Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-02-21T21:14:12Z No. of bitstreams: 1 JucikleciaDaSilvaReinaldo_TESE.pdf: 5032340 bytes, checksum: b1beaa4ac0c047c8890f7084d295b5df (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-02-22T21:03:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JucikleciaDaSilvaReinaldo_TESE.pdf: 5032340 bytes, checksum: b1beaa4ac0c047c8890f7084d295b5df (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T21:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JucikleciaDaSilvaReinaldo_TESE.pdf: 5032340 bytes, checksum: b1beaa4ac0c047c8890f7084d295b5df (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho foi realizado um estudo para investigar a influ?ncia da estrutura qu?mica no comportamento reol?gico na regi?o da viscoelasticidade linear das blendas polim?ricas constitu?das de pol?meros acr?licos (poli(metacrilato de metila) homopol?mero (PMMAh), poli(metacrilato de metila) com elast?mero (PMMAe)) e estir?nicos (poliestireno (PS), copol?mero estireno-acrilonitrila (SAN), copol?mero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e copol?mero metacrilato de metila-butadieno-estireno (MBS)). A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) mostrou diferentes bandas caracter?sticas das estruturas qu?mica e a calorimetria explorat?ria diferencial (DSC) identificou as temperaturas de transi??o v?trea (Tg) relacionadas aos acr?licos, estir?nicos e fase elastom?rica do PMMAe, ABS e MBS. Os resultados da composi??o qu?mica do SAN e ABS mostraram que a porcentagem de AN encontravam-se dentro da janela de miscibilidade para as misturas com o PMMA, isto ?, de 25 e 21%, respectivamente. Os resultados reol?gicos a baixas frequ?ncias na regi?o de viscoelasticidade linear mostraram que houve uma mudan?a significativa no comportamento reol?gico em rela??o ao uso do PMMAh, quando comparado ao uso do PMMAe e, mostraram tamb?m, a miscibilidade e imiscibilidade das blendas polim?ricas com varia??o estrutural dos componentes minorit?rios. A microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e microscopia eletr?nica de transmiss?o (MET) mostraram a imiscibilidade nas blendas polim?ricas com PS e miscibilidade da blenda PMMAh/SAN, e tamb?m a miscibilidade entre o PMMAh com SAN livre do ABS na blenda PMMAh/ABS, corroborando com os resultados reol?gicos. Entretanto, as blendas polim?ricas com PMMAe apresentaram resultados microrreol?gicos complexos, devido a presen?a da fase elastom?rica. As fotomicrografias mostraram a miscibilidade entre o PMMA e o SAN nas blendas PMMAe/SAN e PMMAe/ABS, onde o PMMAe apresentou part?culas do tipo casca-n?cleo (core-shell) e o ABS apresentou dom?nios de fase dispersa de polibutadieno. / The aim of this work was to investigate the influence of the effect of the chemical structure on the rheological behavior in the linear viscoelastic region of polymer blends consisting of acrylic polymers (poly (methyl methacrylate) homopolymer (PMMAh), poly (methyl methacrylate) with elastomeric particles (PMMAe)) and styrenic polymers (polystyrene (PS), styrene-acrylonitrile copolymer (SAN), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS)). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed a different bands characteristic of the chemical structures and tje differential scanning calorimetry (DSC) identified the glass transition temperatures (Tg) related to acrylics, styrenics and elastomeric phases of PMMAe, ABS and MBS. The results of the chemical compositions of the SAN and ABS showed that the percentage of AN were within the miscibility window for mixtures with PMMA, ie 25 and 21 wt%, respectively. The rheological results obtained at low frequency in the region of linear viscoelasticity showed that there was a significant change in the rheological behavior in relation to the use of PMMAh when compared to the use of PMMAe and also showed the miscibility and immiscibility of the polymer blends with structural variation of the minority components. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) showed the immiscibility in polymer blends with PS and miscibility in PMMAh/SAN blend, as well as the miscibility between PMMAh and free SAN of the ABS in the PMMAh/ABS blend, corroborating with the rheological results. However, the polymer blends with PMMAe presented complex microrreological results due to the presence of the elastomeric phase. Photomicrographs showed the miscibility between PMMA and SAN in the PMMAe/SAN and PMMAe/ABS blends, where PMMAe presented core-shell particles and ABS showed dispersed phase domains of the polybutadiene.

The present work extends the Parametric Formulation of the Finite-Volume Theory to the case of heterogeneous materials with time-dependent behavior. Such a theory has already proved to be an efficient alternative to the Finite Element Method in the modeling of linear elastic heterogeneous materials. Firstly, general expressions for linear viscoelasticity are considered, determining deferred strains with a State Variables formulation. Expressions for the basic rheological models are given, extended to 3D situations and set in an adequate matrix form. Temperature dependence is modeled using the time-temperature equivalence principle. Then, the Parametric Formulation of the Finite-Volume Theory is reviewed and extended including the consideration of viscoelastic deformations. Detailed matrix expressions for the incremental solution of linear thermoviscoelastic problems are given. The numerical results are verified with several examples using analytical solutions found in the literature or determined by using the Correspondence Principle. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho tem por objetivo expandir a formulação numérica denominada Formulação Paramétrica da Teoria de Volumes Finitos para o caso de materiais com comportamento dependente do tempo. Tal teoria tem demonstrado ser uma eficiente alternativa ao Método dos Elementos Finitos para a modelagem de materiais heterogêneos elásticos lineares. Primeiramente, expressões gerais da viscoelasticidade linear são apresentadas, empregando-se uma formulação baseada em Variáveis de Estado para determinação das deformações dependentes do tempo. Expressões para os modelos reológicos básicos são dadas, estendidas para situações tridimensionais e estabelecidas em adequada forma matricial. A influência da temperatura sobre as propriedades viscoelásticas é modelada através de um princípio de equivalência tempo-temperatura. Em seguida, a Formulação Paramétrica da Teoria de Volumes Finitos é revisada e estendida para incluir a consideração de deformações viscoelásticas. Expressões detalhadas para a solução incremental de problemas termoviscoelásticos lineares são apresentadas. Os resultados numéricos são verificados através de vários exemplos usando soluções analíticas disponíveis na literatura ou determinadas pelo uso do Princípio da Correspondência.

Neste trabalho estudou-se o comportamento reológico e morfológico da mistura polimérica imiscível de polipropileno e poliamida. Como resultado deste estudo obtiveram-se valores de tensão interfacial entre 10mN/m e 13mN/m. A tensão interfacial diminuiu em até 87% quando a mistura é compatibilizada com polipropileno maleado. A análise morfológica no regime de viscoelasticidade linear quando avaliada uma morfologia de emulsão de poliamida em polipropileno revelou diâmetro médio da fase dispersa entre 1,5µm e 20µm. O diâmetro das gotas da fase dispersa diminuiu com a adição de polipropileno maleado chegando a reduções de até 98%, mantendo-se constante a concentração da fase dispersa. No regime de viscoelasticidade não linear foram testados modelos para avaliar o comportamento da mistura em fluxos de cisalhamento e extensão, sendo que somente para os fluxos de extensão foi obtida boa correlação dos resultados experimentais com as previsões teóricas. / Rheological and morphological behaviour of polypropylene and polyamide polymer blend was studied. The values of interfacial tension were obtained between 10mN/m and 13mN/m. The interfacial tension decreased in 87% for compatibilized blend. Morphology analysis for linear viscoelastic regime shows dispersed drop diameter between 1,5µm and 20µm. The diameter of the drops decreased with the addition of maleic polypropylene reducing until 98%, keeping constant the concentration of the disperse phase. In non linear viscoelastic regime different models were tested to evaluate the behavior of the blends in shear and elongacional flows. However, only the elongacional flow results were acquired with theoretical - experimental corroboration.

Neste trabalho estudou-se o comportamento reológico e morfológico da mistura polimérica imiscível de polipropileno e poliamida. Como resultado deste estudo obtiveram-se valores de tensão interfacial entre 10mN/m e 13mN/m. A tensão interfacial diminuiu em até 87% quando a mistura é compatibilizada com polipropileno maleado. A análise morfológica no regime de viscoelasticidade linear quando avaliada uma morfologia de emulsão de poliamida em polipropileno revelou diâmetro médio da fase dispersa entre 1,5µm e 20µm. O diâmetro das gotas da fase dispersa diminuiu com a adição de polipropileno maleado chegando a reduções de até 98%, mantendo-se constante a concentração da fase dispersa. No regime de viscoelasticidade não linear foram testados modelos para avaliar o comportamento da mistura em fluxos de cisalhamento e extensão, sendo que somente para os fluxos de extensão foi obtida boa correlação dos resultados experimentais com as previsões teóricas. / Rheological and morphological behaviour of polypropylene and polyamide polymer blend was studied. The values of interfacial tension were obtained between 10mN/m and 13mN/m. The interfacial tension decreased in 87% for compatibilized blend. Morphology analysis for linear viscoelastic regime shows dispersed drop diameter between 1,5µm and 20µm. The diameter of the drops decreased with the addition of maleic polypropylene reducing until 98%, keeping constant the concentration of the disperse phase. In non linear viscoelastic regime different models were tested to evaluate the behavior of the blends in shear and elongacional flows. However, only the elongacional flow results were acquired with theoretical - experimental corroboration.