In this study we used a different route, simple and economical: the dissolution of the SiO2 powder DGEBA with a hardener to base polymercaptan ( aradur 90 ). Analysis was performed micro hardness in different percentages of the concentration of SiO2. The hardness of multicomponent solid is approximately equal to the average hardness of the material composition and is also related to the fraction of crystalline phase present in these materials. Since the hardness of the material a decisive factor for its implementation, it is interesting to see how this property varies depending on the composition of multicomponent solid. Was used to DGEBA Araldite GY 279 and hardener aradur 90 provided by Huntsman. We prepared several samples with different concentrations of SiO2 (3%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50%) compared to the total mass of Araldite-Aradur Mixtures spent 24 hours at ambient temperature and then became a cure at 100 ° C, 120 ° C, 140 ° C, 160 ° C and 180 ° C for 4 h in an oven at ambient pressure. For the determination of hardness, we used a Shimadzu micro hardness tester equipped with an indenter Vickers. Several tests were performed and it was observed that the micro hardness was a sharp increase with increasing temperature and the concentration of SiO2. This behavior is associated mainly to the oxidation of the surface and also due to the higher concentration of SiO2, forming a kind of composite with a thermosetting characteristics of high rigidity. There was a significant growth type reaching a 500 % increase in Vickers hardness between the sample with 50 % SiO2 and pure to a cure of 180 °C. Were also carried out measurements of elastic modulus and pure sample was obtained a score of 1.65 x107 Pa for the sample with 50 % had a value of 8x107 Pa. The growth of the elastic modulus accompanied the growth of the hardness, around 480 %. The presence of SiO2 in the epoxy resin causes a change in the mechanical properties of DGEBA and a concentration of 50% at 180 ° C for a cure for 4 h, a significant increase of the same. It was also observed at high homogeneity powder of silicon oxide to Araldite and Aradur These results indicate that the composite DGEBA/SiO2 can be a good candidate to be used in covering of metals, for example, duct that demand a good hardness. / Neste trabalho foi utilizado uma rota diferente, simples e econômica: a dissolução do pó de SiO2 na DGEBA com um endurecedor a base de polimercapitana. Foi feita análise de microdureza nos diferentes percentuais da concentração de SiO2. A dureza em sólidos multicomponentes é aproximadamente igual à média aritmética das durezas dos materiais constituintes e está ainda relacionada com a fração da fase cristalina presentes nestes materiais. Sendo a dureza do material um fator decisivo para a aplicação do mesmo, torna-se interessante verificar como esta propriedade varia em função da composição em sólidos multicomponentes. Foi utilizado a DGEBA Araldite GY 279 e o endurecedor Aradur 90 fornecido pela Huntsman. Foram preparadas diversas amostras com concentrações diferentes de SiO2 (3 %, 5 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 % e 50 % ) em relação a massa total de Araldite-Aradur. As misturas passaram 24 h à temperatura ambiente e depois fez-se uma cura a 100 °C, 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180 °C, durante 4 h em uma estufa em pressão ambiente. Para a determinação da microdureza, utilizou-se um microdurômetro da Shimadzu equipado com um identador Vickers. Diversas análises foram realizadas e foi observado que a microdureza teve um crescimento acentuado em função do aumento da temperatura e da concentração de SiO2. Este comportamento está associado, principalmente, à oxidação da superfície e também devido à maior concentração de SiO2, formando uma espécie de compósito com características de um termofixo de alta rigidez. Encontrou-se um crescimento tipo significante chegando a um aumento de 500% na dureza Vickers entre a amostra com 50% de SiO2 e a pura a uma cura de 180 °C. Foram realizadas também medidas do módulo elástico e para amostra pura obteve-se um resultado de 1,65x107 Pa e para a amostra com 50% apresentou um valor de 8x107 Pa. O crescimento do módulo de elasticidade acompanhou o crescimento da dureza, em torno de 480%. A presença do SiO2 na resina epóxi causa alteração nas propriedades mecânicas da DGEBA e que numa concentração de 50 % a 180 °C, durante uma cura de 4 h, houve um aumento significante das mesmas. Foi observado também a alta homogeinidade do pó de óxido de silício com o Araldite e o Aradur. Estes resultados indicam que o compósito DGEBA/SiO2 pode ser um bom candidato para ser utilizado em revestimento de metais, por exemplo, dutos que exijam uma boa dureza.

