Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prestes_JoaoMilton_M.pdf: 3042872 bytes, checksum: 53e3266d7b6b28df3cadd9fbd4ecfd3e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho descreve a modelagem e otimização efetuada em um processo de síntese de resmas fenólicas novolacas em batelada. Basicamente, a finalidade da otimização é a diminuição da concentração do fenol no efluente, visto ser este um dos maiores problemas do processo, pois a atual concentração encontrada na indústria compreende-se entre 20.000 e 50.000 ppm, o qual é um valor muito alto se levar em consideração a toxidade do fenol. O permitido segundo legislações de diversos países está entre 1 e 0,0 1 ppm, conforme a classificação do emissário receptor. A otimização será, portanto, considerada na etapa de separação. O efluente é basicamente constituído de fenol e água, resultante da reação de condensação entre o fenol, o formol e a água de diluição do formol, sendo este retirado do reator, através de destilação com auxílio de um solvente. Verificou-se que na indústria (Resana S. A. Ind. Químicas), na coluna de destilação que está acoplada ao reator, o refluxo da mesma retoma ao reator. Se o refluxo retomar ao topo da coluna, a concentração do fenol diminuirá, pois a troca de massa será bem, mais efetiva. Este, portanto, é também um ponto a ser explorado na modelagem. Convém salientar que esta modelagem é bastante complexa, uma vez que envolve destilação complexa em batelada e com reação química. Como se trata de uma destilação com características próximas à azeotrópica, há a necessidade de se escolher o melhor solvente para o processo. Alguns solventes foram estudados através de análises termodinâmica, econômica e toxidade dos sistemas água-solvente-fenol. A indústria hoje usa o tolueno como solvente. Para caracterizar o processo, duas modelagens foram feitas, a primeira não considera a reação química do processo e a segunda a considera estequiometricamente. Para solucionar o sistema de equações, foi usado o método de Euler para a prnneira modelagem e o método de Runge Kutta de 4ª ordem para a segunda modelagem. Utiliza-se o método UNIFAC para a predição do coeficiente de atividade nos cálculos do equilíbrio líquido-vapor e para o cálculo do equilíbrio líquido-líquido e a equação do Virial para predizer o comportamento da fase vapor no cálculo do equilíbrio líquido-vapor. Nas simulações foram analisadas o comportamento do destilado (efluente) em relação à variações no processo, verificando-se que a performance foi altamente animadora quando comparada à normalmente encontrada na indústria. Além disso, o ciclohexano foi considerado um dos melhores solventes para a separação da mistura água-fenol / Abstract: This work describes the optirnization of a novolac resm synthesis catried out m a batch reactor. Basically, the main purpose of this work is to reduce the concentration of phenol in the efluent, because this is the largest problem in the process, since in the industry the concentration of phenol in the efluent is between 20.000 and 50.000 ppm, wich is a high value if the toxity of phenol is to be considered. The maximum value of phenol according to the legislation of a lot of countries is between 1 and 0.01 pprn, depending on the classification of the emissary. The optimization will be then, considered in the separation stage. The efluent is basically compound by phenol and water, wich is resulting of the condensation reaction between phenol, phormol and the water of dilution of phormol, and it leaves the reactor by distillation adding a solvent. In the industry (Resana S. A. Ind. Químicas) was noted that in the column, wich is acoplated to the reactor, this reflux return to the reactor. If the reflux return to the top of the column, the concentration of phenol wil reduce, once the mass transfer will be increased. Therefore it is a point that will be, also, explorated in the modelling. It is important to say that this modelling is very complex because it involves batch complex distillation with chemical reaction. This distillation has characteristics of azeotropic distillation, then there is necessity to choose the best solvent for the system. Some solvents were studied by thermodynamic, economy and toxity analysis in water-so1vent-phenol systems. Nowadays, the industry applies the toluene as the solvent. To characterize the process, two kinds of modelling were made. In the first chemical reaction was not taken-into account and in the second it was considered. To solve the system of equations, was used the Euler method