concentration. It is possible to conclude that the use of organic fillers with nylon and carbon nanotubes improved mechanical properties of the resin cement due to a significant... / Doutor

Los sellantes de fosas y fisuras se han utilizado con éxito en la odontología preventiva como barrera mecánica, evitando la propagación de lesiones cariosas. La colocación del sellante también puede incrementar el riesgo de caries dental cuando hay microfiltración, debido a un deficiente sellado, que muchas veces es consecuencia de la contaminación salival debido a que los pacientes no colaboran durante el tratamiento, en estos casos, ha surgido una nueva y revolucionaria categoría de resinas que contiene agentes autograbadores y adhesivos; que reduce el número de pasos operatorios y de esa manera evitar la microfiltración. El objetivo de este estudio fue demostrar la eficacia de una resina autograbante usada como sellante en fosas y fisuras, a través de la microfiltración. Se utilizaron 40 piezas dentarias entre premolares y molares permanentes sanas, extraídas por motivos ortodóncicos, fueron divididas en dos grupos: Grupo 1: sellante autograbante, Grupo 2: grabado con ácido y sellante convencional. Los dos grupos fueron termociclados a 500 ciclos, teñidos con azul de metileno al 2% durante 24 horas, recortados y finalmente observados al microscopio. Los datos fueron analizados con la prueba de Chi Cuadrado. Los resultados mostraron que ambos sistemas presentaron el mismo porcentaje de microfiltración, siendo el Grupo 2, el que presentó mayor porcentaje de microfiltración en la interfase sellante – diente (Grado 2) que el Grupo 1, mientras que el Grupo 1 presentó mayor porcentaje de microfiltración penetrando a nivel del fondo de la fisura (Grado 3) que el Grupo 2, sin embargo estas diferencias no fueron estadísticamente significativas (p<0.05). Se concluye que ninguno de los sistemas eliminó totalmente la microfiltración, el sistema autograbante presento mayor microfiltración penetrando en fosas y fisuras, deduciéndose que esto puede deberse a la viscosidad de la resina. Sin embargo ambos presentaron un buen sellado en el 42.5% de las muestras, siendo el sistema autograbante una buena alternativa para el uso de sellante de fosas y fisuras.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a resistência coesiva, por meio do teste de tração, de uma resina composta fotopolimerizável (Z250 - 3M/ESPE) com variação de espessura do material, utilizando aparelhos de lâmpada halógena (Curing Light 2500 - 3M/ESPE - CL) e do tipo LED (Ultraled - Dabi-Atlante - UTL e UltraBLue - DMC - UB3 e UB6) com diferentes densidades de potência (130mW/cm2, 300mW/cm2 e 600 mW/cm2), assim como a influência do tempo de ativação (20s, 40s e 60s) e, adicionalmente, relacionar essa resistência com a microdureza na porção correspondente à região de fratura do material. Foram estabelecidos 24 grupos (n=10), sendo utilizadas duas matrizes de aço segmentadas, com espessuras de 1 e 2mm para a obtenção dos espécimes. Posteriormente, os corpos-de-prova foram submetidos ao teste de tração na Máquina Universal de Ensaios Kratos, utilizando-se a célula de carga de 50g e velocidade de 0,5mm/min. Os valores de resistência à tração foram obtidos em kgf/cm2 e transformados em MPa. Para o teste de microdureza, as mesmas matrizes foram utilizadas para confecção dos espécimes (24 grupos com n=5), analisando-se a dureza na interface correspondente à área de união. O teste de microdureza Knoop foi realizado com auxílio do Microdurômetro Shimadzu HMV-2, com carga estática de 50g por 30s. Os valores obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e, para as comparações individuais, foi realizado o teste de Tukey (p<0,05). Os resultados permitiram observar, no que se refere ao desempenho individual dos aparelhos avaliados, que houve similaridade na resistência à tração para os diferentes tempos empregados (20s, 40s e 60s), tanto para espessura de 1mm como de 2mm; a resistência à tração da resina composta mostrou-se superior para espessura de 2mm, enquanto que a microdureza, na área correspondente à interface de união, apresentou valores maiores para a espessura de 1mm, demonstrando que uma maior microdureza não implica, por si só, em resistência à tração superior; com relação à microdureza do material, a lâmpada halógena alcançou resultados superiores às fontes de LED; a variação da espessura do material e do tempo de exposição não influenciou na microdureza da interface de união para os diferentes aparelhos, mas evidenciou que aparelhos de menor densidade de potência necessitam de maior tempo de ativação para se equipararem às fontes com maior densidade de potência. / The aim of this study was to evaluate the tensile strength, through tensile tests, of a photopolymerizable composite resin (Filtek Z250 - 3M/ESPE), with variation of material\'s thickness, using an halogen light curing unit (Curing Light 2500 - 3M/ESPE - CL) and two light emitting diodes units (Ultraled - Dabi/Atlante - UL; Ultrablue IS - DMC - UB3 and UB6) with different power densities (130, 300, 600 and 640mW/cm2), as well as the influence of activation times (20, 40 and 60s) and, additionally, relate this data with the Knoop microhardness in that area corresponding to the fracture region of material. A number of 24 groups were stablished and a set of stainless matrix composed by two parts was used, with thickness of 1 and 2mm, to obtain the specimens. Next, the specimens were submitted to tensile tests in a Universal Testing Machine (Kratos), using a crosshead speed of 0,5mm/min and a 50Kg load cell until fracture. Tensile strength values were calculated in kgf/cm2 and translated into MPa. To microhardness test, the same matrix was used to obtain the specimens (24 groups - n=5), analyzing the hardness in the surfaces exposed and non-exposed to the light source. The Knoop microhardness test was made using a Shimadzu HMV-2 Microhardness Tester, at a static load of 50g at 30 seconds. The values obtained were submitted to three-way ANOVA and for individual comparison a Tukey test The aim of this study was to evaluate the tensile strength, through tensile tests, of a photopolymerizable composite resin (Filtek Z250 - 3M/ESPE), with variation of material\'s thickness, using an halogen light curing unit (Curing Light 2500 - 3M/ESPE - CL) and two light emitting diodes units (Ultraled - Dabi/Atlante - UL; Ultrablue IS - DMC - UB3 and UB6) with different power densities (130, 300, 600 and 640mW/cm2), as well as the influence of activation times (20, 40 and 60s) and, additionally, relate this data with the Knoop microhardness in that area corresponding to the fracture region of material. A number of 24 groups were stablished and a set of stainless matrix composed by two parts was used, with thickness of 1 and 2mm, to obtain the specimens. Next, the specimens were submitted to tensile tests in a Universal Testing Machine (Kratos), using a crosshead speed of 0,5mm/min and a 50Kg load cell until fracture. Tensile strength values were calculated in kgf/cm2 and translated into MPa. To microhardness test, the same matrix was used to obtain the specimens (24 groups - n=5), analyzing the hardness in the surfaces exposed and non-exposed to the light source. The Knoop microhardness test was made using a Shimadzu HMV-2 Microhardness Tester, at a static load of 50g at 30 seconds. The values obtained were submitted to three-way ANOVA and for individual comparison a Tukey test.

Analisando o fato de que até o momento a união bráquete/resina é conseguida mecânica e quimicamente, decidiu-se avaliar: 1) a resistência adesiva da interface resina/bráquete sob esforços de cisalhamento, empregando três marcas comerciais de resina composta, Concise Ortodôntico (polimerização química), Transbond XT (fotopolimerizada) e Filtek TM Z-250 (fotopolimerizada); 2) o efeito, nesta resistência adesiva, do jateamento com oxido de alumínio, aplicado na base do bráquete metálico, associado ou não ao sistema adesivo resinoso dentário; 3) a eficiência da metodologia empregada para avaliação da força de união da interface resina/bráquete. Foi utilizado o bráquete da Abzil-lancer código U1L-281-002X, cuja área de colagem linear é de 12,5 mm2. Os testes de cisalhamento foram realizados em máquina Universal Kratos. De acordo com a metodologia empregada e após a análise e discussão dos resultados obtidos, pôde-se concluir: as resinas compostas Concise Ortodôntico, Transbond XT e FiltekTM Z-250, quando aplicadas nas bases metálicas dos bráquetes Abzil, sem nenhum tratamento prévio (grupos controle), apresentaram valores similares de resistência adesiva sob esforços de cisalhamento; no tratamento que inclui aplicação do adesivo específico + resina composta na base do bráquete, o Concise Ortodôntico e o Transbond XT apresentaram resultados mecanicamente semelhantes, porém superiores, estatisticamente, ao Filtek Z-250, para adesão na interface resina/bráquete; o jateamento com óxido de alumínio na base do bráquete é mais efetivo, estatisticamente, para as resinas compostas Concise Ortodôntico e Transbond XT do que para o sistema restaurador FiltekTM Z-250; o tratamento que inclui jateamento com óxido de alumínio + adesivo específico + resina composta na base do bráquete foi mais efetivo, estatisticamente, para os sistemas Concise Ortodôntico e Transbond XT do que para o sistema restaurador FiltekTM Z-250; de maneira geral, a ocorrência 12.5 % de fraturas coesivas pode ser considerada mínima, indicando que a metodologia empregada pode ser considerada confiável para avaliar especificamente a força de união da interface resina/bráquete. / Analyzing the fact that, todays, the bracket/resin union is mecanic and chemically gotten, we decided to evaluate: 1) shear bond strenght of the resin/bracket interface using three commercial marks of resin composites: Concise Orthodontic (chemical-cured), Transbond XT (light-cured) and Filtek TM Z-250 (light-cured); 2) the effect, in this bond strenght, of the sandblasting with aluminum-oxide in the metallic bracket-base, associated or not to a resin adhesive system; 3) the efficiency of the methodology used for evaluate the bond strenght of the resin/bracket interface. The Abzil bracket code was U1L- 281-002X, whose lineal collage area is 12,5 mm2. In agreement with the methodology used and after analysis and discussion of the obtained results, the conclusions were: Concise Orthodontic, Transbond XT and FiltekTM Z- 250 resin composites, when applied in the Abzil metallic brackets-bases, without any previous treatment (control groups) presented similar shear bond strenght values; the treatment with an specific adhesive + resin composite in the bracket-base, Concise Orthodontic and Transbond XT presented similar results, but statistically superiors to Filtek Z-250 for adhesion in the resin/bracket interface; the sandblasting with aluminum-oxide in the bracketbase is statistically more effective, for the Concise Orthodontic and Transbond XT resins composites, than FiltekTM Z-250; the sandblasting with aluminumoxide + specific adhesive + resin composite in the bracket-base was statistically more effective for the Concise Orthodontic and Transbond XT systems, than the FiltekTM Z-250; in a general way, 12.5% of cohesive fractures can be considered minimal, indicating that the methodology used can be considered reliable to evaluate the specific resin/bracket interface bond strenght.

Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a resistência à tração de reparos em resinas compostas de uso indireto, empregando diferentes tratamentos de superfície e diferentes resinas compostas diretas para o reparo. Sessenta espécimes em forma de cone foram confeccionados com cada uma das resinas laboratoriais Targis (Ivoclar North America Inc.) e belleGlass HP (Kerr Corp.). A fotopolimerização imediata e a pós-polimerização dos espécimes foram realizadas com os seus respectivos equipamentos e seguindo as recomendações dos fabricantes. Após a inclusão dos espécimes em resina epóxica, os mesmos foram armazenados em água destilada a 37°C durante 24 horas e polidos com lixas abrasivas. Vinte espécimes de cada material foram submetidos a um dos seguintes tratamentos: jateamento com partículas de óxido de alumínio de 50µm durante 10 segundos, condicionamento com ácido fluorídrico a 8% durante 15 segundos, e o mesmo tratamento, seguido de imersão durante 5 minutos em uma solução de hidróxido de sódio, visando à completa neutralização do ácido na superfície. Em seguida, os espécimes foram tratados com seus respectivos agentes silanizadores e agentes de união, seguindo as recomendações dos fabricantes para procedimentos de reparo e/ou cimentação adesiva. Os reparos foram então realizados com resinas compostas de uso direto com diferentes viscosidades. Metade dos espécimes de Targis previamente tratados recebeu reparos com a resina composta Tetric Ceram e os demais, com a resina composta Tetric Flow. Os espécimes construídos em belleGlass HP foram reparados com as resinas compostas diretas Herculite XRV e Revolution. Previamente ao teste de resistência à tração, todas as amostras foram armazenadas em água destilada e mantidas a 37°C durante 24 horas. Os resultados dos espécimes de Targis não revelaram diferenças significantes entre os grupos, ndependente do tipo de tratamento superficial e da viscosidade da resina de reparo. Já os espécimes de belleGlass HP apresentaram diferenças com relação aos tratamentos empregados. O jateamento com partículas de óxido de alumínio resultou em resistência adesiva superior à encontrada em espécimes tratados com ácido fluorídrico, seguido ou não de neutralização. Quanto à viscosidade das resinas de reparo nos espécimes de belleGlass HP, não houve diferença significante entre os grupos. Os tipos de fraturas mais encontrados foram do tipo adesivas, principalmente nos grupos tratados com ácido fluorídrico, em espécimes de ambos os materiais. Baseado nos resultados obtidos neste estudo, sugere-se que a resina composta de uso indireto Targis pode ser mais facilmente condicionada por ácido fluorídrico e proporcionar uma resistência adesiva de reparo semelhante ao jateamento abrasivo. Porém, com a resina composta belleGlass HP, o método mais indicado e seguro para o reparo é a obtenção de embricamento micromecânico com o jateamento de partículas de óxido de alumínio. / The objective