Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelly Cristina Castro.pdf: 7907485 bytes, checksum: d1994b876e16d9072883ffc1c83d2c64 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The tires are polymeric materials that are difficult to reuse and recycling due to the presence of steel and molecular structure thereof. The increase in the national fleet of vehicles led to an increase in production and thus dispose of tires. When tires reach the end of life, they become unusable, being most often disposed of improperly. When this occurs there are problems related to public health and the environment. The general objective of this study was to facilitate the reuse of waste tire rubber by incorporating matrix in high density polyethylene (HDPE). In order to improve the interfacial adhesion and final properties sought to reconcile the mix with the addition of ethylene octene-1 (C2C8). The size and distribution of rubber particles from tires were evaluated by the technique of particle size distribution. The morphological characterizations were made in a Raman spectrometer coupled with optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were studied by testing the tensile and impact strength, to evaluate them statistical tests were performed. The thermal characterizations were made by differential scanning calorimetry (DSC) and with the aid of thermo-optical analysis of Hot Stage. It was observed through the scanning electron micrographs of the processing performed on twin-screw extruder was effective, resulting in mixtures with good distribution and dispersion. The FT-Raman spectra showed that the compatibilizing agent has not acted on the interface of the mixture and that the powder particles of tire rubber were encapsulated by HDPE. The impact resistance of binary mixtures PEAD/C2C8 showed a significant increase in the mixtures and HDPE / PBP properties were maintained at levels up to 40% of powdered rubber tire (PBP). The blends also exhibited high values of elongation at break compared to the pure polymer, with the samples that showed high values of impact resistance also showed a high deformation. The C2C8 did not act as nucleating agent, and there was a lowering of the melting temperature and crystallization was influenced by cooling rates. A major benefit of this study was the possibility of adding a large quantity of tire rubber powder in the matrix retaining the properties of impact resistance. Accordingly, reduced material costs. / Os pneus são materiais poliméricos de difícil reaproveitamento e reciclagem, devido à presença do aço e estrutura molecular dos mesmos. A elevação na frota nacional de veículos provocou um aumento na produção e, consequentemente, descarte de pneus. Quando os pneus chegam ao final da vida útil, tornam-se inservíveis, sendo na maioria das vezes descartados de forma inadequada. Quando isso ocorre surgem problemas relacionados com a saúde pública e meio ambiente. O objetivo geral desse trabalho foi viabilizar o reaproveitamento de resíduos de borracha de pneu através da incorporação em matriz de polietileno de alta densidade (PEAD). Com intuito de melhorar a adesão interfacial e propriedades finais buscou-se compatibilizar a mistura com adição do copolímero de etileno octeno-1 (C2C8). O tamanho e distribuição das partículas de borracha de pneu foram avaliados pela técnica de distribuição granulométrica. As caracterizações morfológicas foram feitas em um espectrômetro Raman com microscópio ótico acoplado e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades mecânicas foram estudadas por ensaios de resistência a tração e impacto, para avaliá-las foram realizados testes estatísticos. As caracterizações térmicas foram feitas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e com auxilio da análise termo-ótica de Hot Stage. Observou-se através das micrografias eletrônicas de varredura que o processamento realizado em extrusora dupla-rosca foi eficiente, resultando em misturas com boa distribuição e dispersão. Os espectros FT-Raman mostraram que o agente compatibilizante não agiu na interface das misturas e que as partículas de pó de borracha de pneu foram encapsuladas pelo PEAD. A resistência ao impacto das misturas binárias PEAD/C2C8 apresentaram um aumento significativo e nas misturas PEAD/PBP as propriedades foram mantidas em teores de até 40% de pó de borracha de pneu (PBP). As misturas também apresentaram valores elevados de deformação na ruptura se comparado com o polímero puro, sendo que, as amostras que apresentaram valores altos de resistência ao impacto também apresentaram alta deformação. O C2C8 não agiu como agente nucleante, sendo que ocorreu um abaixamento da temperatura de fusão e a cristalização foi influenciada pelas taxas de resfriamento. Um dos maiores benefícios do trabalho foi a possibilidade da adição de grande quantidade pó de borracha de pneu na matriz mantendo as propriedades de resistência ao impacto. Nesse sentido, diminuição dos custos dos materiais.