In this study we used a different route, simple and economical: the dissolution of the SiO2 powder DGEBA with a hardener to base polymercaptan ( aradur 90 ). Analysis was performed micro hardness in different percentages of the concentration of SiO2. The hardness of multicomponent solid is approximately equal to the average hardness of the material composition and is also related to the fraction of crystalline phase present in these materials. Since the hardness of the material a decisive factor for its implementation, it is interesting to see how this property varies depending on the composition of multicomponent solid. Was used to DGEBA Araldite GY 279 and hardener aradur 90 provided by Huntsman. We prepared several samples with different concentrations of SiO2 (3%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50%) compared to the total mass of Araldite-Aradur Mixtures spent 24 hours at ambient temperature and then became a cure at 100 ° C, 120 ° C, 140 ° C, 160 ° C and 180 ° C for 4 h in an oven at ambient pressure. For the determination of hardness, we used a Shimadzu micro hardness tester equipped with an indenter Vickers. Several tests were performed and it was observed that the micro hardness was a sharp increase with increasing temperature and the concentration of SiO2. This behavior is associated mainly to the oxidation of the surface and also due to the higher concentration of SiO2, forming a kind of composite with a thermosetting characteristics of high rigidity. There was a significant growth type reaching a 500 % increase in Vickers hardness between the sample with 50 % SiO2 and pure to a cure of 180 °C. Were also carried out measurements of elastic modulus and pure sample was obtained a score of 1.65 x107 Pa for the sample with 50 % had a value of 8x107 Pa. The growth of the elastic modulus accompanied the growth of the hardness, around 480 %. The presence of SiO2 in the epoxy resin causes a change in the mechanical properties of DGEBA and a concentration of 50% at 180 ° C for a cure for 4 h, a significant increase of the same. It was also observed at high homogeneity powder of silicon oxide to Araldite and Aradur These results indicate that the composite DGEBA/SiO2 can be a good candidate to be used in covering of metals, for example, duct that demand a good hardness. / Neste trabalho foi utilizado uma rota diferente, simples e econômica: a dissolução do pó de SiO2 na DGEBA com um endurecedor a base de polimercapitana. Foi feita análise de microdureza nos diferentes percentuais da concentração de SiO2. A dureza em sólidos multicomponentes é aproximadamente igual à média aritmética das durezas dos materiais constituintes e está ainda relacionada com a fração da fase cristalina presentes nestes materiais. Sendo a dureza do material um fator decisivo para a aplicação do mesmo, torna-se interessante verificar como esta propriedade varia em função da composição em sólidos multicomponentes. Foi utilizado a DGEBA Araldite GY 279 e o endurecedor Aradur 90 fornecido pela Huntsman. Foram preparadas diversas amostras com concentrações diferentes de SiO2 (3 %, 5 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 % e 50 % ) em relação a massa total de Araldite-Aradur. As misturas passaram 24 h à temperatura ambiente e depois fez-se uma cura a 100 °C, 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180 °C, durante 4 h em uma estufa em pressão ambiente. Para a determinação da microdureza, utilizou-se um microdurômetro da Shimadzu equipado com um identador Vickers. Diversas análises foram realizadas e foi observado que a microdureza teve um crescimento acentuado em função do aumento da temperatura e da concentração de SiO2. Este comportamento está associado, principalmente, à oxidação da superfície e também devido à maior concentração de SiO2, formando uma espécie de compósito com características de um termofixo de alta rigidez. Encontrou-se um crescimento tipo significante chegando a um aumento de 500% na dureza Vickers entre a amostra com 50% de SiO2 e a pura a uma cura de 180 °C. Foram realizadas também medidas do módulo elástico e para amostra pura obteve-se um resultado de 1,65x107 Pa e para a amostra com 50% apresentou um valor de 8x107 Pa. O crescimento do módulo de elasticidade acompanhou o crescimento da dureza, em torno de 480%. A presença do SiO2 na resina epóxi causa alteração nas propriedades mecânicas da DGEBA e que numa concentração de 50 % a 180 °C, durante uma cura de 4 h, houve um aumento significante das mesmas. Foi observado também a alta homogeinidade do pó de óxido de silício com o Araldite e o Aradur. Estes resultados indicam que o compósito DGEBA/SiO2 pode ser um bom candidato para ser utilizado em revestimento de metais, por exemplo, dutos que exijam uma boa dureza.

