Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T12:04:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buono_CeliaReginaSzcypula_M.pdf: 1958940 bytes, checksum: 8c4970744ed21e0517ce03bcd8a0b43a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o comportamento de um novo surfactante biodegradável do tipo sulfosuccinato, especificamente desenvolvido para substituir os do tipo alquil fenol etoxilado sulfatado na polimerização em emulsão. Estes últimos apresentam em sua estrutura grupos fenol que os define como não biodegradáveis. Neste trabalho a aplicação deste látex é a tinta imobiliária. Os APEs, como são definidos estes surfactantes, são muito utilizados na indústria imobiliária e para substituí-los o mínimo necessário é a obtenção de propriedades pelo menos similares. O trabalho estudou o comportamento do surfactante Nonil Fenol Etoxilado Sulfatado com Nove Unidades de Etoxilação e alguns Sulfosuccinatos em duas etapas. A primeira foi a polimerização em emulsão onde se combinou o uso de monômeros insolúveis e solúveis em água e a segunda o uso destes látex em tintas imobiliárias. Este estudo avaliou os produtos e as características e benefícios obtidos nesta aplicação e obteve os seguintes resultados: Baixa formação de coágulo melhorando a eficiência operacional. Viscosidade constante proporcionando estabilidade do látex com o tempo. Estreita distribuição do tamanho de partículas proporcionando propriedades únicas. Peso Molecular constante. Consistência da viscosidade da tinta imobiliária com o tempo. Alto brilho que é uma propriedade importante em tintas imobiliárias. Excelente compatibilidade com pigmentos, tornando a tinta de fácil formulação. Excelente poder de cobertura, gerando melhora na aplicação final. Notável nivelamento e escorrimento proporcionado a aplicação da tinta final. Lavabilidade equivalente quando comparada a outros surfactantes. A conclusão observada foi a de que o novo surfactante sulfosuccinato biodegradável substitui o surfactante do tipo nonil fenol etoxilado sulfatado de 9 unidades de etoxilação em polimerização em emulsão e, as propriedades obtidas são únicas na tinta imobiliária. / Abstract: The purpose of this study was to evaluate a new biodegradable sulfosuccinate surfactant type replacing the ones called alkyl phenol ethoxylated in emulsion polymerization where the final latex is used for architectural paint. Sulfosuccinate surfactants are known as high performance products for wetting properties. This new type was developed specifically to replace APE surfactant type. APEs properties are well known in the architectural industry and to replace it at least it is necessary to obtain the same regular benefits. The study analyzed the behavior of NPES compared to Sulfosuccinate surfactants in an emulsion polymerization in two steps. Firstly in the process where insoluble monomers were used first and later on water soluble monomers were introduced to modify the system and secondly these latexes were formulated as paints where final properties and benefits were compared. The main properties found were: Low coagulum improving operational efficiency. Minimum viscosity change over time showing stability. Narrow particle size distribution improving final paint properties. Reproducible molecular weight. Consistency paint viscosity over time. High gloss improving final paint properties. Excellent pigment acceptance turning the paint easy to formulate. Excellent hiding power improving final aesthetics. Outstanding leveling and sagging improving paint application. Equivalent washability compared to other surfactants. The conclusion was that the new sulfosuccinate surfactant can easily replace nonyl phenol ethoxylated with 9 units of EO in the emulsion polymerization process. The latex polymerized with the new sulfosuccinate shows an excellent performance that is later on recognized as improved properties and benefits in the architectural paint formulation. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

O trabalho apresenta o programa interlaboratorial de agregados e de misturas asfÃlticas da REDE ASFALTO N/NE, um arranjo de nove instituiÃÃes brasileiras coordenado pela Universidade Federal do Cearà (UFC). O objetivo do trabalho à a implantaÃÃo de um programa interlaboratorial para caracterizaÃÃo de agregados e dosagem de misturas asfÃlticas dentro da REDE e a utilizaÃÃo dos resultados como ferramenta para uniformizar os procedimentos dos laboratÃrios participantes. Foram distribuÃdas pela UFC amostras de agregados e de ligante asfÃltico para realizaÃÃo de ensaios por parte dos laboratÃrios. Os agregados foram caracterizados com relaÃÃo à densidade, absorÃÃo, Ãndice de forma, abrasÃo Los Angeles e equivalente de areia. Para a dosagem Marshall, utilizaram-se os resultados obtidos pelos laboratÃrios na fase do interlaboratorial de agregados. TambÃm foram distribuÃdas cinco amostras de mistura asfÃltica solta para cada laboratÃrio, que ficaram responsÃveis pelo reaquecimento, compactaÃÃo e pesagem das mesmas. Em seguida, estas amostras compactadas foram devolvidas à UFC para nova pesagem, para fins de comparaÃÃo. Os resultados foram analisados por meio dos mÃtodos estatÃsticos da Elipse de ConfianÃa, do z-score e dos testes de Dixon e de Cochran. Observou-se que o teor Ãtimo de ligante determinado a partir da metodologia Marshall oscilou entre 4,5% e 8,0%, para uma mesma mistura testada em diferentes laboratÃrios. Os erros mais freqÃentes detectados nos diversos ensaios estÃo relacionados aos cÃlculos, à descalibraÃÃo da balanÃa e/ou à falta de entendimento das normas tÃcnicas. TambÃm à apresentada uma verificaÃÃo da distribuiÃÃo Normal para os ensaios de: densidade aparente, densidade real e absorÃÃo do agregado graÃdo, densidade aparente e Vv de CP. O programa contribuiu para a realizaÃÃo de ensaios com maior confiabilidade e credibilidade, alÃm de promover uma melhor integraÃÃo entre os grupos envolvidos. / This thesis presents the interlaboratory program for aggregates and asphalt mixture characterizations within the Brazilian NORTH-NORTHEAST ASPHALT NETWORK, an arrangement of nine institutions leaded by Universidade Federal do Cearà (UFC). The main focus of this work is to contribute for the laboratories staff professional development and to improve the testing procedures accuracy. Asphalt binder and different aggregates samples were distributed for the nine institutions to perform the aggregates characterization tests and the asphalt mixture design following the Marshall procedure. The aggregates were characterized with respect to: (i) density, (ii) absorption, (iii) shape index, (iv) Los Angeles abrasion, and (v) sand equivalent. For the Marshall design, the results obtained for the aggregates characterization were used. Moreover, five samples of loose asphalt mixture were distributed for each laboratory, where they were reheated, compacted and weighed for air voids content determination. These samples were returned to UFC with the purpose of being reevaluated in terms of its volumetric parameters determination. The results were analyzed using different statistical methods such as: (i) ellipse of confidence, (ii) z-score and (iii) tests of Dixon and Cochran. It was observed that there was a variation between 4.5 to 8.0% in the optimum asphalt binder content determination when the same mixture was designed in different laboratories. The most frequent errors found in the various tests are related to: (i) calculations procedures, (ii) equipment calibration and/or (iii) lack of understanding of the technical standards. The program contributed to improve the tests reliability and credibility, and to promote a greater integration between the involved groups.

Arthrospira platensis ou Spirulina é uma microalga com alto valor nutricional. Foram preparados extratos de Spirulina, caracterizados e aplicados como estabilizadores de emulsão de óleo de girassol comercial em água (O/A) (10% v/v) na ausência e na presença de quatro tipos de hidroxipropil metilcelulose (HPMC). Os extratos brutos de Spirulina foram preparados em tampões a pH 6 (EB6) e pH 8 (EB8) por sonicação para promover a lise celular e a libertação de proteínas e fosfolípides; Parte dos extratos foi centrifugada (EC6 ou EC8). Independentemente das condições de extração, todos os extratos apresentados apresentaram valores de potencial-&#950 médio variando de - (16 ± 2) mV a - (20 ± 2) mV, tamanho médio variando de (108 ± 52) nm a (306 ± 68) nm e atividade interfacial. As emulsões O/A preparadas com extratos de Spirulina (10 g / L) exibiram partículas com potencial- médio variando de - (16 ± 2) mV a - (27 ± 4) mV, tamanho médio variando de ~ 70 nm (EB6 ou EB8) a ~ 700 nm (EC6 ou EC8). No entanto, o EB6 levou a emulsões ligeiramente mais estáveis do que as outras. A combinação de EB6 (10 g / L) e HPMC (1,0 % m/m) levou a um aumento substancial na estabilidade da emulsão, embora os valores de potencial- diminuíram uma ordem de grandeza. Em particular, a HPMC com a maior massa molar e o maior grau de substituição de grupos metila conduziu a i) camada interfacial mais robusta resultante da formação de complexos entre cadeias HPMC e proteínas EB6 e (ii) meio contínuo mais viscoso. / Arthrospira platensis or Spirulina is a microalga with a high nutritional value. Extracts of Spirulina were prepared, characterized and applied as oil in water (O/W) (10 % v/v) emulsion stabilizers in the absence and presence of four types of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC). The emulsions were prepared with edible sunflower oil. Crude extracts of Spirulina were prepared in buffers at pH 6 (CE6-Crude extract pH6) and pH 8 (CE8-Crude extract pH8) by sonication to promote cell lysis and protein and phospholipids release; part of the extracts was centrifuged (CCE6 or CCE8). Regardless of the extraction conditions, all extracts presented mean -potential ranging from (16 ± 2) mV to (20 ± 2) mV, mean diameter ranging from (108 ± 52) nm to (306 ± 68) nm and interfacial activity. The emulsions prepared with Spirulina extracts (10 g/L) displayed particles with mean -potential ranging from (16 ± 2) mV to (27 ± 4) mV, mean diameter ranging from ~ 70 nm (CCE6 or CCE8) to ~ 700 nm (CE6 or CE8). However, CE6 led to emulsions slightly more stable than the others did. The combination of CE6 (10 g/L) HPMC (1.0 wt %) led to substantial increase in the emulsion stability, although the -potential values decreased one order of magnitude. Particularly, the HPMC with the highest molecular weight and highest methyl substitution degree led to the most (i) robust interfacial layer resulting from the complex formation between HPMC chains and CE6 proteins and (ii) viscous continuous medium.