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIANO Swiech Ciesielski.pdf: 2201955 bytes, checksum: acf9e0e88f80e1076d0bd050b2d0f0a7 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / Many of the compounds multilayers are manufactured from advanced ceramic compositions, which seeks higher mechanical performance, the manufacture of these compositions based materials, ceramic structural has been little studied. Aiming to increase the fracture energy in ceramics traditional was investigated in this study the mechanical behavior of a multilayer system formed by stacking mullite and monoporosa. The mullite is an important raw material used in the manufacture of refractory ceramic for structural, because the physical and mechanical properties at high temperatures as high melting point, low expansion, fracture toughness and thermal shock that, high resistance fluency and low dielectric constant. The monoporosa has a high resistance which gives excellent mechanical and chemical properties and is widely used as coating mass on floors and re-investments outer. The increase in fracture energy was determined by comparing the curves of three point bending of the multilayer system with its monolithic references. The fractures were characterized by optical microscopy and MEV for microstructure analysis was carried out X-ray diffraction. Samples developed were evaluated multilayer reference to the materials employed in the formation of each layer in relation to these reference strains were obtained averages to 2.58 times larger and fracture energies of up to 7 times larger. / Muitos dos compostos multicamadas são fabricados a partir de composições de cerâmica avançada, em que se busca elevado desempenho mecânico, a fabricação destes materiais a base de composições de cerâmicas estruturais tem sido muito pouco estudado. Com o objetivo de aumentar a energia de fratura em cerâmicas tradicionais, foi pesquisado nesse trabalho o comportamento mecânico de um sistema multicamadas formado pelo empilhamento de mulita e monoporosa. A mulita é uma importante matéria-prima utilizada na fabricação de refratário para cerâmicas estruturais, devido as propriedades físicas e mecânicas a altas temperaturas como alto ponto de fusão, baixa expansão, resistência a fratura e ao choque térmico, alta resistência a fluência e baixa constante dielétrica. A monoporosa possui uma alta resistência o que confere excelentes propriedades mecânicas e químicas, sendo muito utilizado como massa de revestimento em pavimentos e revestimentos exteriores. O aumento na energia de fratura foi determinado comparando as de curvas de flexão em três pontos do sistema multicamadas com as de suas referências monolíticas. As fraturas foram caracterizadas por microscopia óptica e MEV, para análise da microestrutura realizou-se difração de raios X. As amostras multicamadas desenvolvidas foram avaliadas tomando como referência os materiais empregados na constituição de cada camada, em relação a estas referencias foram conseguidas deformações médias de até 2,58 vezes maiores e energias de fratura de até 7 vezes maiores.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NILSON.pdf: 5389834 bytes, checksum: 149d2b8675ec375e2d7f3614952460ef (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Ceramic Matrix Composites (CMC) are the most recent materials in field composites. The main factors for the good acting of these materials are the choice: of the matrix material, of the reinforcement, of the processing and chemical composition. Ceramic materials possess elastic module very loud, low density, and can support temperatures very discharges, even so they present low toughness. The introduction of a ductile metallic phase in the ceramic can improve its toughness to for frature. The SiC stands among the materials used in the ceramic matrix. Among the metals stands out the aluminum. The infiltration under pressure of a melted (Squeeze Casting) it is one of the methods more used in the production of CMC, being the focus of many searchs. The mechanical properties of a composite varies in function of the ligants addition and addictive in for pre-form. In this work it was obtained CMC of SiC-Talc/AI by "Squeeze Casting" method and investigated the influence of the talc as addictive in the mechanical properties of the ceramic matrix with controlled sizes of particles, intending improvement its mechanical properties of composites obtained. Rectangular test bodies of SiC were made with proportions from 10 to 50% in talc mass. The samples went burned partially at 1100°C, characterized and later infiltrated with aluminum melted at 850°C under pressure. The composites were characterized by optical microscopy and scanning electronic microscopy (SEM), where the different sizes of particles of matrix and the complete infiltration of the channels by melted metal was observed. They were also analyzed by X-ray difraction, showing the presence of phases SiC, Al, Si, SiO2, and MgAl2O4. The result of the flexural module at three points obtained for the proportions of 10 to 50% of talc show the influence of the proportions of addictive in the values of the mechanical properties of these composites. / Os compósitos de matriz cerâmica (CMC) são os mais recentes campo dos compósitos. Os principais fatores para o bom desempenho destes materiais são a escolha: da matriz, do reforço, do processamento e composição química. Materiais cerâmicos possuem módulo elástico muito alto, baixa densidade, e podem suportar temperaturas muito altas, porém apresentam baixa tenacidade. A introdução de uma fase metálica dúctil nas cerâmicas pode melhorar sua tenacidade à fratura. O SiC destaca-se entre os materiais utilizados na matriz cerâmica. Dentre os metais destaca-se o alumínio. A infiltração sob pressão de um fundido (“Squeeze Casting”) é um dos métodos mais utilizados na fabricação de CMC, sendo o foco de muitas pesquisas. As propriedades mecânicas de um compósito variam em função da adição de ligantes e aditivos na pré-forma. Neste trabalho foi obtido CMC de SiC-Talco/Al pelo método "Squeeze Casting" e investigado a influência do talco como aditivo nas propriedades mecânicas da matriz cerâmica com tamanhos controlados de partículas, pretendendo-se obter redução de custo da matéria-prima total do compósito e melhoria de suas propriedades mecânicas. Foram confeccionados corpos de prova retangulares de SiC com proporções de 10 a 50% em massa de talco. As amostras foram parcialmente sinterizadas a 1100ºC, caracterizadas e posteriormente infiltradas com alumínio fundido a 850ºC sob pressão. Os compósitos foram caracterizados por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), onde se observou os diferentes tamanhos de partículas da matriz a infiltração dos canais pelo metal fundido. Também foram analisadas por difração de Raios X, mostrando a presença das fases SiC, Al, Si, SiO2, e MgAl2O4. O resultado dos ensaios de flexão em três pontos obtidos para as proporções de 10 a 50% de talco mostram a influência das proporções de aditivo nos valores das propriedades mecânicas destes compósitos.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Pacheco Wendler.pdf: 18625984 bytes, checksum: b24bfd3c491c213c9b049bbfaef17001 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The solid oxide fuel cells (SOFCs) have been considered as one of the most promising power sources to the future, and because that have awakened the interest from the governments and large companies. The large scale utilization of these devices only depends on costs reduction and better systems performance. The anode is one of the most requested components of a SOFC, because maintains direct contact with the fuel. The anode material must presents thermal stability, compatibility with the electrolyte, good catalytic activity and electronic conductivity. A lot of materials have just tested for use as SOFCs anodes, including metals like platinum and nickel. However, many problems were found, mainly because platinum wasn´t able to maintain its integrity in the cell operation conditions, suffering peeling during the process; and nickel particles suffered sintering in the high operation temperatures of the cell, blocking the fuel arrival to reaction sites, causing the loss of system performance. One of the alternatives to these metals are the lanthanumcontaining materials with perovskite structure. To this study it has been proposed the utilization of a lanthanum-based perovskite containing chromium, which provides good stability, and nickel, which provides good catalytic activity. Thus, the aim of the present study is to obtain the perovskite structure LaCr0,5Ni0,5O3, and characterize it to verify if its properties place it like a possible material to utilization as SOFC anode. It was investigated the obtaining of this composition by Pechini method, and the samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermo gravimetric analysis, differential thermal analysis, He picnometry, specific