Nesse trabalho foi analisada a viabilidade da utilização de poli(tereftalato de etileno) reciclado, PET, como agente de contenção de areia, utilizando o PET virgem e o poli(óxido de metileno), POM, para comparação. As amostras recebidas foram caracterizadas utilizando ressonância magnética nuclear de carbono-13 (13C-NMR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Também foram realizados ensaios mecânicos para avaliação da permeabilidade de um pacote de grãos, segundo as normas API RP 61 e API RP 58. Dessa forma, uma quantidade pré-definida dos polímeros granulados foi confinada separadamente em células cilíndricas metálicas, juntamente com substâncias normalmente utilizadas no tratamento de formações portadoras de hidrocarbonetos (como HCl a 15%, Dietileno-triamino-penta-acetato de potássio a 10 % e mistura de solventes, tais como xileno 45 %, óleo diesel 45 % e butilglicol 10 %) e também a petróleo e água do mar. As amostras foram submetidas a temperatura e pressão constantes, além de agitação por rotação, na temperatura de 70 C e na pressão de 24,1 MPa. Os ensaios duraram de 24 a 96 horas para os produtos químicos mais agressivos e 172 dias para a água do mar e o petróleo. Para os testes mais longos, foram coletadas amostras periodicamente, a fim de se verificar as condições de cada polímero, utilizando as técnicas anteriormente citadas, com exceção de 13C-NMR. A permeabilidade foi analisada ao final do período de exposição previsto. Os resultados obtidos foram comparados com os observados para os polímeros não-expostos, sendo constatada a degradação do POM quando em contato com HCl a 15 %, mas sem observar variações significativas que indicassem a degradação apreciável de qualquer dos tipos de PET nas condições testadas, sendo concluído que a utilização do PET reciclado como agente de contenção de areia é viável. / This work analyses the viability of applying recycled poly(ethylene terephthalate), PET, as sand control agent, using virgin PET and poly(methylene oxide), POM, for comparison means. The polymer samples were characterized by carbon-13 magnetic nuclear resonance (13C-NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TG), scanning electronic microscopy (SEM) and size exclusion chromatography (SEC). Also, mechanical experiments were performed, in order to determine the grain pack permeability, according to API RP 61 and API RP 58. In this way, a predefined amount of polymer grains were separately confined into cylindrical metallic cells, with substances commonly used to treat hydrocarbon formations (15 % HCl, 10 % potassium diethylene triamine pentaacetate and a solvent mixture, like xylene 45 %, diesel oil 45 % and EGMBE 10 %) and sea water and petroleum, likewise. The samples were submitted to a temperature of 70oC, a pressure of 24,1 MPa, which were maintained constant. Cell rotational agitation did not varied in the experiments. The exposure time was 24 and 96 hours, for the aggressive chemical products, and 172 days for sea water and oil. During the latter period, samples were periodically collected to test the polymer conditions, using all the above techniques, but the 13C-NMR. The pack permeability was analyzed only by the end of each established exposition period. The test results were compared to those obtained to non-exposed polymers and they have shown that POM was degraded by 15 % HCl. On the other hand, PET samples did not present significant changes under test conditions. Therefore, it has being concluded that the use of recycled PET as sand control agent is viable.