Este trabalho descreve a síntese de látices poliméricos híbridos contendo a argila natural Montmorilonita (MMT) por meio da polimerização radicalar controlada via mecanismo de transferência reversível de cadeia por adição-fragmentação (RAFT) em emulsão sem adição de surfatante. Primeiramente, copolímeros anfifílicos com diferentes estruturas e composições, foram preparados por meio da polimerização via RAFT em solução e caracterizados por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e cromatografia por exclusão de tamanho (SEC). A interação entre os copolímeros sintetizados, chamados de macroagentes RAFT, e a superfície da MMT foi estudada por meio de isotermas de adsorção experimentais, as quais foram ajustadas por modelos teóricos. Os macroagentes RAFT à base de ácido acrílico (AA), acrilato de metil éter poli(etileno glicol) (PEGA) e acrilato de n-butila (BA) apresentaram afinidade pela argila como mostraram as isotermas do \"tipo L\" (Langmuir) obtidas. Os látices híbridos preparados utilizando esses macroagentes RAFT foram analisados por microscopia eletrônica de transmissão em temperatura criogênica (cryo-TEM), que revelou lamelas de MMT decoradas com nanopartículas poliméricas. As isotermas de adsorção dos macroagentes RAFT catiônicos à base de metacrilato de 2-(dimetilamino)etila (DMAEMA), PEGA e BA foram do \"tipo H\" (alta afinidade). Esses macroagentes RAFT possibilitaram a preparação de dispersões estáveis de complexos de MMT/macroagente RAFT, o que foi verificado por espalhamento dinâmico de luz (DLS), e sua utilização na síntese de látices híbridos levou à formação de uma camada polimérica em torno das lamelas de MMT. Os filmes poliméricos nanocompósitos obtidos a partir de látices catiônicos estáveis de poli(metacrilato de metila-co-acrilato de n-butila)/MMT apresentaram melhor estabilidade térmica e melhores propriedades mecânicas do que os filmes poliméricos preparados sem adição de argila como mostraram, respectivamente, os resultados de análise termogravimétrica (TG) e de análise termodinâmico-mecânica (DMA) dos materiais. / This work describes the synthesis of hybrid polymer latexes containing natural Montmorillonite clay (MMT) by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT)-mediated surfactant-free emulsion polymerization. Firstly, amphiphilic copolymers with different structures and compositions were prepared by RAFT polymerization in solution and characterized by hydrogen nuclear magnetic resonance (1H NMR) and size exclusion chromatography (SEC). The interaction between these copolymers (referred to as macroRAFT agents) and the MMT surface was studied by experimental adsorption isotherms, which were adjusted by theoretical adsorption models. MacroRAFT agents based on acrylic acid (AA), poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate (PEGA) and n-butyl acrylate (BA) displayed affinity for MMT as shown by the \"L-type\" (Langmuir) isotherms obtained. The hybrid latexes prepared using these macroRAFT agents were analyzed by transmission electron microscopy at cryogenic temperatures (cryo-TEM), which revealed polymer-decorated MMT platelets. The adsorption isotherms of cationic macroRAFT agents based on 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA), PEGA and BA were of the \"H-type\" (high affinity). These RAFT macroRAFT agents allowed the preparation of stable dispersions of MMT/macroRAFT agents complexes, which was verified by dynamic light scattering analysis (DLS), and their use in the synthesis of hybrid latexes led to the formation of a polymer layer surrounding the MMT platelets. Nanocomposite films obtained from stable cationic latexes of poly(methyl methacrylate-co-n-butyl acrylate)/MMT showed better thermal stability and better mechanical properties than polymer films prepared without addition of clay as shown, respectively, by the results of thermogravimetric analysis (TG) and dynamic mechanical analysis (DMA) of the final materials.

Um dos veículos de grande utilização para ativos cosméticos são os sistemas emulsionados, que são constituídos de duas fases líquidas imiscíveis e agentes tensoativos, obtidos por diferentes metodologias de emulsificação. Devido à sua excelente capacidade de solubilizar compostos hidrofílicos e lipofílicos a importância comercial e científica das emulsões entre os diversos sistemas coloidais é inquestionável. O delineamento desses sistemas exige conhecimento dos principais fatores que influenciam sua formação, propriedades físico-químicas e, consequentemente, estabilidade e performance. O uso de óleos vegetais na iensdpúésctrieias vfaergmeataciês uotliecaa gien ocsoassm, péotidcae mtoosrn cai-taser oc baadrau (vDeizp temryaxis a laattraa tVivoog. .)D, neanttirvea daos Bioma Cerrado e cujas sementes contêm um óleo com alto grau de insaturação cseonntdeor qousa nátcididaodse sg rsaixgonsif icoalenitceos teo cloinfoelreóiicso e ofsit oceosntesrtóituisi,n treesp rmesaejonrtaitánrdioos i,m aploérmta ndtee fonte de agentes capazes de atuar no combate aos processos oxidativos diretamente ligados ao envelhecimento e às doenças degenerativas. O objetivo duteilsiztaa npdeos cqoumisao ffaosi eo o ldeeossean ovo ólvleimoe enxtotr aeíd oc adraasc tesreimzaeçnãtoe s ddee sbisatreum (aDs. adliastpae).r sAoss etapas envolvidas no desenvolvimento dos sistemas estão listadas a seguir: 1) Obtenção e caracterização da matéria prima vegetal (óleo); 2) Desenvolvimento das fboarrmu u(lDaç. õaelas:t ae);s teusdtou ddoo dEaq culialísbsrieo dHeid treónfisloo aLtiivpoósfi;l oc o(EnHstLru) çrãeoq udeor iddoia gpraarma ao tóelrenoá rdioe; coabrtaidcotes;r iz3a) çEãnos afíiosisc oin-q vuiítmroi:c aA vea liaeçsãtuod doas s dme uedsatnaçbailsid easdteru tduoras iss mistiecrmoascsó pdiicsapse rdsooss sistemas dispersos mediante simulação da evaporação do produto final após aplicação na pele; estudo do efeito dos sistemas dispersos na dinâmica da membrana de estrato córneo por Ressonância Paramagnética Eletrônica. Os resultados encontrados sugerem que os sistemas dispersos desenvolvidos são potenciais alternativas na liberação de fármacos ou ativos cosméticos ou ainda, podem ser considerados produtos finais de interesse para recuperação da camada lipídica da pele. O uso de metodologia de emulsificação com baixo gasto de energia (emulsificação por inversão de fases) permitiu a obtenção de dois sistemas emulsionados estáveis: um com presença de fase gel lamelar e outro com partículas de tamanho nanométrico. O estudo das propriedades físico-químicas das formulações mostrou inexistência de quaisquer sinais de instabilidade das formulações durante o período de armazenamento em condições de temperatura específicas. A utilização de espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) forneceu informações acerca da dinâmica molecular do estrato córneo frente a aplicação do óleo e das formulações, demonstrando o potencial dos mesmos em atuar como veículos de fármacos ou ativos cosméticos visto que os espectros obtidos revelaram diferenças significativas na fluidez dos lipídios do estrato córneo, principal barreira na permeação cutânea. / The commercial and scientific importance of emulsions among the colloidal systems is unquestionable. These systems consist of two immiscible phases that could be obtained by different methods of emulsification. Emulsions have excellent ability to solubilize hydrophilic and lipophilic compounds, so, are widely used as vehicules for drugs and cosmetics. The rational design of these systems requires studies of the main factors that influence their formation, physicochemical properties and, consequently, stability and performance. Nowadays, the use of vegetable oils in the pharmaceutical and cosmetic industries becomes attractive. Dipteryx alata Vog is an oleaginous plant specie native to Cerrado. The seeds of this specie contain an oil with a high degree of unsaturation (oleic and linoleic fatty acids are the major constituents) and significant amounts of tocopherols and phytosterols, representing an important source of agents capable of acting to combat the oxidative processes directly related to aging and degenerative diseases. The objective of this research was the development and characterization of dispersed systems using the oil extracted from the seeds of D. alata (baru). The steps involved in the development of the systems were: 1) Preparation and characterization of vegetable raw material (oil); 2) Development of formulations: Study of Hydrophilic and Lipophilic Balance (HLB) required for baru oil; study of surfactant class; Construction of the ternary diagram; physicochemical characterization and stability studies of dispersed systems obtained; 3) In vitro assays: Evaluation of microscopic structural change of dispersed systems by simulating the evaporation of the final product after application on the skin; study of the effect of dispersed systems in the dynamics of the stratum corneum membrane by Electron Paramagnetic Resonance. The use of low energy emulsification method allowed the development of two stable emulsions: one with presence of lamellar gel phase and another with nanometric size particles. The study of physicochemical properties of the formulations showed absence of any signs of instability of the formulations during the storage period. The use of Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy provide information about the molecular dynamics of the stratum corneum facing the implementation of oil and formulations, demonstrating the potential of them to act as drug or cosmetic active vehicles

Orientadores: Leila Peres, Jose Luiz Trochmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucente_AnaGlauciaBogalhos_M.pdf: 1102673 bytes, checksum: b3cbcd44fdb8348cba4293d33498fee3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A redução no uso de compostos orgânicos voláteis (VOC) é uma demanda ambiental constante. Emulsões poliméricas aquosas com baixo conteúdo de surfactantes, produzidas pela síntese de miniemulsão direta são usadas com vantagens como substitutas a emulsões com solventes orgânicos, assim como a emulsões aquosas com altos teores de surfactantes. A água como fase contínua e monômeros orgânicos com baixa solubilidade em água, são usados. Essas emulsões podem ser termodinamicamente ou cineticamente estabilizadas com agentes surfactantes e ou hidrófobos. Na polimerização por radical livre em miniemulsão o sítio orgânico estabilizado atua como um mini-reator, formando uma dispersão polimérica estável. Dependendo da técnica de preparação utilizada e das taxas de conversão, vários diâmetros médios de partículas (Dp) e distribuição de tamanho (DSD) podem ser obtidos. Das várias técnicas de polimerização em emulsão a miniemulsão se destaca, por poder ser estabilizada cineticamente o que permite reduzir o uso de surfactantes em tipo e quantidade aplicadas, onde as gotículas monoméricas podem ser formadas por cisão da fase orgânica ou por fusão de gotículas ainda menores, cineticamente estabilizadas por agentes surfactantes e ou hidrófobos resultando em nanopartículas. O meio aquoso permite altíssimas taxas de transferência de calor e taxas de transferência de massa adequadas para taxas de polimerização moderadas e altas. Nesse trabalho um polímero acrílico com propriedades físicas específicas para o desenvolvimento de materiais aplicados a área odontológica foi a força motriz na obtenção de um copolímero de metacrilato de metila (MMA) e metacrilato de etila (EMA) dada sua razão de reatividade de 1,08 e 0,98 respectivamente, o que teoricamente leva a obtenção de um copolímero estatístico ou aleatório. O efeito da temperatura (50, 60 e 80°C) na conversão global e na cinética da reação, o Dp e a DSD, a temperatura de transição vítrea (Tg) e a temperatura de fusão (Tf) do copolímero obtido foram estudados por meio de análise gravimétrica, espectrometria de espalhamento de laser (LSS) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). O material sintetizado a 60ºC foi também caracterizado com as g/mol. Da caracterização realizada (RMN, FTIR e DSC) foi possível concluir que foi obtido como esperado um copolímero, possivelmente do tipo aleatório ou alternado. técnicas de espectrometria de infravermelho, (FTIR), ressonância magnética nuclear (MNR) para a verificação das funções orgânicas e cromatografia de permeação em gel (GPC) na determinação da massa molar média e sua distribuição. A adição de agente hidrófobo e o uso de ultra-som tornaram possível a obtenção de partículas poliméricas tão pequenas quanto 280nm, com polidispersividade de 1,6 e massa molar média de 2,16 x 106 g/mol. Da caracterização realizada (RMN, FTIR e DSC) foi possível concluir que foi obtido como esperado um copolímero, possivelmente do tipo aleatório ou alternado. / Abstract: Reduction of volatile organic compounds (VOC) usage is a constant environmental demand. Polymeric aqueous emulsion of low surfactant contends produced from direct miniemulsion synthesis are used with advantages to replace organic solvents media as well as aqueous emulsions of high surfactant concentration. Water as continuous phase and organic monomers with low solubility in water are used. This emulsion can be thermodynamically or kinetically stabilized by surfactant agents and / or hydrophobic agents. In free radical miniemulsion polymerization the stabilized organic site acts as a reactor, forming a kinetically stable polymeric dispersion. Depending on the emulsion preparation technique and polymerization rates, at the end of polymerization, several mean particle diameters (Dp) and several size particle distributions (DSD) are possible. Among the emulsion polymerization techniques, miniemulsion polymerization stands out, since kinetic stabilization allows to reduce the need for different types and large amounts of surfactants, where the reaction sites are the monomer droplets formed from scission of the monomer phase or by fusion of even smaller droplets, kinetically stabilized by surfactants and hydrophobic agents resulting in nanoparticles. The water media allow outstanding heat transfer rates as well as mass transfer rates that do not interfere in conversion rates from moderate to high. On this work, a methacrylate polymer based with specific physical properties for the development of materials for Dentistry application, drove the choice of the copolymer obtained from methyl methacrylate (MMA) and ethyl methacrylate (EMA) monomers as they reactivity ratios were: 1.08 and 0.98, respectively, which theoretically would allow obtaining a statistical or random copolymer. Polymerization temperature effect (50, 60 and 80oC) on: overall conversion and kinetic reaction, Dp, DSD, glass transition temperature (Tg) and melting temperature (Tf) of the obtained copolymer, were studied using gravimetric analysis, laser spectrometry spreading (LSS) and differential scanning calorimetry (DSC). The synthesized copolymer at 60o C was also characterized by Fast Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance analysis (NMR) for verification of copolymer organic functions, and gel permeation chromatography (GPC) to determine distribution and mean molar mass. The addition of hydrophobic agent and the use of ultrasound, made possible to obtain volumetric particle diameter as low as 280 nm and polydispersity of 1.60 with average molar mass of 2.16 x 106 g/mol. From the polymer characterization (RMN, FTIR e DSC) it was possible to conclude that a random or alternating copolymer was obtained, as expected. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Niederauer Mastelari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:16:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Casari_MatheusPuttinati_M.pdf: 7346334 bytes, checksum: 21f16ea44e6fdefa2b0445fe1a0b6b3a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A concentração volumétrica de água na produção de óleo cru é um parâmetro constantemente monitorado para acompanhar as sempre inconstantes propriedades do reservatório assim com para razões de otimização; resumindo, o que é importante é o volume de óleo na produção. A medição da concentração volumétrica de água é geralmente feita em bancada (colhendo uma amostra da produção e analisando-a em um laboratório) ou por sensores que monitoram a concentração em tempo real. Uma das técnicas utilizadas para a medição online da concentração de água é a espectroscopia por impedância. De fato, propriedades dielétricas e condutivas formam a impedância elétrica da solução. Na presente análise foram considerados os dois tipos básicos de emulsão: água em óleo (A/O) e óleo em água (O/A). O objetivo deste trabalho foi comparar a concentração de água medida com a predição do modelo matemático baseado nas medições das propriedades dielétricas e condutivas da solução. As emulsões de água e óleo foram sintetizadas em condições de laboratório. A concentração de água variou entre 13,1% à 41,1% em volume para as emulsões A/O e de 50% à 60% em volume para as emulsões O/A à temperaturas de 25°C à 62°C e salinidade da água de 0 (água deionizada), 1Kg/m³ e 10Kg/m³ de NaCl. A constante dielétrica e condutividade das emulsões foram medidas em um sensor composto por dois cilindros concêntricos cuja área dos eletrodos é bem maior que a distância entre eles. Essa geometria favorece os efeitos polarização e é apropriada para materiais dielétricos como as emulsões A/O, além de aumentar o erro de medição em soluções condutivas. Para melhores resultados com as emulsões O/A foi utilizado em sensor de placas paralelas com uma distância entre eletrodos bem maior que a sua área o que favorece os efeitos de transporte de carga. Os dados foram medidos por uma Ponte RLC de precisão Agilent E4980A em uma faixa de frequência de 20Hz à 1MHz. Os dados obtidos nos testes foram proporcionais à concentração de água na solução e seguiram o modelo matemático de Maxwell com um erro máximo de 4%. Os resultados também mostraram que a constante dielétrica não sofre influência significativa da temperatura e salinidade da água, assim como a medida do volume de água. Já para as emulsões O/A os testes mostraram grande influência da temperatura e salinidade da água nas medições, onde o conhecimento prévio destas condições é imprescindível ao método / Abstract: The volumetric concentration of water in crude oil production is a parameter constantly monitored to access the ever changing reservoir properties as well as for economical purposes; after all what is needed is the net oil production. The measurement of water concentration is usually done in over-the-bench (sampling the crude stream and screening in a chemistry lab) or by online instruments which continuously monitor the concentration. One of the techniques for online assessment of water concentration is the impedance spectroscopy. In fact, the dielectric and conductive property of the liquid phase is proportional to the electrical impedance. In the present analysis it was considered the two basic types of emulsions: the water in oil (W/O) and the oil in water (O/W). The objective of this work was to compare the measured water concentration against model's prediction based on the measured dielectric and conductive properties of the emulsions. The water and oil emulsions were synthesized in laboratory conditions. The water concentration range was 13.1% to 41.1% (v/v) for W/O emulsions and 50% to 60% (v/v) for O/W emulsions at temperatures of 25oC to 62oC and water salinity of 0 (de-ionized water), 1Kg/m³ and 10Kg/m³ of NaCl. The emulsion dielectric constant and conductivity were measured in a sensor made by two concentric cylinders whose electrodes area is much bigger than the distance between them. This geometry favors the polarization effects and is appropriate for dielectric solution as A/O emulsions. For better results for the O/A emulsion it was used a parallel electrode sensor where the distance between the electrodes is much bigger than the electrodes area which favors the charge transport effects. The data were measured by the Precision LCR Meter Agilent E4980A in a frequency range of 20Hz to 1MHz. The experimental data was found proportional to the volumetric concentration and follows Maxwell correlation within 4%. The experimental tests also disclosed that the dielectric constant, or the volumetric concentration, were almost insensitive to the changes in temperature and in salinity and so the water concentration of W/O emulsions. For O/W emulsions the tests showed a great influence of the temperature and salinity on the conductivity measurements. So, for O/W emulsions the temperature and water salinity must be considered / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MacedoNeto_JoseCostade_D.pdf: 15337503 bytes, checksum: 2d35593a90de41c2e7333e60488e1bf0 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Materiais nanocompósitos poliméricos utilizando argilas naturais como reforço tem sido bastante estudados por apresentar propriedades melhoradas em relação ao polímero sem reforço. Este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar materiais nanocompósitos polimérico com matriz de poliestireno por meio da polimerização in situ em emulsão utilizando com nanopartícula a caulinita amazônica. Os resultados obtidos mostraram que a caulinita utilizada como reforço neste trabalho apresentou alta razão de aspecto, foi possível ser intercalada por moléculas orgânicas de dimetilsulfóxido (DMSO) e acetato de potássio (AcK). Nesta tese foram produzidos nanocompósitos com 1, 3 e 5% de caulinita modificada com DMSO e outros com 1, 3 e 5% de argila modificada com AcK. A estabilidade do látex produzido pela polimerização foi medida por dynamic light scattering (DLS). O látex com 3% de argila modificada com DMSO apresentou melhor estabilidade em relação ao com 1% de argila e ao do poliestireno puro. As análises por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (HRSEM) revelaram que a utilização das quantidades 1 e 3% de argila modificada com DMSO são as ideais para a obtenção de nanocompósitos. A análise termogravimétrica (TGA) dos nanocompósitos com 1 e 3% apresentou melhores propriedades térmicas em relação ao polímero sem reforço. A análise por calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostrou que a adição de 1 e 3% de argila não alterou a temperatura de transição vítrea em relação ao polímero sem reforço. A análise térmica dinâmico-mecânica (TDMA) mostrou que o módulo de armazenamento (E') foi maior para o poliestireno puro em relação aos nanocompósitos com 1 e 3% de argila durante o aquecimento. A TDMA também mostrou que a adição de 1 e 3% de argila não influenciou a temperatura de transição vítrea (Tg). O ensaio de inflamabilidade horizontal mostrou que a taxa de queima foi menor para o nanocompósito com 3% de argila em relação ao PS e 1%. Sendo assim, foi possível produzir nanocompósitos com a caulinita. O látex obtido com 3% de argila foi o mais estável. Os nanocompósitos com quantidades de1 e 3% de argila obtiveram melhores propriedades térmicas em relação ao poliestireno sem argila. O PS puro apresentou maior E' as quantidades de 1 e 3% de argila não influenciou a Tg. O nanocompósito com 3% de argila obteve menor taxa de queima / Abstract: Polymer nanocomposites materials using natural clays as reinforcement has been extensively studied by presenting improved properties compared to unreinforced polymer. The goal of This work is to produce and characterize a polymer nanocomposites materials with matrix od polystyrene and nanoparticle by kaolinite through in situ emulsion polymerization. The kaolinite used as reinforcement in this study had a high aspect ratio, could be intercalated by organic molecules of dimethylsulfoxide (DMSO) and potassium acetate (ACK). In this thesis were produced nanocomposites with 1, 3 and 5% kaolinite modified with DMSO and others with 1, 3 and 5% clay modified with AcK. The stability of the latex produced by polymerization was measured by dynamic light scattering (DLS). Latex with 3% clay modified with DMSO showed better stability compared with the 1% clay and the pure polystyrene. Analyses by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy, high resolution (HRSEM) revealed that use of the quantities 1 and 3% clay modified with DMSO are ideal for obtaining nanocomposites. The thermogravimetric analysis (TGA) of the nanocomposites with 1 and 3% showed better thermal properties compared to unreinforced polymer. Analysis by differential scanning calorimetry (DSC) showed that the addition of 1 and 3% clay did not change the glass transition temperature compared to the unreinforced polymer. The dynamic mechanical thermal analysis (TDMA) showed that the storage modulus (E') was higher for the pure polystyrene compared to nanocomposites with 1 and 3% clay during heating. TDMA also showed that the addition of 1 and 3% clay did not influence the glass transition temperature (Tg). The horizontal flammability test showed that the burn rate was lower for the nanocomposite with 3% clay compared to PS and 1%. Therefore, it was possible to produce nanocomposites with kaolinite. The latex obtained with 3% clay was the most stable. Nanocomposites with quantities of 1 and 3% clay had better thermal properties compared to polystyrene clay. The pure PS had a higher E' quantities of 1 and 3% clay did not affect the Tg. The nanocomposite with 3% clay had lower burn rate / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: José Augusto Chinellato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicente_ElaineCristinaFarinchondePadua_M.pdf: 2256081 bytes, checksum: b35748a03035f4aa2a7be12161501597 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho apresentamos a importância das câmaras de fotoemulsão que continuam, após décadas de uso, a oferecer atrativos para a física de partículas elementares. Citamos o detector OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), que é o maior detector de câmara de fotoemulsão-chumbo já construído (nove milhões de filmes de emulsão nuclear) como exemplo de sua aplicação na atualidade. Ele está presente no experimento de fluxo de neutrinos CNGS. Apresentamos também o detector CASTOR (Centauro And STrange Objects Research), que é um calorímetro hadrônico e eletromagnético de tungstênio e quartzo, desenvolvido para aprimorar o desempenho do experimento CMS (Compact Muon Solenoid) do LHC na região frontal. O CASTOR foi criado entre outras coisas, para o estudo de hádrons de longa penetração, observado em eventos de raios cósmicos ricos em hádrons. Estes foram identificados e chamados de strangelets. A proposta dos strangelets é que estes seriam produtos de decaimento de matéria de quarks rica em bárions, penetrariam grandes profundidades no chumbo e sairiam do detector quase não atenuados. Introduzimos os conceitos de chuveiros extensos atmosféricos e a técnica de câmara de fotoemulsão usada para o estudo destes. Ao mencionarmos o uso de câmaras de fotoemulsão em experimentos de montanha, não podemos deixar de citar a colaboração Brasil-Japão que detectou um evento exótico que passou a ser chamado de Centauro, por ter grande momento transversal. Além disso, a ausência de píons neutros é uma característica marcante deste tipo de evento. Vários outros eventos de mesmo tipo foram encontrados e a busca continua até hoje. Ainda falando sobre chuveiros atmosféricos, citamos como era feita a classificação de cascatas locais originadas pelas partículas da frente do chuveiro, na literatura das câmaras de fotoemulsões. O perfil longitudinal (em profundidade) de cada cascata local é usado para se determinar a energia da partícula incidente e também é um indicativo da sua natureza ¿ se faz parte da componente eletromagnética (elétron, pósitron ou gama) ou componente hadrônica. Cada cascata local observada é associada a um desses dois grupos. Apresentamos o software Geant como ferramenta de simulação deste trabalho. Originalmente desenvolvido no CERN para experimentos da física de altas energias, atualmente Geant é utilizado em outros campos como medicina e astrofísica. A versão mais recente (Geant4) também inclui tratamento de nêutrons de baixa energia (< 20 MeV) e de íons. Para a física de nêutrons, o Geant4 possui implementação de modelos de nêutrons de alta precisão que incluem os processos de colisões elásticas e inelásticas, captura e fissão. Para o tratamento de íons, foram implementados processos de colisão inelástica, decaimento radioativo e dissociação eletromagnética implementados para simulações. Apresentamos a geometria dos detectores tipo CBJ e tipo Pamir implementada com os recursos do Geant4. O detector tipo CBJ foi construído para o estudo de cascatas locais, produzidas em chumbo ou em carbono, no caso em que uma camada de ar serve como meio onde os secundários propagam-se e separam-se de modo a serem identificados a distâncias de centenas de micra ou mais; o perfil longitudinal é sempre usado para a análise. O detector tipo Pamir, composto somente de chumbo e filmes fotossensíveis, foi construído para o estudo de partículas de longa penetração e para analisar as profundidades em que os nêutrons podem iniciar cascatas em seu interior. Com os resultados obtidos, percebemos que há hádrons que podem interagir em grandes profundidades no chumbo, como o nêutron, em situações que poderiam ser erroneamente identificados como strangelets. Para determinar as características das cascatas assim produzidas, usamos o tratamento de colisões hadrônicas recentemente implantado no GEANT4. Este é um resultado importante deste trabalho ¿ mostramos que há uma probabilidade de identificação falsa de partículas / Abstract: This work introduces the importance of photoemulsion chambers that remain in use after decades and still offer many advantages for elementary particle physics. We cite OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) detector that is the greatest lead photoemulsion chamber detector ever constructed as an example of its application nowadays (nine million nuclear emulsion films). We also introduce the CASTOR detector (Centauro And STrange Objects Research) that is a hadronic and electromagnetic calorimeter of tungsten and quartz developed to improve the performance of CMS (Compact Muon Solenoid) experiment of LHC in its frontal region. One of most important features of Castor is its long dimension in the frontal region, which is suited to study long penetrating hadrons, as they appear in hadron-rich cosmic rays events. These hadrons were identified and called strangelets. The proposal of strangelets is that they were a result of baryon-rich quark matter decay and that they would penetrate great depth in lead and would leave the detector almost unattenuated. We presented the basic concepts of extensive air shower and the photoemulsion chamber technique used for its study. We introduce the use of photoemulsion chambers in mountain experiments and cited the Brasil-Japão Collaboration that detected an exotic event called Centauro for having large cross section. Besides, the absence of neutral pions is a remarkable feature of this type of event. Many other events of this type were detected and its search remains until today. Still talking about atmospheric showers, we cited how the classification of local cascades originated by frontal particles of shower were made in photoemulsion chamber literature. The longitudinal profile (in depth) of each local cascade is used to determine the energy of entering particle and it is also a signal of its nature ¿ if it is a part of electromagnetic component (electron, positron or gamma) or hadronic component. Each local cascade is observed is associated to one of these groups. We present Geant software as the simulation tool of this work. Originally developed at CERN for experiments of high energy physics, presently Geant is used in others fields as medicine and astrophysics. The most recent version of Geant is Geant4 and also includes low energy neutrons (< 20 MeV) and ion treatment. For neutron physics, Geant4 has the implementation of very high precision neutron models that include elastic and inelastic collision process, capture and fission. For ion treatment, we have inelastic collisions, radioactive decay and electromagnetic dissociation implemented for simulations. We introduce the CBJ and Pamir detectors geometry implemented with Geant4 resources. The CBJ detector was constructed to study local cascades produced in lead or carbon when an air layer is used as a mean where secondary particles propagates and are separated in distances of micra or greater. The longitudinal profile is always used for the analysis. The Pamir detector, made of only lead and photosensitive films, was constructed to study long penetrating particles and to study the depths that neutrons begins its cascade. The results obtained show that there are hadrons, for instance neutrons, interacting in great depths of lead in cases that it could be misidentified as strangelet. To determine the features of cascades produced this way, we used the hadronic collision treatment recently implemented in Geant4. This is an important result because we showed that there is a probability of false identification of particles / Mestrado / Física / Mestra em Física

Submitted by Biblioteca da Faculdade de Farmácia (bff@ndc.uff.br) on 2017-04-10T17:15:47Z No. of bitstreams: 1 Cordeiro, Lara Bissonho de Almeida [Dissertação, 2012].pdf: 7477331 bytes, checksum: 808ccdd7f27f43a63cb9c2f3cf8f6704 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T17:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordeiro, Lara Bissonho de Almeida [Dissertação, 2012].pdf: 7477331 bytes, checksum: 808ccdd7f27f43a63cb9c2f3cf8f6704 (MD5) / Óleos vegetais são ricos em ácidos graxos essenciais, sendo estes ácidos necessários para manter a integridade da pele e a barreira de água, prevenindo assim a formação de feridas. Ferida pode ser definida como toda alteração da integridade anatômica da pele, resultante de qualquer tipo de trauma. O tratamento de feridas envolve aspectos sistêmicos e locais. O ácido oléico é o ácido graxo mais freqüentemente encontrado na composição dos óleos fixos, sendo acompanhado pelos ácidos linoléico e linolênico. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e avaliar a estabilidade física de emulsões O/A contendo óleo de semente de maracujá. Emulsões O/A contendo 10,0% (p/p) de óleo de semente de maracujá foram preparadas utilizando as ceras Lanette®, Polawax®, e monoestearato de glicerila e o emulsionante polimérico Pemulen® como base das formulações, variando-se as concentrações dos adjuvantes farmacotécnicos: miristato de isopropila, propilenoglicol e glicerina. O tipo de emulsão foi verificado pelo método das medidas de condutividade elétrica e o aspecto, homogeneidade e características organolépticas avaliadas através de análises macroscópicas. Para avaliar a estabilidade acelerada, as amostras foram submetidas a diferentes condições de estresse e analisadas a partir do valor de pH, análises macroscópicas, centrifugação, espalhabilidade, viscosidade aparente e comportamento reológico. As mulsões preparadas com óleo de maracujá, 0,3% (p/p) Pemulen®, apresentaram-se estáveis com propriedades pseudoplásticas e tixotrópicas. As características macroscópicas e valores obtidos de pH, viscosidade aparente e espalhabilidade durante a estocagem indicaram estabilidade da formulação / Vegetable oils are rich in essential fatty acids, these acids being necessary to maintain the integrity of the skin barrier and the water, thus preventing the formation of wounds. Wound can be defined as any change in the anatomical integrity of the skin, resulting from any kind of trauma. Treatment of wounds involves local and systemic aspects. Oleic acid is the fatty acid most frequently found in the composition of fixed oils, accompanied by linoleic and linolenic acids. Our objectives were to develop and evaluate the physical stability of O/W emulsions containing passion fruit seed oil. Emulsions containing 10.0% (w / w) of passion fruit seed oil were prepared using waxes Lanette ®, Polawax ®, glyceryl monostearate and the polymeric emulsifier Pemulen ® based formulations, varying concentrations of pharmaceutical adjuvants: isopropyl myristate, propylene glycol and glycerin. The emulsion type was verified by the method of the electrical conductivity measurements and the appearance, consistency and organoleptic properties were evaluated by macroscopic analysis. To evaluate the accelerated stability, samples were subjected to different stress conditions and the pH value, macroscopic analysis, centrifugation, viscosity, spreadability and rheological behavior were evaluated. The emulsions prepared with passionflower oil, 0.3% (w/w) Pemulen® were stable and presented thixotropic and pseudoplastic properties. The macroscopic characteristics and values of pH, viscosity and spreadability during storage showed stability of the formulation