of this study was to evaluate the tensile bond strength of indirect composite repairs, using different surface treatments and repair composites with different viscosities. Sixty inverted cone specimens were fabricated with Targis (Ivoclar North America Inc.) and belleGlass HP (Kerr Corp.). The light and secondary polymerization of specimens were carried out with their respective equipments and following the manufacturers? instructions. The specimens were embedded in epoxi resin, stored in distilled water at 37°C for 24 hours and polished with SiC paper. Twenty specimens of each material were subjected to one of the following treatments: air abrasion with 50µm aluminum oxide particles for 10 seconds, 8% hydrofluoric acid for 15 seconds, and the same treatment followed by an immersion in sodium hydroxide solution for 5 minutes, in order to neutralize the surface. The specimens were subjected to the application of silane and bonding or wetting agents of the same manufacturer of the substrate material, following the instructions for repair or cementation. Half of the specimens were repaired with a regular viscosity hybrid composite and the other half with a flowable resin with low viscosity. Thus, Targis specimens were repaired with Tetric Ceram and Tetric Flow, and belleGlass HP specimens with Herculite XRV and Revolution. Before testing in tensile strength, the specimens were stored in distilled water at 37°C for 24 hours. The results of Targis specimens showed no significant differences among the groups, despite of surface treatment and viscosity of repair composite. The belleGlass HP specimens showed significant differences among the surface treatments. Sandblasting with aluminum oxide particles resulted in higher bond strengths than hydrofluoric acid, followed or not by neutralization with sodium hydroxide. The viscosity of repair composites had no influence on the bond strength of belleGlass HP repairs. Based on these results, it was suggested that the indirect composite resin Targis could be conditioned by hydrofluoric acid or sandblasted by aluminum oxide particles resulting in similar repair bond strengths. However, for belleGlass HP, the most indicated and safe repair procedure is based on micromechanical retention by using a sandblasting intra-oral device.

Analisando o fato de que até o momento a união bráquete/resina é conseguida mecânica e quimicamente, decidiu-se avaliar: 1) a resistência adesiva da interface resina/bráquete sob esforços de cisalhamento, empregando três marcas comerciais de resina composta, Concise Ortodôntico (polimerização química), Transbond XT (fotopolimerizada) e Filtek TM Z-250 (fotopolimerizada); 2) o efeito, nesta resistência adesiva, do jateamento com oxido de alumínio, aplicado na base do bráquete metálico, associado ou não ao sistema adesivo resinoso dentário; 3) a eficiência da metodologia empregada para avaliação da força de união da interface resina/bráquete. Foi utilizado o bráquete da Abzil-lancer código U1L-281-002X, cuja área de colagem linear é de 12,5 mm2. Os testes de cisalhamento foram realizados em máquina Universal Kratos. De acordo com a metodologia empregada e após a análise e discussão dos resultados obtidos, pôde-se concluir: as resinas compostas Concise Ortodôntico, Transbond XT e FiltekTM Z-250, quando aplicadas nas bases metálicas dos bráquetes Abzil, sem nenhum tratamento prévio (grupos controle), apresentaram valores similares de resistência adesiva sob esforços de cisalhamento; no tratamento que inclui aplicação do adesivo específico + resina composta na base do bráquete, o Concise Ortodôntico e o Transbond XT apresentaram resultados mecanicamente semelhantes, porém superiores, estatisticamente, ao Filtek Z-250, para adesão na interface resina/bráquete; o jateamento com óxido de alumínio na base do bráquete é mais efetivo, estatisticamente, para as resinas compostas Concise Ortodôntico e Transbond XT do que para o sistema restaurador FiltekTM Z-250; o tratamento que inclui jateamento com óxido de alumínio + adesivo específico + resina composta na base do bráquete foi mais efetivo, estatisticamente, para os sistemas Concise Ortodôntico e Transbond XT do que para o sistema restaurador FiltekTM Z-250; de maneira geral, a ocorrência 12.5 % de fraturas coesivas pode ser considerada mínima, indicando que a metodologia empregada pode ser considerada confiável para avaliar especificamente a força de união da interface resina/bráquete. / Analyzing the fact that, todays, the bracket/resin union is mecanic and chemically gotten, we decided to evaluate: 1) shear bond strenght of the resin/bracket interface using three commercial marks of resin composites: Concise Orthodontic (chemical-cured), Transbond XT (light-cured) and Filtek TM Z-250 (light-cured); 2) the effect, in this bond strenght, of the sandblasting with aluminum-oxide in the metallic bracket-base, associated or not to a resin adhesive system; 3) the efficiency of the methodology used for evaluate the bond strenght of the resin/bracket interface. The Abzil bracket code was U1L- 281-002X, whose lineal collage area is 12,5 mm2. In agreement with the methodology used and after analysis and discussion of the obtained results, the conclusions were: Concise Orthodontic, Transbond XT and FiltekTM Z- 250 resin composites, when applied in the Abzil metallic brackets-bases, without any previous treatment (control groups) presented similar shear bond strenght values; the treatment with an specific adhesive + resin composite in the bracket-base, Concise Orthodontic and Transbond XT presented similar results, but statistically superiors to Filtek Z-250 for adhesion in the resin/bracket interface; the sandblasting with aluminum-oxide in the bracketbase is statistically more effective, for the Concise Orthodontic and Transbond XT resins composites, than FiltekTM Z-250; the sandblasting with aluminumoxide + specific adhesive + resin composite in the bracket-base was statistically more effective for the Concise Orthodontic and Transbond XT systems, than the FiltekTM Z-250; in a general way, 12.5% of cohesive fractures can be considered minimal, indicating that the methodology used can be considered reliable to evaluate the specific resin/bracket interface bond strenght.

Neste estudo foram investigadas as reações de síntese e cura de resinas fenólicas líquidas que são empregadas na fabricação de perfis reforçados com fibra de vidro utilizando o processo de pultrusão. Reações químicas envolvendo o fenol e o formaldeído foram realizadas em laboratório com o objetivo de produzir resinas fenólicas líquidas do tipo novolaca cuja viscosidade fosse em torno de 700-2000 mPa.s variando-se o tipo de catalisador ácido e o agente de cura. As resinas fenólicas obtidas foram submetidas a análises por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória de Varredura (DSC), Colorimetria, Viscosimetria, Tempo de Gel, Tempo de cura e Flamabilidade. Além disto, também foram avaliadas a reatividade e a processabilidade destas resinas. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles adquiridos para uma resina fenólica comercial do tipo resol. Verificou-se que as resinas novolacas produzidas neste trabalho são mais estáveis quimicamente do que a resol comercial. Além disto, as resinas novolacas obtidas apresentaram a gelificação em um período de tempo menor, favorecendo assim, o aumento na velocidade da reação de cura destas resinas. A análise por TGA mostrou que as resinas novolacas possuem estabilidade térmica e temperatura máxima de degradação superior à resina comercial empregada tornando-as mais adequadas para serem utilizadas no processo de pultrusão. O teste de flamabilidade mostrou que ambas resinas são auto-extinguíveis, correspondendo às especificações da norma UL-94. Através dos resultados obtidos neste trabalho, verificou-se que é possível desenvolver resinas fenólicas líquidas do tipo novolaca de baixo custo, que atendem as exigências do mercado nacional e que são adequadas ao processo de pultrusão. / The synthesis and cure reactions of liquid state phenolic resins used in the production of profiles reinforced with glass fiber using the pultrusion process has been investigated. Chemical reactions involving phenol and formaldehyde were carried out at the laboratory with the aim of producing liquid state novolac type phenolic resins whose viscosity was about 700-2000 mPa.s varying the acid catalyst type and the cure agent. The phenolic resins were submitted to analyses of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Colorimetry, Viscosimetry, Gel Time, Curing Time and Flamability. Besides, the reactivity and the processability of these resins were also investigated. The results were compared with those acquired for a commercial resol type phenolic resin. It was verified that the novolac resins obtained in this work are chemically stabler than the commercial resol. Also, the liquid state novolac type phenolic resins completed its gelification reaction in a smaller time, increasing, therefore, the cure reaction rate of these resins. The TGA analysis showed that the novolac resins possess higher thermal stability and maximum temperature of degradation than the commercial resin which assures its use in the pultrusion process. The flamability test showed that both resins are self-extinguishing, complying with the specifications of the UL-94. Through the results obtained in this work, it is possible to develop liquid state novolac type phenolic resins with low cost, which attends the demands of the national markets and is proper to the pultrusion process.

ESMERALDO,M.A Preparação de novos compósitos suportados em matriz de fibra vegetal/natural. 2006. 99 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica e inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2012-03-09T13:03:51Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_Mil_Esmaraldo.pdf: 4518799 bytes, checksum: c6ac888600f373a12b44abfc4ed8261b (MD5) / Approved for entry into archive by Érica Barros(ericabarros@ufc.br) on 2012-03-09T17:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_Mil_Esmaraldo.pdf: 4518799 bytes, checksum: c6ac888600f373a12b44abfc4ed8261b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-09T17:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_Mil_Esmaraldo.pdf: 4518799 bytes, checksum: c6ac888600f373a12b44abfc4ed8261b (MD5) Previous issue date: 2006-03-10 / In recent years there was a rapid development in the field of composites reinforced by natural fibers like (jute, sisal, coir, hemp etc). Natural fibers are an important alternative, offering several advantages such their abundant, biodegrability, light weight, renewability, are not toxic, presents low cost application compared with synthetic fibers and may be easily modified by chemical treatment. The present work aimed the study, preparation and characterization of composites of phenolic resin (matriz) based on CNSL, reinforced by natural fibers of coir and jute. Superficial modification on the fibers were carried out through alkali treatment (mercerization) NaOH 5% and NaOH 10% (75 0C) and bleaching with sodium hipoclorite (NaClO/H20 1:1) (60 0C). All the fibers composites were prepared by open mold. The composites and fibers were characterized by analysis techniques such mechanical tensile strength (elongation at break, young’s modulus, resistant at break); TG/DTG (Thermogravimetry); DSC (Differential Scanning Calorimetric); DRX (Difractrogram X - Ray); dielectric properties (Dielectric Conductivity, Dielectric Loss) and SEM (Scanning Electron Microscopy) investigation on the surface modification in fibers and composites after chemical treatment. The results to coir and jute fibers composites showed an increase of mechanical properties. The best mechanical performance was generally obtained for composites of jute and coir after NaOH 5% and NaOH 10% showing an enhancement of mechanical properties resistant at break (28%) and (48%) respectively. IV The thermal degradation behavior of composites and coir - jute fibers under a nitrogen atmosphere showed an increase of thermal stability after alkaline treatment NaOH 5% e 10 % compared with untreated fibers. To jute fibers it was observed an improvement of (218-228 0C) to coir fibers this increased it was (259- 276 0C). The same thermal stability was evaluated to composites of theses fibers after alkaline treatment NaOH 5% and NaOH 10%. To jute fibers composites the best results were (302-3060C) while coir composites were (288-310 0C). From the results obtained, it is possible to conclude that alkaline treatment contribute to significant improvement of thermal behaviour of the composites The SEM investigation showed significant improvement on surfaces of jute and coir fibers after chemical treatment. The alkali treatment, removed non-celluloic components from fibers surface, expoding their internal fibrillar structure. As a consequence the treatment promoted an increase on interfacial adhesion between coir and jute fibers reinforced phenolic resin composite / Nos últimos anos, houve um acelerado desenvolvimento na área de compósitos reforçados por fibras naturais, como (juta, sisal, coco, linho etc.) Fibras naturais são uma importante alternativa, pois apresentam as seguintes vantagens: abundância, biodegrabilidade, baixo peso, regenerabilidade, não são tóxicas, apresentam baixo custo de aplicação comparado com as fibras sintéticas e podem ser modificadas por tratamento químico. O presente trabalho teve por objetivo a preparação e caracterização de compósitos suportados, em matriz fenólica derivadas do LCC, reforçados por fibras naturais de coco e juta. Foram conduzidas modificações superficiais nas fibras através de tratamento alcalino (mercerização) NaOH nas concentrações 5% e 10% (75 0C) e branqueamento com hipoclorito de sódio (NaClO/H20 1:1) (60 0C). Os compósitos foram preparados por moldagem aberta com fibras de coco e juta para todos os tratamentos. As propriedades mecânicas, térmicas, dielétricas bem como as investigações superficiais das fibras antes e após o tratamento químico e interface dos compósitos foram investigados pelas técnicas de ensaios de tração (elongação à ruptura, módulo elástico, resistência à ruptura); TG/DTG (Termogravimetria/Derivada); DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial); DRX (Difratograma de Raios X); propriedades dielétricas, (Perda Dielétrica, Condutividade Dielétrica) e MEV (Microscopia de Varredura