The present study aims to develop a luminescent epoxy coating with low interfacial interaction to paraffinic oils and with a lower incidence of voids or bubbles. The proposed development of the coating occurred from an epoxy resin widely used as a coating of pipes for the oil industry. Initially it was added to the epoxy a modifying agent, causing the Epoxy-M, causing the Epoxy-M, which has higher thermal stability, lower interfacial interaction and lower the incidence of bubbles that the Epoxy. After selecting a pigment that meet requirements such as organic nature, good compatibility with epoxy, the fluorescence emission with excitation out of UV, good cost/benefit, it was added to polymer systems. Later heat treatments were performed between 60 and 120°C for periods between ¼ and 6 ho urs, followed by determining the rate of cure, luminescent analysis, interfacial characterization with oil and finally the evaluation of the formation of bubbles. The results show that Heat treatments at lower temperatures for longer periods are shown to be most suitable for the cure of both the systems polymeric, where it is possible to obtain better response photoluminescent and greater rate of crosslinking. / O presente estudo tem por finalidade desenvolver um revestimento epoxídico luminescente com baixa interação interfacial a óleos parafínicos e com menor incidência de vazios ou bolhas. O desenvolvimento do revestimento proposto se deu a partir de uma resina epoxídica amplamente utilizada como revestimento de dutos pela indústria do petróleo. Inicialmente foi adicionado ao Epóxi, um agente modificante, originando o Epóxi-M, que possui maior estabilidade térmica, menor interação interfacial e menor a incidência de bolhas que o Epóxi. Após selecionar um pigmento que atendesse requisitos como natureza orgânica, boa compatibilidade com epóxi, emissão fluorescente com excitação fora do UV, bom custo/benefício, foi adicionado aos sistemas poliméricos. Posteriormente foram realizados tratamentos térmicos entre 60 e 120ºC por períodos entre ¼ e 6 horas, seguidos da determinação do grau de cura, análises luminescentes, caracterização interfacial com o petróleo e por fim a avaliação da formação de bolhas. Os resultados mostram que tratamentos térmicos em temperaturas mais baixas por períodos mais longos demonstram ser mais adequados para os dois sistemas poliméricos, onde é possivel obter melhor resposta fotoluminescênte e maior grau de reticulação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:33:16Z : No. of bitstreams: 1 pereira_ds_me_ilha.pdf: 5937510 bytes, checksum: c32d623d3e0fbcd57127c9f447e87b2e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Resinas epoxídicas são uma das mais importantes classes de polímeros termorrígidos usados para aplicações estruturais e como adesivos. Entretanto, os problemas em aplicações de resinas epoxídicas na engenharia incluem a baixa resistência à propagação de trincas devido a sua fragilidade. Para superar esta fragilidade, muitas vezes, dentre os aditivos em formulações multicomponentes de resinas epoxídicas, é utilizado um componente para aumentar a resistência, tais como enchimentos, oligosilsesquioxanos poliédricos (POSS), dendrímeros, etc. POSS (RSiO1,5)n podem ser incorporados em polímeros termorrígidos para melhoramento de suas propriedades térmicas e mecânicas. O uso de POSS nanoestruturados na preparação de polímeros orgânicos pode levar a materiais nanocompósitos. Neste trabalho, um POSS contendo oito grupos ésteres por molécula (MDPS) foi incorporado a uma matriz de polímeros termorrígidos epoxídicos DGEBA/TETA para melhorar suas propriedades mecânicas. Através de ensaios mecânicos foi observado um aumento de aproximadamente 90% (formulação 0,67/5) na resistência a fratura (K1C) com um leve decréscimo no modulo de Young (E). Os valores de Tg, verificados por DMTA mostraram pequeno decréscimo nas composições modificadas. As análises termogravimétricas mostraram que a adição de silsesquioxano não influenciou na estabilidade térmica do material. A cinética de cura foi analisada pelo método de Ozawa. As possíveis e prováveis causas deste significante reforço podem ser atribuídas à formação de uma segunda fase, à miscibilidade residual dos grupos ésteres com a matriz epoxídicas e às interações interfaciais entre a matriz epoxídicas e os cubos de silsesquioxanos devido as suas dimensões nanométricas. / Epoxy resins are one of the most important classes of thermosetting polymers used for structural and adhesive applications. However, the current problems in engineering applications of epoxy thermosets include the poor resistance to the crack propagation because they are brittle. To overcome brittleness, among other additives of the multicomponented formulation of the epoxy resin, a toughening agent is often used, such as fillers, polyhedral oligosilsesquioxanes (POSS), dendrimers, etc. POSS, (RSiO1.5)n, can be incorporated into thermosetting polymers to improve their thermal and mechanical properties. The use of such nanosized POSS in the preparation of an organic polymer can lead to a nanocomposite materials. In this work, a POSS containing eight ester groups per molecule (MDPS) was incorporated to an epoxy matrix of DGEBA/TETA thermosetting polymers to improve their mechanical properties. Through the mechanical tests an increase of about 90% (formulation 0,67/5) was observed in the fracture toughness (K1C) with a little decreasing in the module of Young (E). The Tg values verified by DMTA showed smaller values for the compositions with the modifier. The thermogravimetric analyses showed that the addition of the silsesquioxane ester did not influence on the thermal stability of the material. The cure kinetics was analyzed by Ozawa's method. The probable and possible causes of this significant reinforcement can be attributed to the formation of a second inorganic phase, residual miscibility of the ester groups with the epoxy matrix and to interfacial interactions between the epoxy matrix and silsesquioxanes cubes due their nanometric dimensions.

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La grande majorité des résines époxy utilisées aujourd’hui sont issues ou dérivées du bisphénol-A (BPA). Cependant, le BPA est soumis à de très fortes régulations, notamment vis-à-vis de sa récente classification comme substance chimique extrêmement préoccupante par l’agence européenne des produits chimiques (ECHA). Dans un but d’anticiper les évolutions de régulation, ArianeGroup a décidé de remplacer cette substance chimique de ces formulations. Ces travaux de thèse portent donc sur l’élaboration de nouvelles résines époxy biosourcées ayant des propriétés similaires voire supérieures aux références dérivées du bisphénol-A. Pour cela, une bioplatforme de monomères polyépoxydés issus de la vanilline, du méthyl vanillate, du 2,6-diméthoxyphénol et de l’eugénol a été développée. Ces précurseurs biosourcés ont ensuite été utilisés comme précurseurs de réseaux époxyde par réticulation avec des amines. Les réseaux réticulés biosourcés ainsi obtenus ont démontré des propriétés thermomécaniques remarquables bien supérieures à la référence de type DGEBA, notamment en termes de température de transition vitreuse (>300 °C) et taux de coke (>50%). En parallèle de ces travaux, la synthèse de diamines biosourcées, dérivées de la divanilline, et pouvant être utilisées comme agents de réticulation de résines époxy, a été réalisée. Des réseaux époxyde entièrement biosourcés ont ainsi été synthétisés et présentent des propriétés thermomécaniques prometteuses. / Today, most of the epoxy resins produced are derived from bisphenol-A (BPA). However, BPA is subject to strong regulations, particularly because of its recent classification as chemical of very high concern by the European Chemicals Agency (ECHA). In order to anticipate new regulations, ArianeGroup has decided to replace this substance in its applications. The aim of this thesis is to develop new bio-based epoxy thermosets with comparable thermomechanical properties as the ones issued from bisphenol-A-based materials. For this purpose, a bio-platform of epoxy monomers from vanillin, methyl vanillate, 2,6-dimethoxyphenol and eugenol was developed. These precursors were cross-linked with amines used as curing agent to obtain bio-based epoxy networks. The latter demonstrated thermomechanical properties well above the DGEBA-type reference, especially in terms of glass transition temperature (> 300 °C) and char content (> 50%). Finally, the synthesis of bio-based diamines derived from divanillin was developed and enabled the synthesis of fully bio-based epoxy networks with promising thermomechanical properties.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tarcisio Sanson Sene.pdf: 3938998 bytes, checksum: 4f0f85a51934cd08bc44991295bfcef1 (MD5) Previous issue date: 2012-06-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Interesting changes in mechanical and electrical conductivity properties of polymeric matrixes are provided by dispersing carbon nanotubes, obtaining a nanocomposite. Current researches showed an effect of assisted dispersion of carbon nanotubes (CNT) by montmorilonite clay in an epoxy matrix, in a way that increments of clay provided better dispersion of CNT in the matrix, increasing the nanocomposite electrical conductivity when the same fraction of CNT was kept. This work intended to assess the effect of the simultaneous dispersion of a montmorillonite clay and CNT on a diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) epoxy matrix. Further, the assisted dispersion of CNT was assessed by two different montmorillonite clays: as natural (MMT-Na) and an organoclay (MMT-30B). The nanocomposites were fabricated by in situ polymerization method, using high energy sonication as the dispersion method, without the aid of solvents in the medium. The nanocomposites were molded by casting or by resin transfer molding (RTM), adding 27% v/v of glass-fibers in the latter molding method, obtaining a hybrid micro/nanocomposite. The glass transition temperature (Tg) of the nanocomposites was increased until 10ºC for the samples containing MMT-30B clay, however it practically did not change with the dispersion of MMT-Na clay, when compared to the Tg of the neat epoxy matrix. In the other hand, the simultaneous dispersion of CNT with each one of the clays provided two different Tg behaviors, with the same 10ºC increasing in Tg when the CNT were added with MMT-30B, and a lower increase of 3ºC in the Tg when the MMT-Na and CNT were added, also comparing to the neat sample. The casted samples did not show a significant change in the flexural modulus, though the flexural strength was reduced in the samples containing any of the clays, being this reduction proportional to the agglomerated feature of the nanocomposite. Regarding to the CNT percolation threshold in the epoxy matrix, it was verified to be between 0,04 and 0,10% v/v of CNT. The simultaneous dispersion of CNT with the clays just produced distinct dielectric behaviors when the fraction of CNT was higher than the percolation threshold. Both clays affected the continuity of the CNT percolated network, considering the clay fraction used. The simultaneous adding of MMT-30B clay with CNT was the condition that most reduced the conductivity of the samples, among those containing the same CNT fraction. The MMT-Na clay did not reduce the number of percolated ways of CNT as the MMT-30B, and, above a critical frequency of electrical current, the simultaneous dispersion of MMT-Na and CNT exhibited higher conductivity than the sample containing just the same CNT fraction, suggesting that more polarizable interfaces are being produced at this condition. Regarding to the hybrid micro/nanocomposites produced by RTM, there is a suspect that the low fraction of nanoparticles did not favor the increasing in the flexural modulus of the hybrid composite. The high viscosity of the samples containing any one of the clays caused low impregnation in the glass-fibers, obtaining regions of the composite without fibers dispersed. The MMT-Na clay was filtered though the porous medium during the resin infusion, probably due to its hydrophilic nature, showing lower compatibility with the epoxy matrix. / Nanotubos de carbono dispersos em matrizes poliméricas podem proporcionar interessantes alterações em propriedades mecânicas e de condutividade elétrica no material nanocompósito resultante. Trabalhos atuais demonstram um possível efeito de dispersão de nanotubos de carbono (NTC) assistida pela dispersão simultânea com argila montmorilonita natural em uma matriz epoxídica, de modo que incrementos de argila proporcionariam melhor dispersão dos NTC na matriz, elevando a condutividade elétrica quando mantido constante o teor de NTC. Este trabalho intencionou avaliar o efeito da dispersão simultânea de argila montmorilonita e NTC nas propriedades mecânicas, térmicas e dielétricas de uma matriz de epóxi do diglicidil éter do bisfenol-A (DGEBA). Ainda, foi avaliado o efeito de dispersão de NTC assistido por duas diferentes argilas montmorilonita: natural (MMT-Na) e uma organoargila (MMT-30B). Os nanocompósitos foram fabricados pelo método de polimerização in situ, utilizando sonicação de alta energia como fonte de dispersão e sem a utilização de solventes. Os nanocompósitos foram moldados por casting e por moldagem por transferência de resina (RTM resin transfer molding), neste último método sendo utilizados 27% v/v de fibras-de-vidro, obtendo-se um híbrido micro/nanocompósito. A temperatura de transição vítrea (Tg) dos nanocompósitos foi elevada em até 10ºC para os nanocompósitos contendo argila MMT-30B, porém praticamente não se alterou com a dispersão argila MMT-Na, quando comparado com a Tg da matriz sem as nanopartículas. Já a dispersão simultânea de NTC com cada uma das duas argilas promoveu diferentes alterações na Tg, não alterando em relação à Tg do nanocompósito que possuía somente argila MMT-30B e elevando a Tg da amostra que possuía argila MMT-Na em 3ºC em relação à amostra pura. As amostras preparadas por casting não apresentaram significante alteração de módulo de elasticidade, porém, quando presente alguma das argilas na composição da amostra, a resistência à flexão foi reduzida proporcionalmente ao caráter aglomerado das nanopartículas. Com relação ao limiar de percolação de NTC, foi verificado estar situado entre teores 0,04 e 0,10% v/v. A dispersão simultânea de cada argila com NTC somente gerou comportamentos distintos de condutividade quando utilizado teor de NTC acima da ocorrência de percolação. Nos teores utilizados, ambas as argilas afetaram a continuidade da rede percolada de NTC, porém a argila MMT-30B foi a que mais reduziu a condutividade em freqüências abaixo de 100 Hz. A argila MMT-Na já não reduziu o número de caminhos percolados de NTC como no caso da argila MMT-30B, e acima de determinada frequência de corrente elétrica, a dispersão simultânea de argila MMT-Na com NTC exibe maior condutividade do que a amostra contendo somente o mesmo teor de NTC, sugerindo que estão sendo geradas interfaces mais polarizáveis quando dispersos simultaneamente a argila MMT-Na e NTC. Em relação aos híbridos micro/nanocompósitos produzidos por RTM, suspeita-se que o baixo teor de nanopartículas não favoreceu o aumento de módulo de elasticidade do material híbrido. A alta viscosidade das amostras que possuíam alguma argila em sua composição gerou baixa impregnação de fibras e formação de regiões sem fibras-de-vidro no volume do compósito. A argila MMT-Na foi filtrada pelo meio poroso durante a infusão, provavelmente devido à sua natureza hidrofílica, possuindo menor compatibilidade com a matriz epoxídica.

