Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Paulo Barbeitas Miranda / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o estudo da modificação das propriedades estrutural, química e óptica da superfície de certos polímeros comerciais através do emprego das técnicas de Imersão em Plasmas (IP) e Implantação Iônica por Imersão em Plasmas (IIIP). Os polímeros investigados foram o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etila (PET). Foram empregados plasmas de hexafluoreto de enxofre ('SF IND. 6') como fonte de flúor, uma vez que, a fluoração de uma superfície tende a aumentar o seu caráter hidrofóbico. Por outro lado, investigou-se o efeito da composição do plasma, através de tratamentos com plasmas de nitrogênio ('N IND. 2'). Além disso, plasmas da mistura 'SF IND. 6/Isopropanol e 'N IND. 2'/Isopropanol, foram empregados para formar um filme fino sobre a superfície dos substratos tratados. Por fim, este trabalho contemplou ainda a investigação da morfologia superficial em escala nanométrica e as características de transparência à luz visível. As medidas de ângulo de contato indicaram que a deposição a plasma convencional (IP) aumenta consideravelmente os valores de ângulos de contato das amostras de PET e PVC para potências de descarga de RF até 100 W mediante o emprego de plasmas de 'SF IND. 6'. Neste caso, o maior valor de ângulo de contato foi de 140º. Por outro lado, a técnica de IIIP ocasiona uma diminuição nos valores de ângulo de contato mesmo em plasmas contendo flúor. Nesse caso, o menor valor de ângulo de contato observado foi de 18º. Vale ressaltar que a alteração seletiva na molhabilidade dos polímeros ocorreu sem alteração significativa na transparência óptica dos mesmos. Através das medidas de microbalança, observou-se que uma taxa de crescimento linear de 2,96nm/min. / Abstract: The aim of this work was to study the modification of the structural, chemical and optical properties, on the surfaces of certain commercial polymers, produced by plasma immersion (PI) and plasma immersion ion implantation (IIIP). Polymers investigated include polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Plasmas of sulfur hexafluoride ('SF IND. 6') were employed as source of fluoride, since surface fluorination increases the hydrophobic behavior of polymers. However, the effects of plasma composition were investigated by treatments using nitrogen. Plasmas of 'SF IND. 6/Isopropyl alcohol and of 'N IND. 2'/Isopropyl alcohol were also employed to deposit a thin film onto the surface of treated samples. Finally, nanoscale surface morphology and the transmission of visible light were studied. Contact angle measurements showed that PI considerably increased the contact angle values of PET and PVC, for RF powers up to 100 W. In this case, the highest values of contact angle was 140º. On the other hand, PIII technique decreased the contact angles, even fluorine containing plasmas. In this case, the smallest value of contact angle was 18º. It is noteworthy that the selective alteration in the wettability of the polymers of the occured without significant change in the optical transparency of them. Microbalance measurements calculated resulted in a linear rate of growth. Finally, measurements by perfilometry resulted in a linear rate of growth of 2.96nm per minute. / Mestre

Resumo: Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) e fluorados (a-C:H:F) foram depositados a partir de plasmas de misturas de acetileno/argônio e acetileno/argônio/hexafluoreto de enxofre. Para a primeira mistura de gases, o plasma foi mantido por 5 e 10 minutos a uma pressão de 9,5 Pa (30% C2H2 e 70% Ar) enquanto para a segunda ele foi mantido por 5 minutos utilizando-se 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 a uma pressão total de 9,5 Pa. A potência do sinal de excitação foi variada de 5 a 125 W e o efeito deste parâmetro nas propriedades do filme foi investigado. De modo a fluorar os filmes obtidos a partir da mistura acetileno/argônio estes foram submetidos, imediatamente após a deposição e sem exposição ao ar atmosférico, a tratamentos em plasmas de SF6. Tais procedimentos foram conduzidos durante 5 minutos utilizando-se uma fonte de rádiofrequência (13,56 MHz, 70 W) a uma pressão total de 13,3 Pa. Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons - XPS para investigar as respectivas microestruturas e composições químicas das amostras. A dureza e o coeficiente de atrito dos filmes foram determinados pelas técnicas de nanoindentação e tribometria, respectivamente. A receptividade das amostras à água foi analisada através de dados de ângulo de contato e a rugosidade foi determinada por interferometria ótica. Os filmes de a-C:H obtidos a partir de plasmas de C2H2 e Ar em potências mais baixas (5 e 25 W) apresentaram estruturas e composições de natureza polimérica, enquanto os preparados em potências intermediárias (50 e 75 W) apresentaram maiores proporções de ligações de carbono tetraédricos e baixo teor de hidrogênio, indicando uma estrutura do tipo DLC (Diamond-Like Carbon). Os filmes depositados com as potências mais elevadas (100 e 125 W) apresentaram estrutura do tipo grafitica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / ABSTRACT: Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) and fluorinated (a-C:H:F) thin films were deposited from acetylene/argon and acetylene/argon/sulfur hexafluoride mixtures. For the first gas mixture, the plasma was kept for 5 or 10 minutes using 9.5 Pa of pressure (30% C2H2 e 70% Ar) while for the