The increase in the volume of industrial wastes and continuous production of solid waste of various kinds cause many environmental concerns. In this context, the disposal of packaging and bottles of poly(ethylene terephthalate) (PET) has become a major problem because of the little attention given to the final destination. Therefore, this research proposes a technical analysis of the use of PET waste, from primary recycling, as feedstock for textile industry. Yarns of recycled PET were compared with commercial polyester yarns through of various analysis, such as, tensile test and solidification color analysis. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of the yarns and better interpretation of results. It might be noted that yarns of PET recycled have satisfactory performance, although tensile strength and solidity color to light are inferior to conventional polyester yarns. / O aumento no volume de rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos de naturezas diversas causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de embalagens e garrafas de poli(tereftalato de etileno) (PET) tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a análise técnica da utilização de resíduos de PET, oriundos de reciclagem primária, como matéria-prima para a indústria têxtil. Fios de PET reciclado foram comparados aos fios comerciais de poliéster através de diversos ensaios como, por exemplo, resistência à tração e ensaios para solidificação da cor. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia dos fios e melhor interpretação dos resultados. Pôde ser verificado que os fios de PET reciclado apresentam satisfatório desempenho, embora a resistência mecânica e a solidez a cor à luz sejam inferiores àquelas dos fios convencionais de poliéster.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1942.pdf: 3920831 bytes, checksum: c7ebcbad9fc4c1e3b98154fe862136b2 (MD5) Previous issue date: 2004-11-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The blends preparation and composites have been one of the techniques more used to make possible properties and to increase the time of useful life of polymers. PET is a polymeric semicrystalline that has a Tg in 75°C and Tm in 245°C. The low value of Tg of PET and its easiness in crystallizing a lot of times points negative not desired can be considered in a certain project. PEI is a polymeric one amorphous with a value of Tg quite loud 215°C. In the mixture of PET (virgin or recycled) with PEI a displacement was verified in Tg of PET, as well as the one of PEI suggesting polymeric miscibility of the two in the melted state and confirmed later on by the negative value of the parameter of certain Flory to thermal treatments. Since the fusion entalpia is proportional to the crystalline fraction, its correlation with the conformer Reason Trans, RT, was found linear and independent of the content of PEI, turning possible to the determination of the degree of cristalinidade of independent PET of which it goes the composition of to blend PET/PEI. From the results of mechanical resistance of the samples submitted to the aging under radiation UV, it was verified that, independent of the type of PET employee, of the time of radiation of the condition dry or after immersion in water, for stabilized blends or not, so much the specific deformation in the rupture, elastic module, the deformation, and calculated elastic energy, they show a continuous tendency of growth with increase of the content of PEI in the mixture. The effective protection of PEI was verified on PET starting from 25% in PEI of up to 200h of exhibition under UV for the dry samples and up to 100h for samples after immersion in water. After thermal cycle it was verified that, depending on the temperature of the test the composition becomes an important factor. The thermal treatment above 90°C in the presence of the blends with larger concentration than 25% in PEI eliminate the tensions frozen during the processing, in other words, physical aging without there is the crystallization of PET, consequently, a significant improvement was observed in the mechanical answer in terms of elastic energy until tenth cycle. The thermal cycle at 120°C and 140°C is committed for the physical aging of PET and crystallization after the first cycle. The results obtained for the blend with content of 25% in PEI, in fact, when compared to the samples of pure PET they evidence the significant gain in the value of the elastic energy, these results suggest the potentiality for a possible application of this blend in the production of pieces whose interest is to guarantee a good resistance to the impact. / A preparação de blendas e compósitos tem sido umas das técnicas mais utilizadas para viabilizar propriedades e aumentar o tempo de vida útil de polímeros. O PET é um polímero semicristalino que possui Tg em 75°C e Tm em 245°C. O baixo valor da Tg do PET e sua facilidade em cristalizar muitas vezes podem ser considerados pontos negativos indesejados em um determinado projeto. A PEI é um polímero amorfo com um valor de Tg bastante alto 215°C. Na mistura de PET (virgem ou reciclado) com PEI foi verificado um deslocamento na Tg do PET, bem como a do PEI sugerindo miscibilidade do dois polímeros no estado fundido e confirmado pelo valor negativo do parâmetro de Flory determinado posteriormente a tratamentos térmicos. Desde que a entalpia de fusão é proporcional à fração cristalina, sua correlação com a Razão de conformação Trans, RT, foi encontrada linear e independente do conteúdo de PEI, tornando possível à determinação do grau de cristalinidade do PET independente de qual for a composição da blenda PET/PEI. A partir dos resultados de resistência mecânica das amostras submetidas ao envelhecimento sob radiação UV, verificou-se que, independente do tipo de PET empregado, do tempo de radiação da condição seco ou após imersão em água, para blendas estabilizadas ou não, tanto a deformação específica na ruptura, módulo elástico, a elongação, e energia elástica calculada, mostram uma tendência contínua de crescimento com aumento do conteúdo de PEI na mistura. Foi verificada a proteção efetiva da PEI sobre o PET a partir de 25% em PEI de até 200h de exposição sob UV para as amostras secas e até 100h para amostras após imersão em água.Após ciclagem térmica verificou-se que, dependendo da temperatura de ensaio de ciclo térmico a composição passa a ser um fator importante. O tratamento térmico acima de 90°C na presença das blendas com concentração maior que 25% em PEI elimina as tensões congeladas durante o processamento, ou seja, envelhecimento físico sem que haja a cristalização do PET, conseqüentemente observou-se uma melhoria significativa na resposta mecânica em termos de energia elástica até o décimo ciclo. A ciclagem térmica a 120°C e a 140°C são comprometidas pelo envelhecimento físico do PET e cristalização após o primeiro ciclo.Os resultados obtidos para a blenda com conteúdo de 25% em PEI, de fato, quando comparados às amostras de PET puro evidenciam o ganho significativo no valor da energia elástica, estes resultados sugerem a potencialidade para uma possível aplicação desta blenda na produção de peças cujo interesse é garantir uma boa resistência ao impacto.

[pt] A presente pesquisa tem como objetivo avaliar o comportamento de misturas asfálticas do tipo CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) adicionadas com garrafas PET (Polietileno Tereftalato) trituradas em diferentes granulometrias e teores. O filer convencional (pó de pedra) utilizado em misturas asfálticas foi substituído pelo pó proveniente da moagem das garrafas PET, já que o seu elevado ponto de fusão permite a utilização como agregado na mistura. Portanto, foi utilizado o material triturado nos diâmetros 10 mm e 2 mm, nos teores de 0,5 porcento e 1,0 porcento adicionadas ao CBUQ e, também, a substituição de 2,5 porcento do pó de pedra por pó de PET, juntamente com a adição de 0,5 porcento de PET triturado no diâmetro de 10 mm. A partir dos ensaios de caracterização dos agregados (granulometria, durabilidade, densidade, massa específica e abrasão Los Angeles) e do ligante asfáltico CAP 30/45 (densidade específica, penetração, ponto de amolecimento, ductilidade, solubilidade em tricloroetileno e envelhecimento em estufa de filme rotativo), foram feitas as dosagens das misturas asfálticas, pelo método Marshall, e a confecção de corpos de prova, o que possibilitou a realização dos ensaios mecânicos de estabilidade e fluência Marshall, resistência à tração, módulo de resiliência e de vida de fadiga. A inserção de PET triturado às misturas de CBUQ foi satisfatória, sendo os resultados dependentes dos teores e das granulometrias das partículas de PET utilizados. Observa-se que o incremento nos parâmetros de resistência e na vida útil das misturas estudadas foi mais efetivo para o CBUQ com 0,5 porcento de PET triturado em 10 mm e com a substituição de 2,5 porcento do filer por pó de PET, na sua composição granulométrica. Portanto, o uso de resíduos de garrafas PET para o melhoramento de misturas asfálticas pode minimizar os problemas atuais disposição do resíduo, contribuir com a redução do consumo de recursos naturais e dar um uso nobre para este material. / [en] This research aims to evaluate the behavior of HMA mixtures (hot mix asphalt concrete) added with PET (Polyethylene Terephthalate) bottles pounded into different particle sizes and concentrations in the mixture. The usual filler (stone dust) was replaced by the powder from the milling of PET bottles, since its high melting point allows the use as an aggregate in the mix. Thus, it was used the material in diameters of 10 mm and 2 mm, in concentrations of 0.5 percent and 1.0 percent added in the HMA and, also, the replacement of 2.5 percent of the stone powder for the PET powder with addition of 0.5 percent triturated with diameter of 10 mm. From the characterization tests of aggregates (particle sizes, durability, density, Los Angeles abrasion) and asphalt (specific density, penetration, softening point, ductility, solubility in trichloroethylene, RTFOT – rolling thin film oven test), it was made the calculations of the dosage by the Marshall method, production of specimens, which enabled the realization of mechanical tests of Marshall Stability and Flow, Tensile Strength, Resilient Modulus and Fatigue. The insertion of triturated PET was satisfactory, being dependent on the results of the percentages and particle sizes of the PET used. It was observed that the increase in the strength parameters and the useful life of the mixtures studied is more effective for the HMA with 0.5 percent PET of 10 mm diameter and the substitution of 2.5 percent of the filler for PET powder in its granulometric compositions. Therefore, the use of PET bottle waste to the improvement of asphalt mixtures can minimize the current problems of waste disposal, contribute to reduce the consumption of natural resources and make a noble use for this material.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Tereftalato de Polietileno PET é um termoplástico polar,com elevada estabilidade dimensional e temperatura de fusão, alta impermeabilidade a gases e resistência química a ácidos e solventes, empregado na fabricação de garrafas no Brasil. A biodegradação tem sido descrita como uma possível metodologia para reduzir o acúmulo de plásticos. Neste trabalho foi avaliado o desempenho das linhagens de Bacillus subtilis e Phanerochaete chrysosporium isoladamente na biodegradação do tereftalato de polietileno. Neste sentido, foram preparadas partículas do polímero sendo submetidas aos tratamentos com luz ultra violeta (6 e 36 horas) e temperaturas (35C e 50C) em seguida, foram colocadas nos meios caldo nutriente (B.subtilis) e Sabouraud (P. chrysosporium), incubados por 30 e 60 dias, incubados a 35C e 28C, respectivamente. Com a degradação das partículas observou-se que o pH passou de 5 para >8, com formação de biofilmes e indução da produção de enzimas (amilase, protease, esterase e polifenoloxidases). A formação do biofilme foi evidenciada por microscopia eletrônica de varredura. Os produtos metabólicos formados no meio de cultura foram avaliados pelo teste de toxicidade utilizando Artemia salina. A microscopia eletrônica demonstrou que B. subtilis colonizou completamente a superfície das partículas do PET, tanto nas condições controle (sem tratamento), como tratados. Os melhores resultados foram observados com o tratamento à temperatura de 50C, onde ocorreu alteração na superfície do polímero, perda da massa polimérica, permitindo maior colonização de ambos os microrganismos. As enzimas hidrolíticas foram produzidas pelos microrganismos em todos os tratamentos, em especial, à temperatura de 50C. Contudo, observou-se que B. subtilis não produziu polifenoloxidases. Os subprodutos da degradação do PET nas condições estudadas apresentaram alta toxicidade para Artemia salina no caso do P. chrysosporium e baixa toxicidade para B. subtilis. Os resultados obtidos sugerem o tratamento o prévio com a temperatura de 50C como importante para o processo de biorremediação / In recent years, the consumption of the poly ethylene terephtalate plastic - PET is used in the manufacture of bottles, comes increasing in Brazil. PET is a polar thermoplastic, with raised dimensional stability and temperature of fusion, high impermeability the acid gases and chemical resistance to solvents. The biodegradation has been described as a possible methodology to reduce the accumulation of plastics. In this work it was carried through the evaluation by Bacillus subtilis and Phanerochaete chrysosporium performance on the biodegradation of the polyethylene terephtalate. In this direction, particles of polymer were submitted to the treatments: exposition to ultra violet light (6 and 36 hours) and temperatures (35C and 50C), followed incubation with the microorganisms during 30 and 60 days. The polymer degradation process was accompanied by determination of pH, biofilm formation and the cells viability, enzymes detection (amylase, protease, esterase, and polyphenoloxidase), as well as the scanning electron microscopy of biofilm and toxicity tests. The results obtained observed the biofilm formation by Bacillus subtilis on polyethylene terephtalate surface particles. The treatment using the temperature of 50C demonstrated a higher alteration in the surface of the polymer, supported the colonization of the microorganisms followed of the hydrolytic enzymes production. It was observed that Bacillus subtilis does not produced polyphenoloxidase. The results indicated the temperature (50.C), induces the esterase production and it is related to degradation process. The P. chrysosporium produced esterases and polyphenoloxidase, whose enzymes had demonstrated to be involved with the polyethylene terephtalate degradation process, and were formed products with higher toxicities to Artemia salina

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseENI.pdf: 5287790 bytes, checksum: c30a5b5cc0b140789ff3816da6250c1e (MD5) Previous issue date: 2006-09-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work was motivated by the need of a better understanding of the microrheological characteristics of polybutylene terephthalate, PBT, polymer blends, such as the matrix phase PBT and the styrene-acrylonitrile, SAN copolymer as dispersed phase. The main purpose of the microrheological studies carried out was to analyze the rheological behavior and the morphology, as well as their correlation, in the preparation of the PBT/SAN immiscible blend, with and without the use of an interfacial compatibilizer. The rheological behavior was analyzed by torque rheometry, rotational rheometry with parallelplates geometry, and capillary rheometry. The interfacial tensions were measured by the modified ellipsoidal drop retraction method, using an optical polarized light microscope coupled to a hot stage. Two complementary techniques were used in the morphological analyses: scanning electron microscopy (SEM) with tetrahydrofuran (THF) extraction of the dispersed phase, and transmission electron microscopy (TEM) with rutene tetroxide (RuO4) deposition in the dispersed phase. The interfacial tension between the PBT polymer and the SAN copolymer was found to increase as the molar mass of the PBT increased. The use of rotational rheometry with parallel plates at low shear rates allowed the increase in viscosity to be quantified as a function of the reaction of the polymeric macromolecules in the PBT/SAN blend compatibilized or not with the interfacial compatibilizer, the MMA-GMA-EA copolymer. Based on the morphological characterizations, an analysis was made of the fibril formation mechanisms, break up and coalescence of the particles of dispersed phase and their interactions with the addition of interfacial compatibilizers. The rotational rheometry at low shear rates proved to be extremely efficient in the analysis of blend compatibilization, which is usually analyzed by torque rheometry. It was checked that, at high shear rates, the viscosity ratio influenced the formation of more finely dispersed phases. / O motivo que levou à realização deste trabalho de doutorado consistiu na necessidade de um melhor entendimento das características microrreológicas de blendas poliméricas constituídas de poli(tereftalato de butileno), PBT, como fase matriz, e do copolímero estireno-acrilonitrila, SAN, como fase dispersa. Os estudos microrreológicos realizados tiveram como enfoque principal analisar o comportamento reológico e a morfologia, bem como suas correlações na preparação da blenda imiscível PBT/SAN, com e sem a utilização de um compatibilizante interfacial. Nas análises do comportamento reológico, foram utilizadas reometria de torque, reometria rotacional na geometria de placas paralelas e reometria capilar. As medidas de tensões interfaciais foram realizadas através do método de retração de gotas elipsoidais modificado, utilizando-se de um microscópio óptico com luz polarizada acoplado a um estágio a quente. Nas análises morfológicas, foram utilizadas duas técnicas complementares, através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com extração da fase dispersa com tetrahidrofurano (THF) e por microscopia eletrônica de transmissão (MET) com a deposição de tetróxido de rutênio (RuO4) sobre a fase dispersa. Utilizando-se do método de retração de gota modificado, verificou-se que a tensão interfacial entre o polímero PBT e o copolímero SAN aumenta com o aumento da massa molar do PBT. Utilizando-se da reometria de placas paralelas a baixas taxas de cisalhamento, foi possível quantificar o aumento de viscosidade em função da reação das macromoléculas poliméricas na blenda PBT/SAN, compatibilizada ou não com o agente de compatibilização interfacial (o terpolímero metacrilato de metilametacrilato de glicidila-acrilato de etila, MMA-GMA-EA). Por meio das caracterizações morfológicas, foi possível analisar os mecanismos de formação de fibrilas, cominuição e coalescência das partículas de fase dispersa e de suas interações com a adição de agentes de compatibilização interfacial. A técnica de reometria rotacional de placas paralelas em baixas taxas de cisalhamento mostrou-se extremamente eficiente na análise de compatibilização de blendas, que, na maioria das vezes, é feita através de reometria de torque. Verificou-se que, a altas taxas de cisalhamento, a razão de viscosidade influencia a formação de fases mais finamente dispersas em função da taxa de cisalhamento aplicada à blenda PBT/SAN.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2884.pdf: 1427579 bytes, checksum: 15c73529ac62953165468877687fa6d3 (MD5) Previous issue date: 2004-05-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / The growing concern with the solid residues management, observed in the last decade, due to its huge amount and impact, has motivated the search for recycling processes, where these residues can be reprocessed to generate new products, enlarging the cycle of materials and energy which are present in them. Special attention is given to the recycling of PET from containers of carbonated drinks. During the recycling of PET, the action of degradative fenomena creates a recycled resin with inferior properties, when compared to the original one, which difficults the use in new cycles of processing. The use of processing additives can overcome this effect. The improvement on the processability and modifications in the final properties of products made with blends of branched and linear resins have been reported in the literature. The branched resin could act as a processing additive. Even though some studies have characterized branched PET resins, the mixture of branched PET with recycled PET has not been reported before. Therefore, this study has as objective the characterization of a branched PET resin for use as processing additive in recycled PET and the characterization of the properties of the blends made with these two resins. In a first step, the characterization of the branched and recycled PET has been performed, and their properties compared with a bottle grade PET resin. The resins have been reprocessed to study the effect of the reprocessing over their properties. Modifications on the viscoelastic properties have been observed; the melt viscosity diminished, due to the degradation suffered during the process; the branched resin showed higher viscosity and melt strength. Next, the branched and recycled PET were blended. Improvements on the rheological properties were observed. The blends showed potential for use in transformation processes where higher melt strength is required. / A crescente preocupação com a gestão de resíduos sólidos, observada na última década, em virtude de sua enorme quantidade e impacto ambiental, tem motivado a busca por processos de reciclagem, onde estes resíduos podem ser reprocessados de modo a gerarem novos produtos, ampliando o ciclo dos materiais e energia neles contidos. Especial atenção tem sido dada para a reciclagem do poli (tereftalato de etileno), PET, advindo de embalagens de bebidas carbonatadas. Durante a reciclagem do PET a ação de fenômenos degradativos produz uma resina reciclada com propriedades inferiores à original, dificultando novos ciclos de processamento. O uso de aditivos de processamento pode compensar esse efeito. A melhoria na processabilidade e modificações de propriedades finais de produtos feitos com misturas de resinas ramificadas e lineares foram reportadas na literatura. A resina ramificada atuaria como aditivo de processamento. Embora alguns estudos tenham realizado a caracterização de resinas de PET ramificado, a incorporação do PET ramificado em blendas com PET reciclado não foi reportada. Assim, este estudo tem como objetivos a caracterização de uma resina de PET ramificado para uso como aditivo de processamento em PET reciclado e das propriedades das blendas formadas pelas duas resinas. Em uma primeira etapa foi feita a caracterização do PET ramificado e do PET reciclado usados no trabalho, em comparação com uma resina de PET grau garrafa. As resinas foram reprocessadas para o estudo do efeito do reprocessamento sobre suas propriedades. Modificações das propriedades viscoelásticas foram observadas; a viscosidade do fundido apresentou queda significativa, em virtude da degradação sofrida durante o processo; a resina ramificada apresentou maior viscosidade e resistência do fundido. A seguir efetuou-se a mistura do PET ramificado com o reciclado. Melhorias nas propriedades reológicas foram observadas. As blendas apresentaram potencial para uso em processos de transformação para os quais maior resistência do fundido é requerida.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na reação de desidrogenação oxidativa de propano (ODHP), propano reage com oxigênio da superfície de metais de transição para produzir propeno e água, em temperaturas de 300-700C. Porém, o propeno pode facilmente oxidar, formando CO e CO2. Assim, busca-se catalisadores que promovam a seletividade do propeno. Compostos tipo hidrotalcitas estão sendo apontados como catalisadores de grande potencial para a reação. Portanto, o principal objetivo desse trabalho foi sintetizar precursores tipo hidrotalcitas (contendo íons Ni2+, Mg2+ e Al3+ e tereftalato, heptamolibdato e decavanadato como ânions de compensação) para serem testados na reação de desidrogenação oxidativa de propano. Esses precursores foram sintetizados com uma razão Al/(Al+Ni+Mg)=0,5, variando a razão de Ni/Mg. Além disso, realizou-se a troca iônica do tereftalato (TA) por heptamolibdato (Mo7O24) e decavanadato (V10O28). Esses compostos foram calcinados, obtendo-se assim, óxidos mistos de NiMgAl, NiMgAlMo e NiMgAlV que foram testados como catalisadores na reação de ODHP. Para a determinação das propriedades dos catalisadores foram usadas as técnicas de caracterização: DRX, TGA, volumetria de N2, TPR, Raman e FTIR e ICP. Os resultados indicaram que os materiais tipo hidrotalcita foram obtidos com sucesso. No caso dos precursores preparados por troca iônica a cristalinidade foi menor que os da série NiMgAl-TA. Estes mesmos precursores quando calcinados apresentaram áreas muito altas. Nas três séries, os precursores calcinados são constituídos por óxidos mistos como NiO, NiMoO4, Ni2V2O7 cristalinos e espécies de alumínio e magnésio não detectados na DRX. No teste catalítico de ODHP, observou-se que com o aumento da conversão diminuía a seletividade de propeno, para os óxidos mistos que não continham molibdênio. Os catalisadores da série molibdênio foram os que obtiveram melhor desempenho com altas seletividades, mesmo em altas conversões e a série de cujo precursor foi o tereftalato foi a que exibiu maiores conversões, mas com seletividades menores que da série de Mo / In the reaction of oxidative dehydrogenation of propane (ODHP), propane reacts with oxygen in the transition metal surface to produce propylene and water at temperatures of 300-700 C. However, the propylene can easily oxidize, forming CO and CO2. Thus, catalysts that promote the selectivity of propylene are being searched. Hydrotalcites type compounds are identified as potential major catalysts for the reaction. Therefore, the main objective of this work was to synthesize precursors hydrotalcites type (containing Ni2+, Mg 2+ and Al 3+ ions and terephthalate, heptamolybdate and decavanadate as compensation anions) to test in the reaction of oxidative dehydrogenation of propane.These precursors were synthesized with Al/(Ni+Mg+Al) = 0.5 for different ratios of Ni/Mg. In addition, there was the ion exchange terephthalate (TA) by heptamolybdate (Mo7O24) and decavanadate (V10O28). These compounds were calcined, to obtain NiMgAl, NiMgAlMo and NiMgAlV mixed oxides and tested as catalysts in the ODHP reaction.For determining the properties of the catalysts the following characterization techniques were used: XRD, TGA, N2 volumetry, TPR, ICP, FTIR and Raman spectroscopy. The results indicated that the hydrotalcite-like materials were successfully obtained. In the case of the precursors prepared by ion exchange crystallinity was lower than those of NiMgAl-TA series. These same precursors when calcined had very high areas. In three series, the calcined precursors are comprised by mixed oxides such as crystalline NiO, NiMoO4, Ni2V2O7 and Al an Mg species not detected by XRD. In ODHP catalytic test, it was observed that with increasing conversion the propylene selectivity decreased to the mixed oxides containing no molybdenum. The catalysts of molybdenum series were those who performed better with high selectivity even at high conversions and the terephthalate precursor series shows the highest conversions, but with lower selectivity than Mo series

Nesse trabalho foi analisada a viabilidade da utilização de poli(tereftalato de etileno) reciclado, PET, como agente de contenção de areia, utilizando o PET virgem e o poli(óxido de metileno), POM, para comparação. As amostras recebidas foram caracterizadas utilizando ressonância magnética nuclear de carbono-13 (13C-NMR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Também foram realizados ensaios mecânicos para avaliação da permeabilidade de um pacote de grãos, segundo as normas API RP 61 e API RP 58. Dessa forma, uma quantidade pré-definida dos polímeros granulados foi confinada separadamente em células cilíndricas metálicas, juntamente com substâncias normalmente utilizadas no tratamento de formações portadoras de hidrocarbonetos (como HCl a 15%, Dietileno-triamino-penta-acetato de potássio a 10 % e mistura de solventes, tais como xileno 45 %, óleo diesel 45 % e butilglicol 10 %) e também a petróleo e água do mar. As amostras foram submetidas a temperatura e pressão constantes, além de agitação por rotação, na temperatura de 70 C e na pressão de 24,1 MPa. Os ensaios duraram de 24 a 96 horas para os produtos químicos mais agressivos e 172 dias para a água do mar e o petróleo. Para os testes mais longos, foram coletadas amostras periodicamente, a fim de se verificar as condições de cada polímero, utilizando as técnicas anteriormente citadas, com exceção de 13C-NMR. A permeabilidade foi analisada ao final do período de exposição previsto. Os resultados obtidos foram comparados com os observados para os polímeros não-expostos, sendo constatada a degradação do POM quando em contato com HCl a 15 %, mas sem observar variações significativas que indicassem a degradação apreciável de qualquer dos tipos de PET nas condições testadas, sendo concluído que a utilização do PET reciclado como agente de contenção de areia é viável. / This work analyses the viability of applying recycled poly(ethylene terephthalate), PET, as sand control agent, using virgin PET and poly(methylene oxide), POM, for comparison means. The polymer samples were characterized by carbon-13 magnetic nuclear resonance (13C-NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TG), scanning electronic microscopy (SEM) and size exclusion chromatography (SEC). Also, mechanical experiments were performed, in order to determine the grain pack permeability, according to API RP 61 and API RP 58. In this way, a predefined amount of polymer grains were separately confined into cylindrical metallic cells, with substances commonly used to treat hydrocarbon formations (15 % HCl, 10 % potassium diethylene triamine pentaacetate and a solvent mixture, like xylene 45 %, diesel oil 45 % and EGMBE 10 %) and sea water and petroleum, likewise. The samples were submitted to a temperature of 70oC, a pressure of 24,1 MPa, which were maintained constant. Cell rotational agitation did not varied in the experiments. The exposure time was 24 and 96 hours, for the aggressive chemical products, and 172 days for sea water and oil. During the latter period, samples were periodically collected to test the polymer conditions, using all the above techniques, but the 13C-NMR. The pack permeability was analyzed only by the end of each established exposition period. The test results were compared to those obtained to non-exposed polymers and they have shown that POM was degraded by 15 % HCl. On the other hand, PET samples did not present significant changes under test conditions. Therefore, it has being concluded that the use of recycled PET as sand control agent is viable.

Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romao_Wanderson_M.pdf: 3473303 bytes, checksum: 3ef4c09640bf5042dfcbfd4c110e4244 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Atualmente, o Brasil apresenta um dos maiores índices mundiais de reciclagem mecânica do poli (tereftalato de etileno), PET. O sucesso desse termoplástico na indústria de reciclagem deve-se à sua ampla diversidade de aplicações. As embalagens recicladas grau alimentício podem ser misturadas com a resina virgem e reprocessadas. Três metodologias foram estudadas para detectar a presença do PET pós-consumo graugarrafa (PETpc-btg) em PET virgem grau-garrafa (PETv-btg): calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectrometria de massas (MALDI-TOF MS) e Fluorescência de raios-X (XRF). Amostras de PETv-btg de três fabricantes foram analisadas: Braskem, Rhodia e Eastman. Amostras de PETpc-btg submetidas ao processo super-clean® também foram analisadas. Elas apresentam a mesma [h] do PETv-btg e foram fornecidas pela empresa Bahia PET. Amostras de PETv-btg Braskem e PETpc-btg foram misturadas e processadas em nosso laboratório em diversas proporções através de um misturador interno acoplado ao reômetro de torque. Os resultados de DSC mostram que a Tm, Tc, DCp e a cinética de cristalização são as principais propriedades térmicas que servem para diferenciar entre PETv-btg e PETpc-btg. Utilizando a técnica de MALDI-TOF MS aliado ao PCA (Análise Componentes Principais), foi possível distinguir as amostras em vários grupos. Esses grupos eram separados em função de alterações químicas como: variações na viscosidade intrínseca ([h] 0,80 e [h] = 0,65-60); submetidas e não submetidas a algum processo industrial; wt % de PETpc-btg em PETv-btg Braskem; e variação no processo de síntese do polímero (fabricante). A partir desses resultados foi possível construir um modelo de calibração, onde ele consegue distinguir entre uma amostra de PETv-btg e uma amostra de PETpc-btg. As medidas de XRF mostraram que alguns fabricantes utilizam mais de um catalisador para o processo de síntese do PETv-btg. A Braskem utiliza manganês e antimônio. Portanto, o modelo de previsão funciona para prever a wt % PETpc nas misturas que foram utilizadas na construção dele, como é o caso das resinas de PETv-btg Braskem e PETpc-btg. Observamos também, através das medidas de XRF, que o teor de Ferro presente no PET aumenta em função do processo de reciclagem. Esta variável poderá ser utilizada para a construção de um modelo quimiométrico abrangendo uma maior quantidade de variáveis / Abstract: Recently, Brazil recorded mechanical recycling of the poly (ethylene terepththalate), PET, the highest in the world, corresponding to about 53 wt %. This success in the recycling industry is due to the wide range of its applications, from textiles to packaging for the food industry. The recycled food-grade packaging could be mixed with virgin resin and reprocessing. Three methodologies were used to detect the presence of the bottle-grade post-consumption PET (PETpc-btg) in the bottle-grade virgin PET (PETv-btg): differential scanning calorimetry (DSC), x-ray fluorescence and matrix assisted laser desorption ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). PETv-btg samples were supplied by the manufacturers (Braskem, Rhodia and Eastman). Samples from a superclean ® process (Bahia PET Reciclagem) were also analysed. All samples had the same intrinsic viscosity values, [h]. Braskem PETv-btg and PETpc-btg samples were blended and processed in different proportions in our laboratory using a HAAKE mixer system. DSC results show that cristallization kinetics, heat capacity (DCp), melting and crystallization temperature are the principal thermal properties that can be used to distinguish between PETv-btg and PETpc-btg. MALDI-TOF MS results together with PCA (principal component analysis) was used to classify the samples into several groups: intrinsic viscosity changes ([h] 0,80 e [h] = 0,65-60); processed and not submitted to some industrial process; wt % PETpc-btg in the PETv-btg Braskem; synthesis process change (manufacturer). From these results, it was possible to creat a calibration model, that differentiated between PETv-btg and PETpc-btg resins. However, we were not able to forecast the percentage of PETpc-btg in the PETv-btg. A model can be made from processed samples where its Mw could be corrected for solid state polymerization or the super-clean® process. XRF results show that some manufacturers use one or more catalysts for PETv-btg synthesis. The Braskem resin is made using manganese and antimony catalysts. Therefore, the prediction model is valid only when the origin of the studied mixture is known, such as PETv-btg/PETpc-btg processed blends. For other resins, the prediction model does not work. The Braskem resin had characteristics distintct from the others. We observed also that the Fe concentration in PET increase in as a function of the recycling process. Therefore, this variable could be used, in the future work, to create chemometric models incluing a higher number of variables / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química