Polymer/clay nanocomposites consisting of an epoxy resin matrix filled with organoclays have been investigated. The main objective of this study was to determine which combination of components led to the greatest enhancement in properties of the epoxy resin. Exfoliation of the clay was desired, as exfoliated nanocomposites are known to exhibit great improvements in mechanical properties [1]. The epoxy resins studied were di-functional DGEBA and tetra-functional TGDDM. The epoxy resin was cured with three different hardeners, these included: the high functionality amine hardener, TETA, and two anhydride hardeners, accelerated MTHPA and pure HHPA. The three organoclays used, contained alkylammonium cations and were also compared to the unmodified clay. Morphology was investigated by XRD and TEM, and the flexural properties of the resulting nanocomposites were studied. The effect that the addition of an organoclay has on the cure of the epoxy resin was investigated using MDSC. Both the temperatures required to cure the resin with, and without, the clay, and any changes in the total heat flow that occurred were studied. The Tg++ of the cured nanocomposites was also measured using MDSC. The heat flow results indicated that the clays added to the epoxy resins act as a physical barrier, which prevents the resin from reaching full cure. In the higher functional resin, the addition of clay resulted in a significant decrease in the total heat flow, suggesting that a large amount of epoxy remains uncured, and, as a result, there should be a reduction in the amount of cross-linking. The lower cross-link density led to a significantly lower Tg and the mechanical properties were also poorer. The reactivity of the hardener towards the resin was found to have the greatest impact on the cured nanocomposite morphology. Intragallery polymerisation occurring at a faster rate than the extragallery polymerisation causes exfoliation. In order to achieve a balance that favours intragallery polymerisation, it was found that the curing reaction was required to be catalysed by the alkylammonium cation of the organoclay, and not catalysed by other means. The DGEBA cured with HHPA provided the largest layer expansion in the clay structure due to the alkylammonium cation catalysing the anhydride ring-opening reaction. The effect was not seen with TGDDM due to the tertiary amine in its structure. The accelerator within the MTHPA assisted extragallery polymerisation of the resin and the TETA cured readily without additional catalysis.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-30Bitstream added on 2014-06-13T18:29:01Z : No. of bitstreams: 1 rangel_sa_me_ilha.pdf: 1557624 bytes, checksum: 38398c09b8ff17af075a211027a27833 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Polímeros epoxídicos são um dos mais importantes tipos de polímeros termorrígidos, extensivamente usados como adesivos e estruturas. Em reações epoxídicas são convertidos em um sistema termorrígido pela ação de agentes de cura. Tais reações químicas provocam uma mudança no estado físico do material, partindo de um líquido viscoso para um gel e se transformando em um material vitrificado. Os termorrígidos apresentam excelentes propriedades, tais como: alta tensão de ruptura e módulo de Young, fácil processamento, resistência térmica e química, e estabilidade dimensional. Entretanto, são quebradiços e possuem baixa resistência a propagação de trincas. Para superar estes inconvenientes, muitos tipos de compósitos de polímero com reforço foram desenvolvidos, em que as resinas epoxídicas são reforçadas com agentes modificadores, tais como enchimentos, oligômeros poliédricos de silsesquioxanos, dendrímeros, etc. Oligômeros poliédricos de silsesquioxanos (POSS), (RSiO1.5)n com n = 4, 6, 8, 10..., são nanoplataformas organo-funcionalizadas com 1 a 8 grupos reativos ou não reativos (R) ligados aos oito vértices possíveis do silsesquioxano cúbico. POSS octaédrico (n = 8) são os membros mais importantes desta família. No POSS, o núcleo cúbico de silicato é uma partícula rígida com 0,53 nm de diâmetro e um raio esférico de 1-3 nm, incluindo unidades orgânicas periféricas. Neste trabalho, um oligômero poliédrico de silsesquioxano contendo oito grupos epoxídicos por molécula (OG) foi incorporado ao sistema epoxídica DGEBA/DETA, como objetivo de avaliar a influência de um modificador reativo suas propriedades mecânicas e térmicas. Por meio de ensaios mecânicos foi observado um decréscimo de 30-50% na resistência à fratura (K1C)... / Epoxy resins are one of the most important kind of thermosetting polymers, extensively used for adhesives and structural applications. On cure, linear epoxy resins are undergoes in a thermoset system for the action of cure agents. Such chemical reactions cause a change into the physical state, from a viscous liquid to a gel and eventually to a vitrified material. They show various desirable properties such as high tensile strength and modulus, easy processing, good