Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3787.pdf: 6482564 bytes, checksum: 22646bf792c17f5ba5c86bd4182c9b34 (MD5) Previous issue date: 2009-08-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / For some applications toughening of polyamide is important. This can be accomplished through the addition of an elastomeric phase to the polyamide matrix with the drawback of a reduction in the stiffness and strength of the material. Several studies lately have focused on the modification of polyamide matrix with the purpose of obtaining a balance between toughness and stiffness for these thermoplastics. In this work, to achieve a balance between stiffness and toughness, ternary nanocomposites based on blends of polyamide 6 (PA6) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) were prepared by the melt blending processes using the organoclay Cloisite® 30B (OMMT) and the styrene-maleic anhydride copolymer (SMA) as compatibilizer. Four blending sequences were used to prepare the selected systems and their mechanical properties studied through the Young s modulus and notched Izod impact properties. The addition of organoclay increases the Young s modulus of all ternary nanocomposites when compared to the blend and the PA6 matrix. This fact was attributed to preferential location of the clay in the PA6 matrix phase. The micrographs obtained by transmission electronic microscopy (TEM) indicate that the nanoclay shows an exfoliated structure and reside in the PA6 matrix phase, as well as in the interface between the phases. PA6/ABS/OMMT ternary nanocomposites with different content of nanoclay (1, 3 and 5%) were studied and it was observed that the particles size of ABS dispersed phase decrease with the increase of the OMMT content in the blend. This fact indicates that nanoclay can play an important role to prevent the coalescence in the ABS domains during the melt state processes. PA6/ABS ternary blends compatibilized with SMA were prepared by melt state process and it was observed that the mechanical properties and the morphology were influenced by the blending sequence of the components. / A tenacificação da poliamida 6 é desejável para diversas aplicações e pode ser obtida através da adição de uma fase elastomérica à matriz, entretanto, isto leva a uma perda em suas características de rigidez e resistência a tração. Com o intuito de se obter um balanço entre as propriedades de rigidez e tenacidade, nanocompósitos baseados em blendas de poliamida 6 (PA6) e terpolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) foram preparados pelo método de mistura no estado fundido utilizando a argila organofílica Cloisite® 30B (OMMT) como reforço e o copolímero estirenoanidrido maleico (SMA) como compatibilizante. Os sistemas foram preparados em uma extrusora de rosca dupla co-rotacional, utilizando quatro sequências de misturas e suas propriedades mecânicas foram analisadas através da determinação do módulo de elasticidade sob tração e resistência ao impacto Izod. A adição da argila organofílica aumentou o módulo de todos os nanocompósitos ternários em relação à blenda e à matriz PA6. Mas por outro lado, foi observada uma redução da resistência ao impacto desses nanocompósitos. Este aumento na rigidez foi atribuído à localização da argila no interior da fase matriz PA6. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) indicaram que a argila apresenta uma estrutura esfoliada em todos os sistemas e reside na fase matriz PA6, bem como na interface entre as duas fases. Sistemas ternários de PA6/ABS/OMMT com diferentes teores de argila (1, 3 e 5%) também foram estudados e foi observado que o tamanho das partículas da fase dispersa ABS diminui com o aumento da quantidade de OMMT na blenda. Isto indica que a argila pode desempenhar um importante efeito em prevenir a coalescência dos domínios de ABS durante a mistura do fundido, estabilizando a estrutura formada. Blendas ternárias de PA6/ABS compatibilizadas com o SMA foram preparadas e foi observado que as propriedades mecânicas e a morfologia são bastante influenciadas pela ordem de mistura dos componentes da blenda.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4729.pdf: 10882358 bytes, checksum: 1355e0996ed8344ec0c886ce1e8e44e0 (MD5) Previous issue date: 2011-06-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / At the present work several properties of PBT/ABS blends processed with different extrusion conditions as feed rate, screw speed and profile and die geometry were studied in order to verify how these parameters affect their properties. The specimens were obtained directly from the extruded blends to keep extrusion characteristics on the results. The main reason to add ABS to the PBT was to have tough PBT/ABS blends. It was verified that even without a compatibilizer, impact strength of the blends was higher than the impact strength of neat components. In addition, the ductile brittle temperature transition (DBTT) has decreased almost 60ºC when compared to the neat PBT. It was also verified that differences on processing parameters affect mostly DBTT, exhibiting values in the range of -5ºC to 40ºC. The best results were obtained using higher feed rates, low screw speed rotation, kneading blocks lagged 90º and shorter dies. It was also developed a degradation evaluation method and showed that the thermal mechanical degradation of the blend components can be verified by analyzing the consumption of the double bonds of the polybutadiene rich phase from ABS and the reduction of molecular weight of PBT. Although adequate results were obtained on preliminary degradation analyses of the components mixed in a torque rheometer, the method was insufficiently sensitive to identify significant differences on the degradation of blend components processed in a twin screw extruder. / Neste trabalho diversas propriedades de blendas PBT/ABS processadas com diferentes parâmetros de extrusão como taxa de alimentação, velocidade de rotação e perfil de rosca e geometria da matriz foram estudadas para compreender como estes parâmetros afetam suas propriedades. Como não houve injeção de corpos de prova foram mantidas assim as características da extrusão, diferenciando este trabalho de anteriores em que as propriedades também dependiam da injeção. Como o intuito principal desta blenda é a tenacificação do PBT, a principal propriedade estudada foi a resistência ao impacto em diversas temperaturas. Foi verificado que mesmo sem a presença de compatibilizantes a resistência ao impacto a temperatura ambiente apresenta resultados superiores aos dos dois componentes puros e que a temperatura de transição dúctil frágil (TTDF) do PBT é reduzida em quase 60ºC. Foi verificado também que as condições de processo afetam principalmente a TTDF das blendas havendo variações entre -5ºC e 40ºC. Os melhores resultados de impacto foram obtidos utilizando maiores vazões, menores velocidades de rotação de rosca, blocos de malaxagem defasados 90º e menor comprimento de secção paralela da matriz. Além disso foi desenvolvido um método de avaliação da degradação dos componentes da blenda que comprovou que a degradação termomecânica experimentada pelos componentes durante seu processo de mistura pode ser verificada pela quebra das duplas ligações da fase rica em polibutadieno do ABS e pela redução de massa molecular do PBT.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta Dissertação foi realizado um estudo sobre a tenacificação do poliestireno com diferentes tipos de polibutadieno (alto cis, baixo cis e copolímeros dibloco e tribloco de estireno e butadieno). Esses materiais (poliestireno de alto impacto HIPS) foram produzidos por processo de mistura física no estado fundido. Foi realizado um estudo sobre a interação entre a fase rígida do poliestireno (PS) e a fase elastomérica do polibutadieno baixo ou alto cis (PBb ou PBa) das misturas poliméricas, bem como, o grau de interação dos copolímeros em bloco de estireno butadiêno (SB ou SBS) quando a elas são adicionados, em uma percentagem de 2,5%, como agente compatibilizante. As misturas foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (SEM), microscópio eletrônico de transmissão (TEM) e microscópio de força atômica (AFM). As propriedades mecânicas determinadas foram: dureza Shore D, resistência ao impacto (método Izod) e resistência à tração. As propriedades térmicas foram avaliadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TG) e análise termodinâmico-mecânica (DMTA). A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) de baixo campo também foi empregada para determinação dos tempos de relaxação de próton (T1) a fim de identificar a formação de domínios do material a nível molecular. Os resultados mostraram que todas as misturas apresentaram um comportamento pseudoplástico. As análises morfológicas indicaram uma morfologia bifásica com domínios de polibutadieno em torno de 1 m de diâmetro, distribuídos aleatoriamente na matriz do poliestireno. Os resultados obtidos nas análises mecânicas mostraram uma melhoria nas propriedades das misturas processadas com polibutadieno alto cis e compatibilizadas com 2,5% do copolímero dibloco de estireno-butadieno (SB). O resultado obtido na análise termogravimétrica revelou uma melhoria da estabilidade térmica dos materiais. Os resultados das análises de DMTA mostraram duas transições distintas. Um aumento significativo da Tg foi observado quando foi utilizado o PBa, indicando uma interação entre as fases. O resultado da análise de NMR mostra uma organização molecular similar nas misturas (PS/PB) e indica que o melhor agente compatibilizante é o copolímero dibloco (SB). / This Dissertation describes a study about the toughening of polystyrene with different types of polybutadiene (high-cis, low-cis and styrene - butadiene diblock or triblock copolymers). These materials (High Impact of PolyStyrene HIPS) were performed by melt blending. The mechanical properties (hardness, tensile strength and impact strength); morphology and the rheological behavior of these blends were evaluated. A study about the interaction between the rigid phase of the polystyrene (PS) and the elastomeric phase of the low or high cis polybutadiene (PBl or PBh ) of the polymeric blends was carried out. It was also studied the interaction degree of the block copolymers (SB or SBS) when they were incorporated in the blend using a percentage of 2.5% (mass fraction), as compatibilizer agent. The morphological analyses of the materials were performed in a scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM). The mechanical properties were determined by penetration of an indenter (Shore-Durometer Hardness Type D), by tensile test using a universal testing machine and by impact test using a instrumental impact testing machine. The thermal properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and by dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA). The low-field nuclear magnetic resonance (NMR) was applied to determine the proton relaxation time in order to identify the heterogeneity (domain formation) of the material at the molecular level. The results showed that all polymer blends presented pseudoplastic behavior. The morphological analysis showed biphasic morphology with domains of polybutadiene dispersed heterogeneously on the PS matrix, with domains diameter around 1μm. The results obtained by the mechanical analysis showed an improvement on the blends processed with high cis polybutadiene and compatibilized with 2.5% of styrene-butadine diblock copolymer (SB). Thermogravimetry showed an improvement on the thermal stability of the blends. It was also observed by dynamic mechanical thermal analysis two distinct transitions. An increase on the Tg was observed when was used PBh, indicating interaction between the phases. The low field NMR results of the blends (PS/PB) presented a similar molecular organization and showed that the best compatibilizer agent was the diblock copolymer (SB).

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-25T20:43:17Z No. of bitstreams: 1 DIVÂNIA FERREIRA DA SILVA – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 6209897 bytes, checksum: dff0cafabba0ab449d69fdaef6faf3af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T20:43:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIVÂNIA FERREIRA DA SILVA – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 6209897 bytes, checksum: dff0cafabba0ab449d69fdaef6faf3af (MD5) Previous issue date: 2018-06-25 / Capes / O objetivo deste trabalho foi desenvolver blendas de poliestireno/composto de resíduo de borracha de estireno-co-butadieno (PS/SBRr) da indústria calçadista visando tenacificar o PS e reaproveitar o SBRr. As blendas foram preparadas nas composições (70/30; 60/40 e 50/50%) em massa e com 5% do compatibilizante estireno-butadieno-estireno (SBS). A fim de se estudar o efeito da sequência de mistura, escolheu-se a composição 50/50% que apresentou o melhor resultado de resistência ao impacto. As sequências realizadas foram: PS/SBRr/SBS 47,5/47,5/5%; PS/SBRr + SBS 47,5/47,5 + 5% e PS/SBS + SBRr 47,5/5 + 47,5% em massa. As blendas foram preparadas por extrusão seguida de injeção e caracterizadas por reometria de torque, tração, impacto, flexão, temperatura de deflexão térmica (HDT), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Observou-se nos resultados dos ensaios mecânicos redução no módulo de elasticidade e na resistência à tração e um aumento significativo na resistência ao impacto quando comparados ao PS para todas as composições. A HDT das misturas reduziu pouco em relação ao PS. A sequência de mistura proporcionou bons resultados das propriedades mecânicas, principalmente na composição PS/SBS + SBRr 47,5/5 + 47,5% em massa. Por MEV e MET, pôde-se observar que as blendas compatibilizadas obtiveram uma melhor distribuição das partículas de borracha com uma morfologia mais estável que as não compatibilizadas. Estes resultados foram confirmados por meio dos maiores valores de resistência ao impacto, o que indica a ação do compatibilizante melhorando a adesão entre os componentes desta blenda. Por DMTA constatou-se que estas blendas são imiscíveis. Portanto, fica evidenciada a importância da reutilização dos resíduos de borracha tanto para a tenacificação do PS como também para a redução dos problemas causados ao meio ambiente, quando estes são descartados de forma indevida. / The aim of this study was to develop blends of polystyrene/compound of rubber waste (PS/SBRr) of the shoes industry aiming to tough the PS and to reuse the SBRr. The blends were prepared in the compositions (70/30; 60/40 and 50/50 wt.%) and with 5 wt.% of styrene-butadiene-styrene compatibilizer (SBS). In order to study the effect of mixing sequence, the 50/50 wt.% composition, which presented the best result in impact strength, was selected. The sequences were PS/SBRr/SBS 47.5/47.5/5%; PS/SBRr + SBS 47.5/47.5 + 5% and PS/SBS + SBRr 47.5/5 + 47.5 wt.%. The blends were prepared by co-rotational twin screw extruder and molded by injection and characterized by torque rheometer, mechanical properties, heat deflection temperature (HDT), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). From the mechanical tests, a reduction in elastic modulus and tensile strength and a significant increase in impact strength were observed in relation to PS. The HDT for all blends was reduced compared to the PS. The mixing sequence showed good results in mechanical properties, especially in composition PS/SBS + SBRr 47.5/ 5 + 47.5 wt.%. By SEM and TEM it can be seen that the compatibilized blends presented a better distribution of the rubber particles with a morphology that was more stable than the one that was not compatibilized. These results were confirmed by the highest impact strength values, indicating the compatibiliz er action that improves adhesion among the components of the blend. By DMTA it was possible to state that these blends are immiscible. Hence, the importance of the reusing of rubber wastes is evidenced both for toughening of the PS and for the reduction of problems caused to the environment, when they are discharged improperly.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana da Cunha Gomes Leitzke.pdf: 2438825 bytes, checksum: 8c0dbce0f01fadf8eb99d5b68ba3e534 (MD5) Previous issue date: 2003-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aiming the development of polymer materials with high toughness, poly(butadiene-coacrylonitrile) rubbers (NBRs), with acrylonitrile (AN) contents varying from 32,9 to 45,7%, were added to poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) by casting, mini-extrusion and monoscrew extrusion followed by injection molding. Addition of NBR resulted in significant improvements in the impact strength and the elongation at break, that were strongly influenced by the blend composition, the AN contents and the NBR melt viscosities, but the tensile strength is slightly decreased. The best impact strength results (157,1 ± 3.7 J/m) were obtained with a 70/30 (w/w) SAN/NBR blend using NBR with 33,1% of AN and 51 ML 1+4 (100°C), being ca. 700% higher than the values for pure SAN (22,4 ± 1.1 J/m). Differential scanning calorimetry (DSC) measurements indicated a partial miscibility between the copolymers, showing a shifting of the SAN glass transition temperature from 108,1 to 101,7oC for the 70/30 blend with NBR containing 45,7% of AN. This is in agreement with infrared spectroscopy (FTIR) analysis that displayed a significant shift of the dienic band from 967 cm-1 to ca. 1060 cm-1 for all 70/30 blends, suggesting segmental interactions between NBR and SAN. Scanning electron micrographs (SEM) from fracture surfaces revealed homogeneously dispersed spherical elastomeric domains, and the appearance of yielding and/or crazing processes for all blends. The size of NBR domains decreased as the AN content increased, while the number of NBR domains decreased as the melt viscosity increased. From these results it can be concluded that SAN thoughening by the addition of NBR is directly related to the AN content and the melt viscosity of the elastomer, depending on the morphology of the dispersed rubber phase. Higher NBR domain sizes cause better impact strengths, as large rubber particles are more effective in initiating crazing processes. / Com o objetivo de desenvolver materiais poliméricos com elevada tenacidade, borrachas de poli(butadieno-co-acrilonitrila) (NBR), com teores de acrilonitrila variando de 32,9 a 45,7%, foram incorporadas ao poli(estireno-co-acrilonitrila) (SAN), por evaporação desolventes, mini-extrusão e extrusão seguida de injeção. A adição do NBR resultou em um aumento significativo na resistência ao impacto e na deformação na ruptura, que foram fortemente influenciadas pela composição da blenda, pelo teor de acrilonitrila e pela viscosidade dos NBRs, porém, houve a diminuição da resistência à tração. O melhor resultado de resistência ao impacto (157,1 ± 3.7 J/m) foi obtido para a blenda 70/30 (m/m) utilizando NBR com 33,1% de acrilonitrila e 51 ML 1+4 (100°C), um valor cerca de 700% maior que o verificado para o SAN puro (22,4 ± 1.1 J/m). A técnica de calorimetria diferencial de varredura (DSC) indicou uma miscibilidade parcial entre os copolímeros, mostrando o deslocamento da temperatura de transição vítrea do SAN de 108,1 a 101,7ºC para a blenda 70/30 utilizando o NBR com 45,7% de acrilonitrila. Este resultado concorda com a análise de espectroscopia de infravermelho (FTIR), que mostrou um deslocamento significativo da banda da parte butadiênica de 967 cm-1 para 1060 cm-1, para todas as blendas 70/30, sugerindo assim interações segmentais entre o NBR e SAN. A análise da superfície de fratura por microscopia eletrônica de varredura (MEV), revelou homogeneidade dos domínios elastoméricos dispersos na matriz, bem como o aparecimento de microtrincas e/ou deformação plástica para todas as blendas. O tamanho dos domínios de NBR diminui com o aumento do teor de acrilonitrila presente no NBR, enquanto a quantidade de domínios diminui com o aumento da viscosidade. A partir destes resultados conclui-se que a tenacificação do SAN com a adição de NBR está diretamente relacionada com o teor de acrilonitrila e viscosidade do elastômero e depende da morfologia da fase elastomérica dispersa na matriz. Os domínios maiores de NBR proporcionaram melhor resistência ao impacto, sendo que partículas de borracha maioresfavorecem o aparecimento de microtrincas.