Eletrônica). Fibras de coco, juta e compósitos apresentaram um aumento global das propriedades mecânicas após o tratamento químico com NaOH 5% e 10% .Os melhores resultados foram aqueles observados para os compósitos de juta após tratamento com NaOH 5% onde se observou um aumento de 28% na resistência à ruptura, já para os compósitos de coco os melhores resultados foram os após tratamento com NaOH 10% com aumento de 48%. Os resultados de análise termogravimétrica em atmosfera inerte mostraram processos de estabilidade térmica para as fibras e compósitos após o II tratamento químico com NaOH 5% e 10 % respectivamente. Para as fibras de juta observou-se um aumento de (218-228 0C) para as de coco o aumento foi de (259- 276 0C). Os compósitos de juta e coco também apresentaram um aumento na estabilidade térmica após o tratamento químico, onde os melhores resultados obtidos foram: compósitos de juta (302-3060C) após tratamento com NaOH 5%, e os de coco (288-310 0C) após tratamento com NaOH 10%. Esses resultados comprovaram que o tratamento alcalino de fato proporcionou uma melhora da estabilidade térmica dos compósitos. As análises de investigação superficial das fibras de juta e coco apresentaram claramente modificações estruturais como conseqüência da remoção parcial de constituintes após o tratamento químico. Para os compósitos dessas fibras, foi observado que após o tratamento químico, com a remoção de componentes não celulósicos, ocorreu de fato uma melhor adesão, ou seja, interface agente de reforço/matriz fenólica.

Neste estudo foram investigadas as reações de síntese e cura de resinas fenólicas líquidas que são empregadas na fabricação de perfis reforçados com fibra de vidro utilizando o processo de pultrusão. Reações químicas envolvendo o fenol e o formaldeído foram realizadas em laboratório com o objetivo de produzir resinas fenólicas líquidas do tipo novolaca cuja viscosidade fosse em torno de 700-2000 mPa.s variando-se o tipo de catalisador ácido e o agente de cura. As resinas fenólicas obtidas foram submetidas a análises por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória de Varredura (DSC), Colorimetria, Viscosimetria, Tempo de Gel, Tempo de cura e Flamabilidade. Além disto, também foram avaliadas a reatividade e a processabilidade destas resinas. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles adquiridos para uma resina fenólica comercial do tipo resol. Verificou-se que as resinas novolacas produzidas neste trabalho são mais estáveis quimicamente do que a resol comercial. Além disto, as resinas novolacas obtidas apresentaram a gelificação em um período de tempo menor, favorecendo assim, o aumento na velocidade da reação de cura destas resinas. A análise por TGA mostrou que as resinas novolacas possuem estabilidade térmica e temperatura máxima de degradação superior à resina comercial empregada tornando-as mais adequadas para serem utilizadas no processo de pultrusão. O teste de flamabilidade mostrou que ambas resinas são auto-extinguíveis, correspondendo às especificações da norma UL-94. Através dos resultados obtidos neste trabalho, verificou-se que é possível desenvolver resinas fenólicas líquidas do tipo novolaca de baixo custo, que atendem as exigências do mercado nacional e que são adequadas ao processo de pultrusão. / The synthesis and cure reactions of liquid state phenolic resins used in the production of profiles reinforced with glass fiber using the pultrusion process has been investigated. Chemical reactions involving phenol and formaldehyde were carried out at the laboratory with the aim of producing liquid state novolac type phenolic resins whose viscosity was about 700-2000 mPa.s varying the acid catalyst type and the cure agent. The phenolic resins were submitted to analyses of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Colorimetry, Viscosimetry, Gel Time, Curing Time and Flamability. Besides, the reactivity and the processability of these resins were also investigated. The results were compared with those acquired for a commercial resol type phenolic resin. It was verified that the novolac resins obtained in this work are chemically stabler than the commercial resol. Also, the liquid state novolac type phenolic resins completed its gelification reaction in a smaller time, increasing, therefore, the cure reaction rate of these resins. The TGA analysis showed that the novolac resins possess higher thermal stability and maximum temperature of degradation than the commercial resin which assures its use in the pultrusion process. The flamability test showed that both resins are self-extinguishing, complying with the specifications of the UL-94. Through the results obtained in this work, it is possible to develop liquid state novolac type phenolic resins with low cost, which attends the demands of the national markets and is proper to the pultrusion process.

Orientador: Lafayette Nogueira Júnior / Coorientador: Marcos Massi / Banca: Luiz Felipe Valandro / Banca: Argemiro Soares da Silva Sobrinho / Banca: Rodrigo Othavio de Assunção e Souza / Banca: Marco Cícero Bottino / Resumo: Este estudo comparou o efeito de filmes à base de Si depositados pela técnica reactive magnetron sputtering com o uso do jateamento de partículas de alumina e a aplicação de primer na adesão de cimentos resinoso a superfície de zircônia. Blocos de zirconia (N=300) (4,5×4,5)mm foram sinterizados e regularizados com lixas de SiC (1200), sonicamente limpos com água destilada por 10 min e randomicamente divididos em 30 grupos (n=10) de acordo com 3 parâmetros: 1- cimento resinoso (Panavia/Kuraray; Multilink/Ivoclar; RelyX U100/3M); 2- tratamento de superfície (sem tratamentocontrole, Metal/Zirconia Primer, jateamento com partículas + Metal/Zirconia Primer, Filme A + Monobond S; Filme B + Monobond S); 3- termociclagem (TC). Parâmetros de rugosidade da superfície (Ra, Rz, Sdr) foram avaliados por Microscopia de Interferência e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Cilindros de cimento resinoso foram construídos (Ø: 2,4 mm; altura: 2 mm) sobre a superfície de zirconia. O ensaio de resistência adesiva ao cisalhamento foi realizado no momento inicial (24 h) e após a termociclagem (5o- 55oC, 6.000 ciclos) utilizando máquina de ensaio universal (1 mm/min). As superfícies fraturadas foram analisadas por microscopia ótica (30×) e MEV (100× e 2000×) para categorizar o modo de falha. Adicionais blocos de zirconia (15×15)mm confeccionados para análises por Espectroscopia por Retroespalhamento de Rutheford (RBS), e Trabalho de Adesão (WA) após os tratamentos de superfície. Os dados foram estatisticamente analisados por Anova 3-fatores e 11 teste Tukey (5%). Fotomicrografias revelaram microdefeitos nos filmes. Os resultados de Wa mostraram que os filmes melhoraram a molhabilidade da superfície. As análises por RBS mostraram que a concentração elementar dos filmes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study compared the effect of si-based nanofilm deposition using reactive magnetron sputtering to application of air-abrasion (alumina particles) and zirconia primers on the adhesion of resin cements to zirconia. Zirconia (Nblocks=300) (4.5 mm × 3.5 mm × 4.5 mm) were sintered, ground finished to 1200 SiC paper and cleaned ultrasonically in distilled water for 10 min. The blocks were randomly divided into 30 groups (n=10) according to 3 testing parameters: 1- Resin Cements (Panavia/Kuraray; Multilink/Ivoclar; RelyX U100/3M); 2- Surface conditioning (no conditioning-control, Metal/Zirconia Primer, air-abrasion + Metal/Zirconia Primer, Sibased film A + Monobond S; Si-based film B + Monobond S); 3- Aging (with and without). Surface roughness parameters (Ra, Rz, Sdr) before and after surface conditioning were evaluated using interference microscopy (IM). Rutheford Backscattering Spectroscopy (RBS), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Work of Adhesion (WA) analyses were performed after surface treatments. Resin cements were incrementally built up (Ø: 2.4 mm; height: 4 mm) on the zirconia surfaces. Bonded specimens were then thermocycled (5o-55oC, 6,000 cycles). Shear bond strength (SBS) was performed using the Universal Testing Machine (1 mm/min). After fracture, the surfaces were analyzed using an optical microscopy (30 ×), SEM (100 × and 2000 ×) to categorize the failure modes. The data were statistically evaluated using 3-way ANOVA and Tukey's test (5%). Scanning Electron Microscopy showed micro defects on Si-based nanofilms surface. The result to Wa showed that surface coated with Si-based nanofilms improved wetability when compared to the other surface treatments. RBS analysis showed that was produced films with different chemical elemental concentration. While air-abraded... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor