Neste trabalho, nanocompósitos de PBT, poli(tereftalato de butileno) e argila brasileira montmorilonita (MMT) modificada organicamente, foram obtidos com e sem agente tenacificante. Sais quaternários de amônio e fosfônio com estruturas químicas diferentes foram utilizados para modificar as argilas. Nanocompósitos de PBT com argilas comerciais, dos Estados Unidos, modificadas com de sais de amônio, foram obtidos para comparação das propriedades. As argilas e os polímeros foram misturados utilizando um misturador e uma extrusora dupla rosca, acoplados a um reômetro de torque. A qualidade da troca catiônica foi avaliada por difração de Raios-X (XRD), inchamento em solventes e análises termogravimétricas (TGA). O estado das argilas modificadas (OMMT) na matriz de PBT foi avaliado por XRD, microscopia ótica e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A dispersão do agente tenacificante foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (SEM). As propriedades mecânicas e de flamabilidade também foram avaliadas. Os resultados de flamabilidade foram explicados com ensaios de (TGA). Os resultados de espaçamento basal obtidos por XRD e inchamento em solventes foram dependentes da arquitetura do sal quaternário utilizado. Os espaçamentos basais ficaram maiores para os sais quaternários de longas cadeias alquílicas. Entretanto, o sal quaternário em excesso não foi eliminado na lavagem. A maior estabilidade térmica foi obtida com sais quaternários de fosfônio. Após a adição ao PBT, foi observado que a adição da argila organofílica na matriz polimérica não contribuiu para a significativa melhora das propriedades mecânicas que, em alguns casos, foram inferiores àquelas do PBT. Entretanto, a retardância a chama apresentou melhores resultados na presença de argila organofílica, sendo ainda melhores apenas na presença de sais quaternários de fosfônio. No sentido de melhorar as propriedades de flamabilidade do PBT sem perder em propriedades mecânicas, utilizou-se o agente tenacificante P(E-co-MA-co-GMA), copolímero etileno acrilato de metila metacrilato de glicidila. Desta forma, foram preservadas as propriedades mecânicas e retardância à chama. / In this work, nanocomposites of PBT, poly (butylene terephthalate) and Brazilian clay montmorillonite (MMT) organically modified were obtained with and without further addition of toughening agent. Quaternary ammonium and phosphonium salts with different chemical structures were used to organically modify the clays. PBT nanocomposites with commercial organoclays were also obtained for comparison. The materials were mixed using a mixer and a twin screw, coupled to a torque rheometer. The efficiency of cation exchange was evaluated by X-ray diffraction (XRD), swelling and thermogravimetric analysis (TGA). The dispersion of PBT with modified clay (OMMT) was evaluated by XRD, optical microscopy and transmission electron microscopy (TEM). The toughness dispersion was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The flammability and mechanical properties were also evaluated. Thermogravimetric analysis (TGA) of the OMMTs and PBT / OMMTs was also studied. The basal spacing obtained from XRD analysis were shown to depend on the architecture of the quaternary salt used and were larger for long alkyl chains. The quaternary salt excess was not removed during the washing step. The highest thermal stability was obtained with quaternary phosphonium salts. After adding the PBT, it was observed that the addition of organoclay to the polymer matrix did not contribute to a significant improvement of mechanical properties and in some cases even resulted in a decrease of mechanical properties. However, the flame retardancy showed best results in the presence of organoclay. The best results for the flammability properties were observed in the presence of only quaternary phosphonium salts. However, these materials were very fragile. In order to improve the flammability properties of PBT maintaining the mechanical properties, a toughening agent P(E-co-MA-co-GMA), copolymer ethylene methyl acrylate glycidyl methacrylate was used. In doing so both the mechanical and flame retardancy were preserved.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3697.pdf: 15070737 bytes, checksum: 970238b26f190d317c6f99bc3b9c278f (MD5) Previous issue date: 2011-07-19 / The polypropylene is a versatile polymer but has lack of impact resistance. The polypropylene toughness is obtained thorugh the adition of elastomers that cause the loss of the blend stiffness. Many studies were performed in order to have the impact modification efficiency for different types of elastomers normally based on ethylene or styrene. The toughness mechanisms were also studied as well as the nucleant uses for minimizing the negative effect on blend stiffness reduction. The polypropylene blend morphology with containing elastomers, normally, presents two phases harming its transparency. Polypropylene is very used for applications where impact resistance is important but also the transparency like rigid packaging. Some studies were about polypropylene toughness in presence of clarifiers trying to get toughness with transparency. This work aims to evaluate the relation between toughness/ transparency of two types of random polypropylenes using different types of olefinics elastomers, ethylene based and propylene based with different density and molecular weight. The elastomers were added in different amounts, 10% and 20% wt. For the blends with PP12, EOC1 and EOC2 presented an excellent toughness/ stiffness balance. Regarding haze, these two elastomers reduced the blends transparency. PAO1 showed the best toughness/ transparency balance. For the blends with PP45, it was seen that EOC2 had the best toughness/ stiffness balance. However its transparency was reduced. PAO1 e PAO2 showed the best balance toughness/ transparency balance. / O polipropileno é um polímero bastante versátil porém apresenta deficiência no que tange resistência ao impacto. A tenacificação do polipropileno é obtida através da adição de elastômeros que acaba por reduzir a rigidez da blenda. Muitos estudos já abordaram a eficiência de modificação de impacto diferentes elastômeros normalmente base etileno ou estireno. Os mecanismos de tenacificação também já foram estudados assim como o uso de nucleantes para minimizar o efeito negativo na redução da rigidez da blenda. A morfologia de blendas de polipropileno com elastômeros, geralmente, mostra a presença de duas fases o que acarreta em um prejuízio da transparência da blenda. O polipropileno é um polímero muito utilizado em aplicações onde a resistência ao impacto é importante mas a transparência também como é o caso de embalagens rígidas. Alguns estudos abordaram tenacificação de polipropileno na presença de clarificantes objetivando justamente obtertenacificação e transparência. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a relação tenacificação/ transparência de dois tipos de polipropileno randômicos com o uso de diferentes elastômeros olefínicos, base etileno e base propileno diferenciando-se também por massa molar e densidade. Os teores dos elastômeros avaliados foram de 10% e 20% em massa. Verificou-se que para PP 12, tanto EOC1 como EOC2 apresentaram um excelente balanço tenacidade- rigidez. Na opacidade, esses dois elastômeros prejudicaram a transparência. PAO1 se mostrou com um melhor balanço tenacidade- transparência. Para o PP45 verificou-se EOC2 como o melhor balanço tenacidade-rigidez. Sua transparência foi prejudicada. PAO1 e PAO2 mostraram-se com o melhor balanço tenacidade- transparência

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-14T16:29:55Z No. of bitstreams: 1 DissGJSC.pdf: 5115655 bytes, checksum: b85ad591fc98f5943430a5802651d8be (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:51:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGJSC.pdf: 5115655 bytes, checksum: b85ad591fc98f5943430a5802651d8be (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:52:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGJSC.pdf: 5115655 bytes, checksum: b85ad591fc98f5943430a5802651d8be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGJSC.pdf: 5115655 bytes, checksum: b85ad591fc98f5943430a5802651d8be (MD5) Previous issue date: 2010-05-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This project aims the toughening of a high performance thermoplastic polyphthalamide (PPA). PPA resins is a good choice for special applications where the conditions are more severe than the ones an engineering thermoplastic can handle. In this study it was prepared two different types of PPA composites through the mixture of PPA and the elastomeric component and the nanoparticles of the mineral filler. The thermoplastic elastomer that was used is the block copolymer SEBS (styrene- ethylene/butylene-styrene), grafted with maleic anhydride and the mineral filler to be used is the nanosized calcium carbonate filler surface treated with stearic acid. The main emphasis of the study is to study the effects of incorporation of organic and inorganic additives in the toughening mechanisms, in the mechanical properties (especially impact strength) and in the structure of the PPA matrix and relationship between them. The mixture of the seventeen composition was done into a twin screw extruder. The inorganic nanoparticles of calcium carbonate did not alter significantly the properties of impact resistance, while the incorporation of SEBS obtained an increase up to ten times compared to pure PPA. However, the presence of rubber phase resulted in reduced stiffness of the system, which did not occurred in the nanocomposites, where such property has increased in value. Calcium carbonate in this system did not act as nucleating agent, and its incorporation decreased both the crystallization temperature as the degree of crystallinity. The presence of SEBS-g-MA in the blend PPA / SEBS promoted a decrease in particle size, which resulted in better mechanical properties. / O objetivo principal deste trabalho foi a tenacificação de um termoplástico de alto desempenho, a poli(ftalamida) (PPA) através da adição de componentes rígidos e elastoméricos. As resinas de PPA utilizadas neste trabalho são uma interessante opção para aplicações especiais onde as condições são mais severas que naquelas em que termoplásticos de engenharia podem atuar de forma satisfatória. O estudo consistiu na incorporação na resina de componente elastomérico, bem como de nanocarga inorgânica. O elastômero termoplástico utilizado foi o copolímero em bloco SEBS (estireno-etileno/butileno- estireno), enxertado com anidrido maleico, bem como o SEBS sem enxertia. Já a carga mineral foi o carbonato de cálcio nanoparticulado (tratado superficialmente com ácido esteárico). A ênfase principal do trabalho consistiu na comparação dos efeitos separados do componente orgânico e do inorgânico nas propriedades mecânicas, principalmente resistência ao impacto, e na morfologia dos sistemas, bem como a relação entre eles. As incorporações foram feitas em uma extrusora dupla rosca, totalizando dezessete composições. A nanocarga inorgânica de carbonato de cálcio não alterou significativamente as propriedades de resistência ao impacto, enquanto que com a incorporação dos elastômeros SEBS e SEBS-g-MA obteve-se aumento de até dez vezes em relação ao PPA puro. Porém, a presença da fase borrachosa acarretou em diminuição da rigidez do sistema, fato que não ocorreu nos nanocompósitos, onde tal propriedade sofreu aumento de valor. O carbonato de cálcio neste sistema não atuou como agente nucleante, sendo que sua incorporação diminuiu tanto a temperatura de cristalização quanto o grau de cristalinidade. A presença de SEBS-g-MA na blenda PPA/SEBS promoveu diminuição do tamanho de partícula, o que se traduziu em melhores propriedades mecânicas.

Neste trabalho, nanocompósitos de PBT, poli(tereftalato de butileno) e argila brasileira montmorilonita (MMT) modificada organicamente, foram obtidos com e sem agente tenacificante. Sais quaternários de amônio e fosfônio com estruturas químicas diferentes foram utilizados para modificar as argilas. Nanocompósitos de PBT com argilas comerciais, dos Estados Unidos, modificadas com de sais de amônio, foram obtidos para comparação das propriedades. As argilas e os polímeros foram misturados utilizando um misturador e uma extrusora dupla rosca, acoplados a um reômetro de torque. A qualidade da troca catiônica foi avaliada por difração de Raios-X (XRD), inchamento em solventes e análises termogravimétricas (TGA). O estado das argilas modificadas (OMMT) na matriz de PBT foi avaliado por XRD, microscopia ótica e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A dispersão do agente tenacificante foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (SEM). As propriedades mecânicas e de flamabilidade também foram avaliadas. Os resultados de flamabilidade foram explicados com ensaios de (TGA). Os resultados de espaçamento basal obtidos por XRD e inchamento em solventes foram dependentes da arquitetura do sal quaternário utilizado. Os espaçamentos basais ficaram maiores para os sais quaternários de longas cadeias alquílicas. Entretanto, o sal quaternário em excesso não foi eliminado na lavagem. A maior estabilidade térmica foi obtida com sais quaternários de fosfônio. Após a adição ao PBT, foi observado que a adição da argila organofílica na matriz polimérica não contribuiu para a significativa melhora das propriedades mecânicas que, em alguns casos, foram inferiores àquelas do PBT. Entretanto, a retardância a chama apresentou melhores resultados na presença de argila organofílica, sendo ainda melhores apenas na presença de sais quaternários de fosfônio. No sentido de melhorar as propriedades de flamabilidade do PBT sem perder em propriedades mecânicas, utilizou-se o agente tenacificante P(E-co-MA-co-GMA), copolímero etileno acrilato de metila metacrilato de glicidila. Desta forma, foram preservadas as propriedades mecânicas e retardância à chama. / In this work, nanocomposites of PBT, poly (butylene terephthalate) and Brazilian clay montmorillonite (MMT) organically modified were obtained with and without further addition of toughening agent. Quaternary ammonium and phosphonium salts with different chemical structures were used to organically modify the clays. PBT nanocomposites with commercial organoclays were also obtained for comparison. The materials were mixed using a mixer and a twin screw, coupled to a torque rheometer. The efficiency of cation exchange was evaluated by X-ray diffraction (XRD), swelling and thermogravimetric analysis (TGA). The dispersion of PBT with modified clay (OMMT) was evaluated by XRD, optical microscopy and transmission electron microscopy (TEM). The toughness dispersion was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The flammability and mechanical properties were also evaluated. Thermogravimetric analysis (TGA) of the OMMTs and PBT / OMMTs was also studied. The basal spacing obtained from XRD analysis were shown to depend on the architecture of the quaternary salt used and were larger for long alkyl chains. The quaternary salt excess was not removed during the washing step. The highest thermal stability was obtained with quaternary phosphonium salts. After adding the PBT, it was observed that the addition of organoclay to the polymer matrix did not contribute to a significant improvement of mechanical properties and in some cases even resulted in a decrease of mechanical properties. However, the flame retardancy showed best results in the presence of organoclay. The best results for the flammability properties were observed in the presence of only quaternary phosphonium salts. However, these materials were very fragile. In order to improve the flammability properties of PBT maintaining the mechanical properties, a toughening agent P(E-co-MA-co-GMA), copolymer ethylene methyl acrylate glycidyl methacrylate was used. In doing so both the mechanical and flame retardancy were preserved.

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).

Orientador: Prof. Dr. Gerson Luiz Mantovani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / Blendas de poli(acrilonitrila-estireno-butadieno) (ABS) com modificadores de impacto tipo estireno-butadieno-estireno (SBS) foram obtidas para melhorar ainda mais a resistência ao impacto e melhorar a processabilidade de determinados tipos de ABS. Neste trabalho o objetivo foi à obtenção de blendas ABS/SBS e a investigação do comportamento de resistência ao impacto em função da temperatura. As blendas foram obtidas por extrusão de três diferentes tipos de ABS com diferentes conteúdos de SBS. Foram caracterizadas as propriedades de fluxo, as propriedades reológicas, as propriedades mecânicas e a morfologia de fratura dos materiais obtidos. Concluiu-se que não ocorreu a tenacificação do ABS com adição dos conteúdos de SBS, com exceção das blendas ABS 1 com mais de 10% em massa de SBS. Isto mostrou a influência das características e da composição dos ABS e do SBS, e do processamento no comportamento mecânico e na morfologia obtida pela blendas, além da influência do conteúdo em massa de SBS adicionado. As análises das morfologias de fratura mostraram que as blendas de ABS 1 com mais de 10% em massa de SBS possuem um tamanho de partículas menor que nas blendas ABS 2/SBS e ABS 3/SBS, e também uma melhor distribuição das partículas. Nos resultados dos ensaios de tração notou-se um aumento no alongamento na ruptura com o aumento do conteúdo de SBS nas blendas, com uma pequena diminuição do módulo de elasticidade e na tensão no escoamento. Porém, a adição do copolímero em bloco fez com que houvesse uma melhora na processabilidade nas blendas que foi observado nos ensaios de MFI, reometria capilar e reometria de torque. / Blends of poly(acrylonitrile-styrene-butadiene) (ABS) with impact modifiers type styrene-butadiene-styrene (SBS) were obtained to further improve the impact resistance and improving processability of certain types of ABS copolymer. In this work, the objective was to obtain of ABS/SBS polymer blends and the investigating the behavior of the impact resistance versus temperature. The blends were extruded from different types of ABS with different SBS content. Were characterized the flow properties, rheological properties, mechanical properties and fracture morphology of the materials. Concludes that there wasn¿t toughening of ABS with addition of SBS content, except ABS 1/SBS blends with more than 10 w.t% of SBS. This showed the existence dependency characteristics and composition of ABS and processing in the mechanical behavior and morphology of the blends obtained, besides the influence of the content of SBS added. The analysis of fracture morphology showed that blends of ABS 1 copolymer with more than 10 w.t% of SBS having a less particle size than in the ABS 2/SBS blends and ABS 3/SBS blends, and better distribution of the particles. In the results of tensile tests were noted an increase in elongation at break with increasing content of SBS in the blend, with a small decrease in the elastic modulus and yield strength. However, the addition of block copolymer had caused an improvement in processability in the blends, which was observed in the MFI tests, capillary rheometer and torque rheometer.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRSY.pdf: 1549037 bytes, checksum: a3815021f9701d87e609f6d19b7f4531 (MD5) Previous issue date: 2005-03-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / Initially it was made a well elaborated study on the essential work of fracture method (EWF) using the polyamide 6 (PA6) because this polymer shows high difficult to evaluate its toughness. The PA6 is a semi-crystalline polymer, so its mechanical properties are highly affects by the specimen processing conditions. This material is also highly susceptible to the notch, so it is necessary to study how the conditions to obtain the notch and pre-crack can affect the applicability of the EWF method. The best specimen dimension to work in plane stress condition was determined for the uniaxial tensile test. This first study allowed determining the best specimen condition to apply the EWF method. The EWF method was used to evaluate the toughness of polymeric blends. One of the blend was prepared with a semi-crystalline matrix (PA6/ABS) and other with amorphous matrix (PC/ABS). It was also studied the efficiency of the MMA-MA compatibilizer on the PA6/ABS blend toughness. The results allowed concluding that the EWF method was able to verify the improvement of toughness in the blends when compared with the pure polymers as well as the improvement of toughness when the compatibilizer is added to the blend. It was also studied the influence of specimen thickness, strain rate and injection molding conditions like injection speed and mold temperature on the parameters of EWF method. The results allowed concluding that all variables affected the specific essential work of fracture, we, while the specific nonessential work of fracture, βwp, was not affect by that variables, except in the highest test speed for PA6 and in the different thickness for the PA6 and PA6/ABS/MMA-MA blend. / Inicialmente foi realizado um estudo criterioso sobre o método do trabalho essencial de fratura (EWF) utilizando-se a poliamida 6, pois este polímero apresenta grandes dificuldades quanto à avaliação de sua tenacidade. A poliamida 6 é um polímero semicristalino, portanto, suas propriedades mecânicas são altamente influenciadas pelas condições de processamento dos corpos de prova. Apresenta também alta susceptibilidade ao entalhe necessitando, portanto, um estudo da influência das condições de confecção do entalhe e da pré-trinca. Nesta etapa inicial, verificaram-se também as dimensões ideais dos corpos de prova para garantir a condição de estado de tensão plana no ensaio de tração uniaxial. Este estudo permitiu determinar a melhor condição de obtenção de corpos de prova para a aplicação do método EWF. Na etapa seguinte utilizou-se o método EWF para a avaliação da tenacidade de blendas poliméricas com matriz semicristalina (PA6/ABS) e com matriz amorfa (PC/ABS), e também a eficiência do compatibilizante MMA-MA na tenacificação da blenda PA6/ABS. Os resultados obtidos permitiram concluir que a aplicação do método EWF para a avaliação da tenacidade das blendas em relação aos polímeros puros foi altamente satisfatória, bem como, a avaliação do efeito do compatibilizante na tenacidade da blenda PA6/ABS. A etapa final foi dedicada para avaliação de influência de variáveis que poderiam afetar os valores dos parâmetros de fratura do método EWF. Foram realizados estudos da influência da espessura do corpo de prova, da taxa de deformação e das condições de moldagem por injeção através da velocidade de injeção e temperatura do molde. Os resultados obtidos permitiram concluir que todas as variáveis afetaram os valores da tenacidade à fratura, através de mudanças nos valores do trabalho essencial de fratura específico, we, enquanto que o trabalho específico não-essencial ou plástico, βwp, apresentou-se independente das variáveis, com exceção da PA6 à alta taxa deformacional e PA6 e da blenda PA6/ABS/MMA-MA em diferentes espessuras.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6415.pdf: 10149797 bytes, checksum: f20e05d04e05d5a4372cd649ef2f24bc (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / Blends technology get by mechanical blend extends the range of polymer properties and makes it possible to fit them for specific applications. The performance and the mechanical properties of immiscible polymer blends are driven by the morphology and dependent on the type and process conditions, in addition to the Interfacial properties. Polymer blends containing nanoparticles have been studied in relation to two main roles that they can play in a blend; one related to improvement of properties (mechanical, thermal, electrical barrier, etc) and other related to the modification of miscibility/compatibility and blend morphology. In this work was evaluated the structuration of PP/PVMS blend with nanoparticles of Silica (SiO2) and Halloysite (HNT), the possibility of them acting as compatibilizer and best process conditions in twin screw extruder and injection molding to achieve a good dispersion and distribution and PVMS phase into PP matrix. Was made a previous study about nanoparticle content, time and mixture sequence, by torque reometer, to define the compositions which were studied in the next (extrusion and injection). Morphology and micro-rheology were studied and their correlation with the mechanical properties was made. By means of this analysis it was noticed that the PVMS domains were smaller in the nanoparticle presence, however were not small enough to toughen the blend. An increase in impact resistance was observed, proving that the nanoparticles showed an additive effect, but no synergistic. The best results were obtained for the blend with HNT that can be attributed to its greater aspect ratio and the content to be above the percolation threshold allowing the formation of a three-dimensional network that prevented PVMS coalescence by means of a physical barrier. Micro-rheology analysis indicated that the nanoparticles was located preferentially in the PP, while the wettability parameter indicated their were located on the interface. Both analyses can be explained by kinetic aspects, which demonstrated that the mixing time used blends preparation was not enough to all particles migrate to the interface. / A tecnologia de blendas por mistura mecânica amplia a gama de propriedades dos polímeros e torna possível adequa-las para aplicações específicas. O desempenho e as propriedades mecânicas de blendas imiscíveis são governadas pela morfologia obtida e dependentes do tipo e das condições de processamento, além das propriedades interfaciais. Blendas poliméricas contendo nanopartículas têm sido estudadas com relação a duas funções principais que as mesmas podem desempenhar em uma blenda; uma relacionada à melhoria de propriedades (mecânica, barreira, térmica, elétrica etc.) e outra relacionada à modificação da miscibilidade/compatibilidade e morfologia das blendas. Neste trabalho avaliou-se a estruturação da blenda PP/PVMS na presença de nanopartículas de Sílica (SiO2) e Haloisita (HNT), a possibilidade de sua atuação com compatibilizante e as melhores condições de processamento em dupla rosca e moldagem por injeção com a finalidade de obter uma boa dispersão e distribuição das nanopartículas e do PVMS na matriz de PP. Foi realizado um estudo prévio do teor de nanopartícula, tempo e sequência de mistura, por reometria de torque, para definir as formulações a serem estudadas nas etapas posteriores, de extrusão e injeção, bem como o estudo da morfologia e da microrreologia destas formulações e suas correlações com as propriedades mecânicas obtidas. Por meio das análises realizadas verificou-se que os domínios de PVMS foram menores na presença das nanopartículas, porém não foram pequenos o suficiente para tenacificarem a blenda. Um incremento nos valores de resistência ao impacto foi observado, comprovando que as nanopartículas apresentaram um efeito aditivo, todavia não sinérgico. Os melhores resultados foram obtidos para a blenda contendo HNT que podem ser atribuídos a sua maior razão de aspecto e ao teor estar acima do limite de percolação permitindo a formação de uma rede tridimensional que evitou a coalescência do PVMS por meio de uma barreira física. A análise microrreólogica indicou que as nanopartíclas se localizaram preferencialmente na matriz de PP, enquanto o parâmetro de molhabilidade indicou a sua localização na interface. Ambas as análises podem ser explicadas por meio dos aspectos cinéticos, que demonstrou que o tempo de mistura usado na obtenção das blendas não foi suficiente para que as partículas migrassem em sua totalidade para a interface.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6451.pdf: 8418213 bytes, checksum: 272dcc68a458348ed8bc0a61401da437 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Toughened polyamide 6 (PA6) nanocomposites were obtained by incorporation of acrylonitrile-EPDM-styrene (AES). As compatibilizing agents was used the copolymer methyl methacrylate-anhydride (MMA-MA). The effect of the blending protocol of the components and of the addition of three montmorillonites (Cloisite®30B, Cloisite®20A and Cloisite®Na+) was investigated. The nanocomposites were prepared in a twin screw extruder and then its microstructure, lamellar structure, mechanical, thermal and rheological properties were characterized. The morphology and properties of the nanocomposites were significantly affected by different nanoclays and blending protocol. The characterizations by transmission electron microscopy (TEM), small angle X-ray scattering (SAXS) and wide angle X-ray difraction (WAXD) indicated intercalated structures for the nanocomposites with Cloisite®20A and Cloisite®Na+, in contrast to the ones prepared with Cloisite®30B that exhibited exfoliated structure. The addition of nanoclays in the blends increased the modulus for all nanocomposites with respect to the pure blend. Excellent impact strength results were obtained for the nanocomposites compatibilized with MMA-MA with respect to the blend PA6/AES and ternary systems ternary (PA6/AES/clay), demonstrating the effective presence of the copolymer as a compatibilizer of these systems. It was observed a good correlation between mechanical properties and morphology. An increase in rigidity is accompanied by a corresponding increase in toughness when the clay is present in both phases. A significant increase in long period of nanocomposites compared to the PA6 was observed through SAXS results. In this work, polymer blends compatibilized with MMA-MA were also prepared and a significant increases in the mechanical behavior these materials was observed. / Nanocompósitos poliméricos de poliamida 6 (PA6) tenacificados foram obtidos através da incorporação de acrilonitrila-EPDM-estireno (AES). O copolímero acrílico metacrilato de metila-anidrido maleico (MMA-MA) foi utilizado como agente de compatibilização para este sistema. O efeito da ordem de mistura dos componentes e da adição de três argilas montmorilonitas (Cloisite®30B, Cloisite®20A e Cloisite®Na+) foi investigado. Os nanocompósitos foram preparados em uma extrusora de rosca dupla corotacional e caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios-X de baixo ângulo (SAXS) e alto ângulo (WAXD), ensaios mecânicos, térmicos e reológicos. A morfologia e propriedades dos nanocompósitos foram significativamente afetadas pelas diferentes nanoargilas e sequências de mistura. As caracterizações por MET, WAXD e SAXS indicaram a presença de estrutura intercalada para os nanocompósitos com Cloisite®20A e Cloisite®Na+, em contraste com aqueles preparados com Cloisite®30B que apresentaram estrutura esfoliada. A adição das nanoargilas à blenda aumentou o módulo de elasticidade destes materiais. Excelentes resultados de resistência ao impacto foram obtidos para os nanocompósitos compatibilizados com o MMA-MA (sistemas PA6/AES/argila/MMA-MA) em relação à blenda PA6/AES e aos sistemas ternários PA6/AES/argila, evidenciando a presença efetiva do copolímero como agente de compatibilização destes sistemas. Foi possível obter um aumento na rigidez nas misturas com Cloisite®20A, acompanhado de um correspondente aumento na tenacidade quando a argila está presente em ambas as fases. Um aumento bastante significativo nos valores de período longo dos nanocompósitos em relação à PA6 foi observado através dos resultados de SAXS obtidos em diferentes temperaturas. Blendas poliméricas de PA6/AES compatibilizadas com MMA-MA também foram preparadas e foram verificados aumentos significativos nas propriedades mecânicas destes materiais em relação à blenda pura sem agente compatibilizante.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFSP.pdf: 18802879 bytes, checksum: a9818f2ee4bfef9a0c0777ed0f312972 (MD5) Previous issue date: 2004-08-24 / The present work is about the influence of processing parameter and composition on the morphology of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)resins. The ABS grades chosen are commercial products with high rubber content, i. e., above 40 wt%. A styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) was blended to ABS parental compositions by melt extrusion in order to dilute the overall rubber contents, practice also used at the industry. The pure ABS in powder were processed in three different ways: compression, extrusion and injection molding. In each process there were variation of molding condition, and its influence on morphology formation were studied by transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. Blends of SAN content 2.5, 5, 10, 20, 30 and even 50 wt% of SAN had their morphologies investigated. Besides that, the polymeric components of the blends were chemically, rheologically and thermo-mechanically characterized. The analysis showed how the grafting grade and the amount of free SAN on ABS can be critical on the rheological characteristics of these materials. The pure ABS morphology showed agglomerated rubber particles, big enough to become the system matrix phase. Changes on the processing parameters alter the morphology only on the disperse phase domains size and distribution. The SEM morphology analysis of injection molded samples showed enhanced rubbery phase particles agglomeration at the border regions of the specimen. Adding up to 30 wt% of SAN in ABS wasn t enough to promote phase inversion, yielding a SAN rich phase as the system matrix. This result suggests that the added SAN wasn t miscible into the ABS free SAN. / O trabalho desenvolvido versa sobre a influência de parâmetros de processamento e da composição na morfologia de terpolímeros acrilonitrilabutadieno- estireno (ABS). As resinas de ABS escolhidas para este estudo são produtos comerciais e têm elevado teor de borracha, ou seja, acima de 40% em massa. O copolímero estireno-acrilonitrila (SAN) foi escolhido para diluir o teor de elastômero das resinas ABS, através de misturas por extrusão, prática utilizada também na indústria. Os ABS puros na forma de pó foram processados em três diferentes maneiras: compressão, extrusão e moldagem por injeção. Em cada processo foram variados parâmetros de processo, e suas influências na formação da morfologia foram estudadas através de microscopias eletrônicas de transmissão (MET) e de varredura (MEV). Blendas ABS/SAN contendo 2,5; 5; 10; 20; 30% e até 50% em massa de SAN foram alvo de estudos morfológicos. Além disso, os componentes poliméricos das blendas foram caracterizados química, reológica e termo-mecanicamente. As análises mostraram como as diferenças de grau de enxertia e de porcentagem de SAN livre nos ABS podem ser determinantes nas características reológicas destes materiais. A morfologia dos ABS puros apresentou aglomerados de partículas de borracha, grandes o suficiente para se tornarem a fase matriz do sistema contrapondo-se a morfologia típica dos sistemas obtidos por emulsão. As mudanças nos parâmetros de processamento alteraram a morfologia somente no que diz respeito ao tamanho e distribuição dos domínios da fase dispersa. A análise da morfologia em MEV de amostras injetadas mostrou que a aglomeração das partículas da fase elastomérica foi mais acentuada nas regiões próximas a parede do corpo de prova. A adição de até 30% em massa de SAN nos ABS foi insuficiente para promover a inversão de fases, onde a matriz do sistema passa a ser a fase rica em SAN. Este resultado leva a crer que o SAN adicionado foi imiscível com o SAN presente nos ABS.