thermal and chemical resistance and dimensional stability, but they are brittle and have poor resistance to crack propagation. To overcome these drawbacks, many types of polymer-filler composites have been developed, in which the epoxy resins are reinforced with modifying agents, such as fillers, polyhedral oligosilsesquioxanes, dendrimers, etc. Polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), (RSiO1.5)n with n = 4, 6, 8, 10 ...., are organofunctional nanoplatforms with 1 to 8 reactive or nonreactive groups (R) connected to the eight possible vertexes of cubic silsesquioxanes. POSS Octahedral (n = 8) are the most important members of this family. In the POSS, the cubic core silica is a hard particle rigid with 0.53 nm diameter and a spherical radius of 1-3 nm including peripheral organic units. In this work, a polyhedral oligomeric silsesquioxanes containing eight epoxy groups per molecule (OG) was incorporated to an epoxy system of DGEBA/DETA thermosetting polymers in order to investigate the influence of a reactive modifier over the their mechanical and thermal properties. Through the mechanical tests an decrease of about 30-50% was observed in the fracture toughness (K1C) without or with a very soft decreasing in the module of Young (E)... (Complete abstract, click electronic address below)

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Wagner Luiz Polito / Resumo: Polímeros epoxídicos são um dos mais importantes tipos de polímeros termorrígidos, extensivamente usados como adesivos e estruturas. Em reações epoxídicas são convertidos em um sistema termorrígido pela ação de agentes de cura. Tais reações químicas provocam uma mudança no estado físico do material, partindo de um líquido viscoso para um gel e se transformando em um material vitrificado. Os termorrígidos apresentam excelentes propriedades, tais como: alta tensão de ruptura e módulo de Young, fácil processamento, resistência térmica e química, e estabilidade dimensional. Entretanto, são quebradiços e possuem baixa resistência a propagação de trincas. Para superar estes inconvenientes, muitos tipos de compósitos de polímero com reforço foram desenvolvidos, em que as resinas epoxídicas são reforçadas com agentes modificadores, tais como enchimentos, oligômeros poliédricos de silsesquioxanos, dendrímeros, etc. Oligômeros poliédricos de silsesquioxanos (POSS), (RSiO1.5)n com n = 4, 6, 8, 10..., são nanoplataformas organo-funcionalizadas com 1 a 8 grupos reativos ou não reativos (R) ligados aos oito vértices possíveis do silsesquioxano cúbico. POSS octaédrico (n = 8) são os membros mais importantes desta família. No POSS, o núcleo cúbico de silicato é "uma partícula rígida" com 0,53 nm de diâmetro e um raio esférico de 1-3 nm, incluindo unidades orgânicas periféricas. Neste trabalho, um oligômero poliédrico de silsesquioxano contendo oito grupos epoxídicos por molécula (OG) foi incorporado ao sistema epoxídica DGEBA/DETA, como objetivo de avaliar a influência de um modificador reativo suas propriedades mecânicas e térmicas. Por meio de ensaios mecânicos foi observado um decréscimo de 30-50% na resistência à fratura (K1C)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Epoxy resins are one of the most important kind of thermosetting polymers, extensively used for adhesives and structural applications. On cure, linear epoxy resins are undergoes in a thermoset system for the action of cure agents. Such chemical reactions cause a change into the physical state, from a viscous liquid to a gel and eventually to a vitrified material. They show various desirable properties such as high tensile strength and modulus, easy processing, good thermal and chemical resistance and dimensional stability, but they are brittle and have poor resistance to crack propagation. To overcome these drawbacks, many types of polymer-filler composites have been developed, in which the epoxy resins are reinforced with modifying agents, such as fillers, polyhedral oligosilsesquioxanes, dendrimers, etc. Polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), (RSiO1.5)n with n = 4, 6, 8, 10 ...., are organofunctional nanoplatforms with 1 to 8 reactive or nonreactive groups (R) connected to the eight possible vertexes of cubic silsesquioxanes. POSS Octahedral (n = 8) are the most important members of this family. In the POSS, the cubic core silica is a "hard particle" rigid with 0.53 nm diameter and a spherical radius of 1-3 nm including peripheral organic units. In this work, a polyhedral oligomeric silsesquioxanes containing eight epoxy groups per molecule (OG) was incorporated to an epoxy system of DGEBA/DETA thermosetting polymers in order to investigate the influence of a reactive modifier over the their mechanical and thermal properties. Through the mechanical tests an decrease of about 30-50% was observed in the fracture toughness (K1C) without or with a very soft decreasing in the module of Young (E)... (Complete abstract, click electronic address below) / Mestre