for the first modelling and Runge-Kutta fourth order in the second. The Unifàc method was used for the prediction of activity coeficient in the liquid phase in liquid-vapor and liquid-liquid equilibria calculations and the Virial equation was used for the prediction of vapor phase in the liquid-vapor equilibria. In the simulations were analysed the behaviour of distillate (efluent) in relation to changes in variables of this process, verifying that the behaviour was very good, mainly when compared to the one normally found in the industry. Furthermore, ciclohexane was considered as the best solvent for the separation of the water-phenol mixtures / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ulf Schuchardt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benar_Priscila_D.pdf: 4690124 bytes, checksum: 6aabd7caec6d2331129937e2b46c81b5 (MD5) Previous issue date: 1996 / Doutorado

Orientador: Lucia Helena Innocentinni Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Haik_CristianeCossermelli_M.pdf: 2150953 bytes, checksum: 9af258204dff4eb3cc9bcac88bdf0a71 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Com o intuito de se estudar os materiais compostos utilizados em interiores de aeronaves, a EMBRAER (Empresa Brasileira de Aeronáutica SIA), juntamente com o Departamento de Tecnologia de Polímeros da Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), resolveu se dedicar a um estudo mais detalhado sobre o efeito do processo de cura de compósitos com resina fenólica e das variáveis principais do processo, que influencia nas propriedades de flamabilidade (Inflamabilidade, Densidade de Fumaça e Emissão de Calor). A cura do compósito é feita em autoclave, com pressão e vácuo, num tempo e temperatura definidos. Independente da fibra utilizada, o processo de cura na temperatura de 150°C se mostrou com resultados mais coerentes para os testes de flamabilidade. A fibra de vidro não interfere nos testes de flamabilidade, o que não ocorre com a fibra de aramida, provavelmente devido à sua natureza orgânica. O tempo de cura do compósito com resina fenólica é por volta de três horas, com base nos melhores resultados obtidos para os testes de flamabilidade / Abstract: With the intention of studing the composite materiaIs used inside the airplane, the EMBRAER (Empresa Brasileira de Aeronáutica SIA), and the Department of PolymerTechnology of the Campinas State University (UNICAMP), we decided study in detail the effect of the cure process of the composites with fenolic resins and the main variables of the process that can influence the flammability, smoke density and heat release properties. The cure process of the composites is done in one autoclave, with vacuum and pressure, time and temperature controlled. Independenty of the fiber utilized specified, the cure process at 150°C showed the best results for the flammability tests. The fiberglass doesn't interfere in the flammabitity tests but the kevlar fiber does, probabily due its organic nature. The cure time of the fenolic resin is about 3 hours, based on the best results obtained for the flammability / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-12Bitstream added on 2014-06-13T20:44:04Z : No. of bitstreams: 1 oishi_ss_dr_guara.pdf: 2910850 bytes, checksum: db966bb69d5342c930f0ca8d2b1fc286 (MD5) / Neste estudo, o carbono vítreo monolítico (CVM) foi processado a partir das resinas furfurílica e poliarilacetileno (PAA), sendo estas avaliadas como matrizes precursoras deste material carbonoso a partir da comparação das estruturas cristalinas, porosidades finais e dos teores de carbono fixo das amostras de CVM obtidas. A síntese da resina furfurílica foi otimizada aplicando-se um planejamento de experimentos para avaliar a influência das variáveis viscosidade, pH e umidade na porosidade e no teor de carbono fixo da resina curada. O resultado estatístico obtido mostrou que a viscosidade, o pH e a umidade influenciam significativamente no teor de carbono fixo. Entretanto, somente a umidade influencia na porosidade com 95% de confiança. Embora a resina ácida tenha apresentado uma menor porosidade quando comparada aos demais materiais curados, a neutralização é bastante efetiva na conservação da viscosidade da resina furfurílica e o material curado processado a partir de resinas neutralizadas com viscosidade menores que 800 mPa.s, não apresentaram variações significativas nos resultados de temperatura de transição vítrea e resistência à flexão. A resina furfurílica e o poliarilacetileno apresentaram um teor de carbono fixo em torno de 50% e 80%, respectivamente. O carbono vítreo monolítico obtido a partir do PAA apresentou menor porosidade com tamanho de poros em torno de 0,1 μm, enquanto o CVM processado a partir da resina furfurílica apresentou maior porosidade e poros em torno de 5,0 μm. Os resultados de Raman e difração de raios X mostraram que a estrutura cristalina do CVM obtido a 1000 °C é similar para ambas as matrizes. O uso do PAA como matriz para o processamento do carbono vítreo se mostrou bastante vantajoso para a produção de artefatos com menor porosidade e maior teor de carbono fixo, além de possibilitar a utilização de uma... / In this study, monolithic vitreous carbon (MVC) was processed from polyfurfuryl alcohol (PFA) and polyarylacetylene (PAA), being these precursors evaluated as matrices for the carbonaceous material cited, by comparing the crystalline structure, porosity and carbon yield on the obtained MVC samples. The PFA synthesis was optimized by applying a design of experiments for evaluation of the influence of viscosity, pH and moisture variables in the porosity and carbon yield of the cured resin. The statistical result showed that viscosity, pH and moisture have a significant influence on the carbon yield. However, only moisture induces the porosity with a confidence level of 95%. Although the use of PFA acid has shown a tendency to lower porosity, the neutralization is very effective on the resin viscosity conservation and the cured material processed from neutralized resins with viscosity lower than 800 mPA.s did not present significant variations of glass transition temperature and flexural strength values. The PFA and PAA presented a carbon yield at about 50% and 80%, respectively. The MVC obtained from PAA presented the lowest porosity, with pores size around 0.1 μm, while using PFA as matrix, the porosity was higher, with pores size around 5.0 μm. The Raman and X-ray diffraction results showed that the crystalline structure of MVC obtained at 1000 °C with both matrices are similar. The use of PAA as MVC matrix is quite advantageous for artifacts production with lower porosity and high carbon yield, in addition to the use of a high heating rate during the carbonization step, allowing economies of time and electric power

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189083.pdf: 4089244 bytes, checksum: 2d41e6a8421076eaa8e77da4d460fa2d (MD5) / O desenvolvimento de materiais compósitos poliméricos utilizando fibras vegetais como reforço é crescente e vêm conquistando novos segmentos de mercado, pois as fibras vegetais apresentam baixo custo, biodegradabilidade, menor densidade e boas propriedades mecânicas. Neste trabalho foi desenvolvido um material compósito, a partir de fibras de bagaço de cana como reforço em resina fenólica. Foram avaliadas as influências das variáveis granulometria, tratamento superficial das fibras com hidróxido de sódio e o percentual das fibras na preparação e propriedades do compósito. Para a caracterização dos componentes e do compósito foram utilizadas técnicas de infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades físico-químicas e mecânicas deste material foram estudadas através de ensaios normatizados de massa específica, absorção de água, contração, resistência à tração, dureza Shore D e resistência ao impacto. Os resultados obtidos demonstraram uma grande influência do tratamento superficial das fibras sobre as propriedades mecânicas, especialmente a resistência à tração e ao impacto, devido a uma maior adesão das fibras com a matriz. Os compósitos com 30% de fibras apresentaram os melhores resultados nos ensaios de resistência à tração, dureza Shore D e absorção de água em relação aos compósitos com 70% de fibras, sendo que para a resistência ao impacto os melhores resultados foram observados para o compósito com 70% de fibras. As faixas granulométricas influenciaram nas propriedades mecânicas e físico-químicas para as composições analisadas, mas de forma pouco significativa. A adição de fibras de bagaço de cana como reforço em matriz de resina fenólica melhora as propriedades mecânicas em relação a resina fenólica sem fibras e reduz o custo do compósito, sugerindo desta forma um vasto campo de aplicação industrial do produto que vão desde a confecção de móveis até peças para automóveis.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06Bitstream added on 2015-05-14T16:59:44Z : No. of bitstreams: 1 000824684.pdf: 1722914 bytes, checksum: 2c784deea3baa14e38d63ec970e7a3bb (MD5) / As resinas fenólica e furfurílica possuem elevada densidade de ligações cruzadas e alto teor de carbono fixo, sendo, portanto, amplamente aplicadas na área aeroespacial, principalmente na obtenção de carbono vítreo. Apesar do domínio da produção de resinas fenol-furfurílica (FF) já se encontrar disponível em literatura, poucos dados a respeito de suas propriedades são publicados. Além disso, quase nenhuma informação pode ser encontrada a respeito da produção de compósitos nanoestruturados de resina fenol-furfurílica reforçada com nanotubos de carbono. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é a obtenção de resina fenol-furfurílica e seus compósitos nanoestruturados com diferentes concentrações de nanotubos de carbono (0,1; 0,5 e 1,0 % m/m) e a caracterização térmica dos mesmos. Durante o desenvolvimento deste trabalho, as amostras foram avaliadas via calorimetria exploratória diferencial (DSC), visando obter informações a respeito do seu calor específico (cp); análise termomecânica (TMA) para obtenção do coeficiente de expansão térmica linear (α) e termogravimetria (TGA) para o conhecimento da temperatura de degradação térmica, tanto via análises reais como simuladas por software, conhecido como Highway Simulation. As análises de DSC mostram que os valores de cp tendem a aumentar com a temperatura até aproximadamente 150°C, a partir da qual tendem a decrescer. Além disso, a introdução dos CNT na resina FF aumenta o valor de cp até a concentração de 0,5%. O coeficiente de expansão térmica linear obtido pela técnica de TMA para a amostra de FF foi 33.10-6 °C-1. A introdução de CNT nas amostras de FF não afeta significativamente sua estabilidade térmica. Os valores encontrados de cp, α e temperatura inicial de degradação térmica para a resina FF são próximos aos valores da resina fenólica encontrados na literatura / Phenolic and furfuryl alcohol resins have a high density of cross-links and high carbon yield, and thus widely applied in the aerospace area, mainly in the vitreous carbon processing. The production of phenol-furfuryl alcohol resin (FF) is already available in the literature, however, few works report its properties. Furthermore, almost no information can be found regarding the production of nanostructured composites of FF/carbon nanotubes (CNT). In this way, the aim of this work is to obtain nanostructured composites of FF/CNT with different concentrations of carbon nanotubes (0.1, 0.5 and 1.0% w/w) and thermal characterization. The specimens were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), in order to obtain information regarding your specific heat (cp); thermo-mechanical analysis (TMA) for obtaining the linear thermal expansion coefficient (α) and thermogravimetry (TGA) to knowledge of the temperature of thermal degradation, either by actual analyses as simulated by software known as Highway Simulation. The DSC analysis shows that the samples studied show that cp values tend to increase with the increase of temperature up to 150°C. Furthermore, the introduction of the CNT in FF resin increases the value of cp up to a concentration of 0.5%. The coefficient of linear thermal expansion obtained by the TMA technique for sample FF was 33.10-6 °C-1. The introduction of the CNT samples FF does not affect its thermal stability. The values found in the analyses are close to the values of the phenolic resin in the literature

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-26Bitstream added on 2015-03-03T12:07:24Z : No. of bitstreams: 1 000807349.pdf: 2893031 bytes, checksum: 19ac3e09418e213fd7b1c6b48b8d8231 (MD5) / O consumo de eletricidade tem aumentado de forma significativa nas últimas décadas. Isso, aliado com a dificuldade em construir novas linhas de transmissão, principalmente devido aos requisitos ambientais estabelecidos pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), trouxe um grande desafio no atendimento da crescente demanda por eletricidade. Os cabos condutores de alumínio com alma de compósito (ACCC) foram designados para ter alta resistência à tração, baixo coeficiente de expansão térmica e baixa flecha entre as torres. No entanto, o uso desses novos materiais pode criar uma série de problemas com relação à sua aplicabilidade que precisa ser avaliada. Os polímeros estão sujeitos à degradação por exposição a altas temperaturas, umidade e radiação ultravioleta, entre outros. Dentre os polímeros termorrígidos atualmente disponíveis, a resina fenol formaldeído é uma das mais comuns no mercado, com excelente desempenho em altas temperaturas, resistência à chama e isolação mecânica. Dessa forma, o uso de compósitos de resina fenol formaldeído reforçados com fibras de carbono podem ser excelentes substitutos para os aços tradicionais que vêm sendo atualmente utilizados como núcleos de cabos de transmissão, reduzindo a flecha entre as torres e melhorando a eficiência de transmissão de energia elétrica. Nesse contexto, este trabalho avaliou a aplicabilidade do sistema pultrudado de resina fenol formaldeído reforçada com fibras de carbono em núcleo de cabos condutores em linhas de transmissão. Os resultados mostraram que a temperatura de início de decomposição é de 363 °C e a temperatura de transição vítrea é de 165 °C. Esses limites de temperatura são suficientes para aplicação do compósito como núcleo de cabos de transmissão, dada a demanda ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Consumption of electricity has been increasing significantly in the last decades and the difficulty in building new transmission lines brought a great challenge to supply electricity, mainly due the environmental requirements established by the Brazilian Institute of Natural and renewable resources (IBAMA) and the raising in demand for electricity. The Aluminum Conductor Composite Core cables (ACCC) have been developed due to their high tensile strength, low thermal expansion coefficient and low sag between the transmission towers. Nevertheless, the use of new materials in transmission lines may bring a series of problems in relation to its employment, which needs to be assessed. The use transmission cables with composite core may promotes degradation of polymeric matrix due high temperatures expositions, humidity, ultraviolet radiation, and so forth. The phenol-formaldehyde resin presents excellent performance in high temperatures, flame resistance and mechanical isolation. Composites with carbon fiber and phenol-formaldehyde matrix might be excellent replacements to the traditional steel applied in conductor cables cores. This study evaluated the suitability of carbon fiber-reinforced polymer with phenol-formaldehyde matrix to transmission lines. The results showed that thermal decomposition of material initiates in 363 ºC and the glass transition temperature is 165 ºC, which is sufficient to be applied in transmission cables with nowadays demand. The mechanical results were favorable: all samples showed higher ultimate strength superior to the specified to ASCR transmission cables. The specific modulus of is 26.3 m2/s2 for steel and 102.3 m2/s2 for the pultruded system, which indicates a significant advantage in replacement of the traditional steel for the pultruded system, although it is necessary to apply a coating in the composite to avoid decomposition and galvanic corrosion

Orientador: Wagner dos Santos Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T09:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucchini_CarlosEduardo_M.pdf: 5504371 bytes, checksum: d489cf9f3064f2f4afae8674e395758a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho analisa-se de modo particular a resina fenol formaldeído para se obter uma redução do tempo de processamento nas condições de processo, além de melhorar as características de aplicação da resina em estudo. O trabalho se concentra principalmente na etapa de refluxo, onde ocorre a metilação do polímero. Faz-se a comparação da condução da reação da resina fenólica na etapa de refluxo, logo após a etapa exotérmica. Para o estudo considerou-se uma primeira fase, estando o reator aberto para a atmosfera, através do condensador e numa segunda etapa, mantendo reator fechado, obtendo a pressão de equilíbrio em 3 x104 N/m2. Os resultados mostram que é possível uma redução de aproximadamente meia hora estando o reator fechado durante a fase de refluxo, mantendo a pressão em 3 x104 N/m2. / Abstract: This study analyzes a phenol formaldehyde resin and to develop it in order to reach a time reduction in the cycle time and, in second plane, to evaluate if it improves the resin characteristics in the application. The study concentrated on the condensation step, where the formation of the chain of polymer occurs. The comparison between the reaction of the phenolic resin with the reactor opened to the atmosphere through the condenser during the reflux step and that same reaction with the vent closed to the atmosphere right after the exothermal phase, also in the reflux step. The results show that a reduction of approximately half an hour is possible when the reactor is closed during the reflux step, keeping the pressure in 3x104N/m2. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química