second it was kept for 5 minutes using 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 at a total pressure of 9.5 Pa. The power of the excitation signal was changed from 5 to 125 W and the effect of such parameter on the properties of the films was investigated. To fluorinate the a-C:H films they were submitted, immediately after deposition and without exposure to atmosphere, to SF6 plasma treatments. Such procedures were conducted for 5 minutes in radiofrequency (13.56 MHz, 70 W) plasmas of 13.3 Pa of pressure. Raman and X-Ray photoelectron spectroscopes were employed to investigate, respectively, the microstructure and chemical composition of the films. Film hardness and friction coefficient were determined from nanoindentation and tribometry techniques, respectively. The receptivity of the samples towards water was evaluated through contact angle data and roughness was measured by optical interferometry. The a-C:H films obtained from the C2H2 and Ar plasma mixtures in lower power (5 e 25 W) presented polymer-like structures and compositions while those prepared using intermediary power levels ( 50 e 75 W) presented higher proportions of tetrahedral carbon bonds and low proportions of hydrogen, suggesting a Diamond like Carbon (DLC) structure. Films deposited using the higher power (100 e 125 W) plasmas presented a graphitic structure. As the material prepared with lower power signals were submitted to the SF6 post deposition treatment, surface chemical composition was changed but the polymeric nature of the films was kept. The graphitic nature of the films synthesized in the higher power regime was intensified after... (Complete abstract click electronic access below) / Orientadora: Elidiane Cipriano Rangel / Coorientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Mauríco Antonio Algatti / Banca: Jonny Vilcarromero Lopez / Banca: Pedro Augusto de Paula nascente / Doutor

Orientador: Carlos Gilberto Raetano / Resumo: O trabalho teve como objetivo avaliar as características físicosquímicas: tensão superficial estática e estabilidade de soluções aquosas com óleos minerais e óleos vegetais utilizados como adjuvantes, bem como a área de molhamento, os depósitos e a análise ultra-estrutural de superfícies foliares após a adição desses adjuvantes às caldas herbicidas aplicadas em diferentes espécies vegetais. A tensão superficial estática das soluções com os óleos minerais e os óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa de gotas formadas na extremidade de uma bureta. A estabilidade da emulsão e o volume de espuma foram avaliados agitando-se as soluções aquosas com os óleos, nas concentrações de 0,25% e 1%, em agitador mecânico. Após a pulverização somente com o herbicida Classic ou associado ao óleo mineral Assist em superfícies foliares de Glycine max, Commelina benghalensis, Euphorbia heterophylla e Ipomoea grandifolia, foi realizada a análise ultra-estrutural através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A área de molhamento foi obtida pela análise de imagens fotográficas da deposição de uma gota de 0,5 μL de soluções aquosas contendo somente herbicidas (Ally, Basagran 600, Classic, Doble, Select 240 CE, Gesaprim 500, Gesaprim GrDA e Primóleo) ou associados ao óleo Assist ou ao Natur'l Óleo, sobre as superfícies foliares de soja, milho, arroz e plantas daninhas em estereomicroscópio. O depósito das caldas de pulverização contendo somente herbicidas (Ally, Basagran 600, Classic, Doble e Select 240 CE) ou associados ao Assist e ao Natur'l Óleo sobre diversas espécies vegetais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this research was to evaluate the physical-chemical characteristics: static surface tension and water spray solution stability as well as the wettability, deposits and ultra-structural analysis of leaf surfaces after the addiction of mineral and vegetable oils at herbicides on different plants. The surface tension of solutions with mineral and vegetable oils was estimated by the mass of drops formed in the extremity of a burette. The stability of the emulsion and the foam volume were evaluated after shaking the water spray solutions with the oils in concentrations of 0.25% and 1% in a mechanical agitator. The Scanning Electronic Microscope (SEM) was used for the ultra-structural analysis of the leaf surfaces of Glycine max, Commelina benghalensis, Euphorbia heterophylla and Ipomoea grandifolia, after having sprayed only with the herbicide Classic or associated to the mineral oil Assist. The wettability was obtained by the analysis of photographic images of the deposition of a drop of 0.5 μL of water spray solutions with only herbicides (Ally, Basagran 600, Classic, Doble, Select 240 CE, Gesaprim 500, Gesaprim GrDA and Primóleo) or associated with the oil Assist or Natur'l Óleo, on the leaf surfaces of soy, corn, rice and weeds in stereomicroscopy. The deposit of the spray solutions with only herbicides (Ally, Basagran 600, Doble and Select 240 CE) or associated with Assist and Natur'l Óleo on different plants was determined by use a dye tracer by spectrophotometry. The mineral oils: Iharol, Assist, Mineral Oil and Dytrol; and the vegetable oils: Veget Oil, Natur'l Óleo, Agrex'oil Vegetal and Crop Oil were effective in reduction of surface tension. Emulsions with mineral oils produce more foam than those with vegetable oils after shaking, in concentrations of 0.25 and 1%. Mineral oil Iharol presented more foam than the other tested oils after shaking... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor