A enxertia induzida por radiação do polietileno (PE) e estireno (ST), via fonte de 60 Co foi conduzida usando irradiação direta (simultânea) e indireta (pré- irradiação e peroxidação) á temperatura ambiente. As doses irradiadas, em ambos os caso, foi de 0,5 kGy até 80 kGy. Pelo método da irradiação simultânea, os filmes foram imersos em mistura estireno: metanol (30:70 v/v) mais 30% de aditivo (ácido sulfúrico) em ampolas de vidro de 40 mL sob atmosfera inerte, seladas em atmosfera inerte, para então, serem irradiadas em instalações industriais (EMBRARAD / CBE). Após a irradiação, as amostras foram retiradas, lavadas e secas em estufas, por 8 horas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. Pelo método da pré-irradiação, as amostras foram irradiadas em ampolas, seladas sob atmosfera inerte. A mistura acima mencionada era adicionada após a irradiação, A enxertia propriamente se inicia no momento de adição de mistura. Após 8 horas, as amostras eram retiradas, secas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. No método da peroxidação, as amostras foram seladas com ar (oxigênio). Todo o procedimento do método pré-irradiação era então repetido. As amostras que apresentaram grau de enxertia (DOG na sigla em inglês) significativo eram caracterizadas (TGA, DSC) e sulfonadas para cálculo de capacidade de troca iônica (IEC na sigla em inglês). Observou-se que, pelo método indireto, as amostras não apresentaram enxertia significativa. Pelo método direto (simultânea) as amostras apresentaram modificação (aumento de massa), ou seja, houve enxertia, mas não apresentaram IEC significativo. A dose que apresentou o melhor DOG foi 80 kGy. / The irradiation – induced graft of styrene onto polyethylene (PE) in a Cobalt-60 source was carried out using direct (simultaneous) and indirect (preirradiation and peroxidation) methods at room temperature. The dose applied in both cases varied from 0,5 to 80 kGy; In the direct method, the films were immersed in a solution of styrene: methanol (30:70 v/v) and 30% of sulfuric acid(additive) in glass ampoules of 40 mL under inert atmosphere, and then irradiated. After irradiation process, the samples were kept in solution for 8 hours and taken off the ampoules, dried in oven at 60 0C for another 8 hour period until constant weight. In pre-irradiation method, the samples were irradiated in dry and sealed ampoules, under inert atmosphere. The solution was then added to the samples, and after 8 hours, taken off, dried, sealed and weighted. In peroxidation method, the difference was not inert atmosphere but atmosphere of air (O2).For each samples it was calculated the degree of grafting (DOG). The samples that showed some DOG were sulfonated, characterized (DSC, TGA and infrared) and the ion exchange capacity (IEC) was calculated. The samples processed by indirect method presented no DOG at all. The samples processed by direct method present grafting (best result was 80 kGy). These samples, after sulfonated, presented ion exchange properties.

A enxertia induzida por radiação do polietileno (PE) e estireno (ST), via fonte de 60 Co foi conduzida usando irradiação direta (simultânea) e indireta (pré- irradiação e peroxidação) á temperatura ambiente. As doses irradiadas, em ambos os caso, foi de 0,5 kGy até 80 kGy. Pelo método da irradiação simultânea, os filmes foram imersos em mistura estireno: metanol (30:70 v/v) mais 30% de aditivo (ácido sulfúrico) em ampolas de vidro de 40 mL sob atmosfera inerte, seladas em atmosfera inerte, para então, serem irradiadas em instalações industriais (EMBRARAD / CBE). Após a irradiação, as amostras foram retiradas, lavadas e secas em estufas, por 8 horas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. Pelo método da pré-irradiação, as amostras foram irradiadas em ampolas, seladas sob atmosfera inerte. A mistura acima mencionada era adicionada após a irradiação, A enxertia propriamente se inicia no momento de adição de mistura. Após 8 horas, as amostras eram retiradas, secas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. No método da peroxidação, as amostras foram seladas com ar (oxigênio). Todo o procedimento do método pré-irradiação era então repetido. As amostras que apresentaram grau de enxertia (DOG na sigla em inglês) significativo eram caracterizadas (TGA, DSC) e sulfonadas para cálculo de capacidade de troca iônica (IEC na sigla em inglês). Observou-se que, pelo método indireto, as amostras não apresentaram enxertia significativa. Pelo método direto (simultânea) as amostras apresentaram modificação (aumento de massa), ou seja, houve enxertia, mas não apresentaram IEC significativo. A dose que apresentou o melhor DOG foi 80 kGy. / The irradiation – induced graft of styrene onto polyethylene (PE) in a Cobalt-60 source was carried out using direct (simultaneous) and indirect (preirradiation and peroxidation) methods at room temperature. The dose applied in both cases varied from 0,5 to 80 kGy; In the direct method, the films were immersed in a solution of styrene: methanol (30:70 v/v) and 30% of sulfuric acid(additive) in glass ampoules of 40 mL under inert atmosphere, and then irradiated. After irradiation process, the samples were kept in solution for 8 hours and taken off the ampoules, dried in oven at 60 0C for another 8 hour period until constant weight. In pre-irradiation method, the samples were irradiated in dry and sealed ampoules, under inert atmosphere. The solution was then added to the samples, and after 8 hours, taken off, dried, sealed and weighted. In peroxidation method, the difference was not inert atmosphere but atmosphere of air (O2).For each samples it was calculated the degree of grafting (DOG). The samples that showed some DOG were sulfonated, characterized (DSC, TGA and infrared) and the ion exchange capacity (IEC) was calculated. The samples processed by indirect method presented no DOG at all. The samples processed by direct method present grafting (best result was 80 kGy). These samples, after sulfonated, presented ion exchange properties.

A enxertia de estireno induzida pela radiação gama nos filmes fluorados, poli(tetrafluoroetileno-co-hexafluoropropileno) (FEP), poli(etileno-cotetrafluoroetileno) (ETFE), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF), poli(tetrafluoroetileno-co-perfluoro alquil vinil eter) (PFA) e poli(tetrafluoroetileno) (PTFE) foi realizada pelo método simultâneo de irradiação utilizando uma fonte de cobalto-60. Os filmes fluorados foram imersos em soluções de estireno/tolueno, estireno/isopropanol e estireno/metanol (1:1 v/v) sob atmosfera inerte e temperatura ambiente e, então, submetidos a doses de 20, 40, 80 e 100 kGy. Após a reação de enxertia os filmes foram mantidos à temperatura ambiente, e ainda sob atmosfera inerte, por 7, 14, 21 e 28 dias para avaliar a variação no grau de enxertia em relação ao tempo de pós-irradiação. No final de cada período os filmes foram sulfonados para conferir às membranas fluoradas a propriedade de hidrofilicidade. O grau de enxertia (DOG) foi determinado gravimetricamente e as mudanças químicas e morfológicas nos filmes enxertados e sulfonados foram analisadas por espectroscopia no infravermelho, termogravimertria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e capacidade de troca iônica (IEC). Os testes em célula a combustível foram, também, efetuados pelo levantamento de curvas de polarização. Pela técnica de espectroscopia no infravermelho foi possível confirmar a presença do estireno nos filmes enxertados. O grau de enxertia nos filmes fluorados foi dependente do tipo de solvente utilizado. A análise termogravimétrica dos filmes enxertados mostrou duas etapas de decomposição, enquanto que a dos filmes sulfonados mostrou quatro. Pelos dados de DSC dos filmes enxertados constatou-se pequena variação na temperatura do pico de fusão, sugerindo a formação de poliestireno enxertado pouco penetrado na matriz polimérica. As figuras de MEV mostraram que o solvente tem maior influência na morfologia dos enxertos do que a dose de irradiação. Os testes em célula das membranas de ETFE, PFA e FEP apresentaram uma resposta de polarização satisfatória quando comparadas à membrana comercial Nafion®. POLYMER / The radiation-induced graft of styrene onto fluoropolymers, poly(tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene) (FEP), poly(ethylene-cotetrafluoroethylene) (ETFE), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoroalquil vinyl ether) (PFA), and poly(tetrafluoroethylene) was carried out by simultaneous irradiation method in a cobalt-60 source. The fluoropolymers films were immersed in solutions of styrene/toluene, styrene/isopropilic alcohol and styrene/methanol (1:1 v/v) under inert atmosphere and at room temperature and then submitted to 20, 40, 80, and 100 kGy. After grafting reaction the films were kept at room temperature under inert atmosphere for periods of 7, 14, 21 and 28 days in order to evaluate the degree of grafting. At the end of each period, the films were sulfonated to provide the hydrophilic property to fluoropolymer membranes. The degree of grafting (DOG) was gravimetrically determined and the chemical changes in the grafted and sulfonated films were characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), and ion exchange capacity (IEC) was calculate. Single fuel cell measurements of ETFE, FEP and PFA membranes were performed. New bands attributed to styrene grafted in a fluoropolymers films were observed by FTIR spectra. The degrees of grafting of fluorinated films were solvent dependent. By TGA the grafted films exhibited two steps of degradation and the sulfonated membranes exhibited four steps of degradation. By DSC was possible to verify that matrix polymerics did not suffer any drastic change in the melting temperature after grafting and sulfonation reactions. The SEM images of grafted and sulfonated films showed the morphology depends strongly on the solvent used. The fuel cell performance of ETFE, FEP and PFA films was satisfactory when compared to state-of-art Nafion® membranes.

A enxertia de estireno induzida pela radiação gama nos filmes fluorados, poli(tetrafluoroetileno-co-hexafluoropropileno) (FEP), poli(etileno-cotetrafluoroetileno) (ETFE), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF), poli(tetrafluoroetileno-co-perfluoro alquil vinil eter) (PFA) e poli(tetrafluoroetileno) (PTFE) foi realizada pelo método simultâneo de irradiação utilizando uma fonte de cobalto-60. Os filmes fluorados foram imersos em soluções de estireno/tolueno, estireno/isopropanol e estireno/metanol (1:1 v/v) sob atmosfera inerte e temperatura ambiente e, então, submetidos a doses de 20, 40, 80 e 100 kGy. Após a reação de enxertia os filmes foram mantidos à temperatura ambiente, e ainda sob atmosfera inerte, por 7, 14, 21 e 28 dias para avaliar a variação no grau de enxertia em relação ao tempo de pós-irradiação. No final de cada período os filmes foram sulfonados para conferir às membranas fluoradas a propriedade de hidrofilicidade. O grau de enxertia (DOG) foi determinado gravimetricamente e as mudanças químicas e morfológicas nos filmes enxertados e sulfonados foram analisadas por espectroscopia no infravermelho, termogravimertria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e capacidade de troca iônica (IEC). Os testes em célula a combustível foram, também, efetuados pelo levantamento de curvas de polarização. Pela técnica de espectroscopia no infravermelho foi possível confirmar a presença do estireno nos filmes enxertados. O grau de enxertia nos filmes fluorados foi dependente do tipo de solvente utilizado. A análise termogravimétrica dos filmes enxertados mostrou duas etapas de decomposição, enquanto que a dos filmes sulfonados mostrou quatro. Pelos dados de DSC dos filmes enxertados constatou-se pequena variação na temperatura do pico de fusão, sugerindo a formação de poliestireno enxertado pouco penetrado na matriz polimérica. As figuras de MEV mostraram que o solvente tem maior influência na morfologia dos enxertos do que a dose de irradiação. Os testes em célula das membranas de ETFE, PFA e FEP apresentaram uma resposta de polarização satisfatória quando comparadas à membrana comercial Nafion®. POLYMER / The radiation-induced graft of styrene onto fluoropolymers, poly(tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene) (FEP), poly(ethylene-cotetrafluoroethylene) (ETFE), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoroalquil vinyl ether) (PFA), and poly(tetrafluoroethylene) was carried out by simultaneous irradiation method in a cobalt-60 source. The fluoropolymers films were immersed in solutions of styrene/toluene, styrene/isopropilic alcohol and styrene/methanol (1:1 v/v) under inert atmosphere and at room temperature and then submitted to 20, 40, 80, and 100 kGy. After grafting reaction the films were kept at room temperature under inert atmosphere for periods of 7, 14, 21 and 28 days in order to evaluate the degree of grafting. At the end of each period, the films were sulfonated to provide the hydrophilic property to fluoropolymer membranes. The degree of grafting (DOG) was gravimetrically determined and the chemical changes in the grafted and sulfonated films were characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), and ion exchange capacity (IEC) was calculate. Single fuel cell measurements of ETFE, FEP and PFA membranes were performed. New bands attributed to styrene grafted in a fluoropolymers films were observed by FTIR spectra. The degrees of grafting of fluorinated films were solvent dependent. By TGA the grafted films exhibited two steps of degradation and the sulfonated membranes exhibited four steps of degradation. By DSC was possible to verify that matrix polymerics did not suffer any drastic change in the melting temperature after grafting and sulfonation reactions. The SEM images of grafted and sulfonated films showed the morphology depends strongly on the solvent used. The fuel cell performance of ETFE, FEP and PFA films was satisfactory when compared to state-of-art Nafion® membranes.