surface area by BET method, scanning electronic microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry, impedance spectroscopy and mercury porosimetry. The synthesized material showed high electrical conductivity at room temperature, and showed potential for use as anode in SOFCs. / As células a combustível de óxido sólido (CaCOS, ou SOFCs, do inglês Solid Oxide Fuel Cells) tem sido consideradas como uma das mais promissoras fontes de energia do futuro, e por isso tem despertado o interesse dos governos e de grandes empresas. A utilização em larga escala desses dispositivos depende unicamente da redução de custos e do aumento do desempenho dos sistemas. O ânodo é um dos componentes mais solicitados de uma CaCOS, pois mantém contato direto com o combustível. O material do ânodo deve então apresentar estabilidade térmica, uma compatibilidade com o eletrólito, boa atividade catalítica e condutividade eletrônica. Muitos materiais já foram testados para utilização como ânodo em CaCOS, incluindo metais como platina e níquel. Porém foram encontrados muitos problemas, principalmente porque a platina não mantinha sua integridade nas condições de operação da célula, sofrendo descamação durante o processo; e o níquel sofria sinterização de suas partículas nas altas temperaturas de operação da célula, impedindo a chegada do combustível nos sítios de reação, causando a perda de desempenho do sistema. Uma das alternativas a estes metais é a utilização de materiais com estrutura perovisquita contendo lantânio Para este trabalho está sendo proposta a utilização de uma perovisquita baseada em lantânio contendo cromo, o qual fornece boa estabilidade, e níquel, o qual fornece boas propriedades catalíticas. Desta forma o objetivo do presente trabalho é estudar a obtenção da estrutura perovisquita LaCr0,5Ni0,5O3, e caracterizá-la para verificar se as suas propriedades a colocam como um possível material para utilização como ânodo em CaCOS. Foi investigada a obtenção desta composição através do método Pechini, e as amostras foram caracterizadas por difração de raios x, espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, picnometria a He, área superficial específica pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva de raios x, espectroscopia de impedância e porosimetria de mercúrio. O material sintetizado apresentou alta condutividade elétrica à temperatura ambiente, e mostrou potencial para utilização como ânodo em CaCOS.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GUILHERME BACCI.pdf: 2882047 bytes, checksum: 2bf1ae6f64200191aa823e1e72f2a368 (MD5) Previous issue date: 2011-11-28 / Over the years, BaTiO3 has been used in a wide variety of crystal types applications, ceramic structures, multilayer and thin films. Lately, the utilities techniques to obtain BaTiO3 are so diversified and was cited in several works. The picked method for the synthesis of BaTiO3 in this work was the non conventional method called freeze drying, which consist to obtain powders in low temperature. Nanoparticulated powders was produced with pure phase at 973K and characterized as positive temperature coefficient (PTC). / Ao longo dos anos, BaTiO3 tem sido usado numa ampla variedade de aplicações na forma de vários tipos de cristais, estruturas cerâmicas, multicamadas e filmes finos. Recentemente, as técnicas utilizadas pra obtenção do BaTiO3 são muito diversas e foram mencionadas em vários trabalhos. O método selecionado para síntese do BaTiO3 neste trabalho foi o método não convencional chamado liofilização que, são pós obtidos na desidratação dos pós a baixas temperaturas. Foram produzidos pós nanoparticulados com fase pura a 700°C e caracterizados como sensores de temperatura com coeficiente positivo (PTC).

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kethlinn Ramos.pdf: 3306187 bytes, checksum: 9ad9682e26dbce661bb2882e6aee6988 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fuel cell are an alternative of production clean and efficient energy, because converts chemical energy in electrical energy. A fuel cell is formed basically by an electrolyte, a cathode and an anode. The fuel fed the anode and the oxidant fed the cathode. The fuel cells are classified according to the electrolyte used. The solid oxide fuel cell (SOFC) has all the components in solid state and work in high temperatures. The main electrolyte used for SOFC manufacturing is the ZrO2-Y2O3 owing your high ionic conductivity. The materials for electrode manufacturing must possess thermal expansion characteristics close to electrolyte and have high electrical conductivity in operating temperature, besides chemical and mechanical stability during operate and manufacture. High accomplishment cathodes have been studied, highlighting those with mixed conductivity, most ceramics with perovskite structure and lanthanide ions in your composition. Among these oxides, the perovskite LaFe1-xNixO3-δ has attracted interest for application as cathode in SOFC’s, to operate at intermediate temperatures. Chemical methods of production of ceramic powders are very efficient for obtaining powders with high reactivity and chemical homogeneity. Among the methods of chemical synthesis used to obtain powders, the Pechini method has pointed as a promising alternative process for obtaining nanometric powders. This work aimed to obtain LaFe1-xNixO3-δ powders by Pechini method, studying their behavior when changed processing conditions. The samples were synthetized, calcined and sintered. The characterizations accomplished were thermogravimetric analysis, differential thermal analysis, infrared spectroscopy, x-ray diffraction, scanning energy microscopy, spectroscopy dispersive energy, helium picnometry, surface area measured by BET method, density, porosity and water absorption by Arquimedes method, impedance spectropy and mercury porosimetry.Based on the characterizations performed, the LaFe1-xNixO3-δ obtained by the method based on the Pechini method proved viable for a possible application as cathode fuel cell solid oxide. / As células a combustível são uma alternativa à produção de energia elétrica limpa e eficiente, pois convertem energia química em energia elétrica. Uma célula a combustível é composta basicamente por um eletrólito, um cátodo e um ânodo. O combustível alimenta o ânodo e o oxidante alimenta o cátodo. As células a combustível são classificadas de acordo com o eletrólito utilizado. A célula a combustível de óxido sólido (CaCOS) tem todos seus componentes no estado sólido e opera em altas temperaturas. O principal eletrólito utilizado para a fabricação de uma CaCOS é o ZrO2-Y2O3 devido a alta condutividade iônica. Os materiais para a fabricação dos eletrodos devem possuir características de dilatação térmica próximas a do eletrólito e possuírem alta condutividade elétrica na temperatura de operação, além de estabilidade química e mecânica durante a operação e fabricação. Cátodos de alto desempenho vêm sendo estudados, chamando a atenção aqueles com condutividade mista, em sua maioria cerâmicos com estrutura perovisquita e com íons lantanídeo em sua composição. Entre esses óxidos, a perovisquita LaFe1-xNixO3-d tem atraído o interesse para a aplicação como cátodo nas CaCOSs, para operar em temperaturas intermediárias. Os métodos químicos de obtenção de pós cerâmicos são muito eficientes para a obtenção de pós com alta reatividade e homogeneidade química. Dentre os métodos de síntese química utilizados para a obtenção de pós, o método Pechini tem se destacado como um processo alternativo e promissor para a obtenção de pós nanométricos. Este trabalho teve como objetivo obter pós de LaFe1-xNixO3-d por meio do método Pechini, estudando seu comportamento quando alteradas condições de processamento. As amostras foram sintetizadas, calcinadas e sinterizadas. As caracterizações realizadas foram análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, espectrometria no infravermelho, difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva, picnometria a hélio, medida de área superficial pelo método BET, medidas de densidade, porosidade e absorção de água pelo método de Arquimedes, espectroscopia de impedância e porosimetria de mercúrio. Com base nas caracterizações realizadas o LaFe1-xNixO3-d obtido pelo método baseado no método Pechini, mostrou-se viável para uma possível aplicação como cátodo de células a combustível de óxido sólido.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcel Andrey Goes.pdf: 5184782 bytes, checksum: a787384782a6f45c061c35c283413ec8 (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The most common process for recycling post-consumer carton packages of Long Life type is using a "hydrapulper", this device allows to separate the paper from the waste LDPE / Al. In these material a feature which is not valued is due to the presence of Al which will be explored to provide a more attractive visual appearance to this material. Therefore, it was added to LDPE/Al powder tire rubber (PBP) and an additive containing carbon black (MB-P450c) in an attempt to cause an color contrast with Al furthermore also evaluated the power coverage of LDPE / Al when used to give color to pure LDPE (recycled). Were prepared dilution compositions of LDPE/Al with LDPE (recycled) pure compositions containing 10% and 20% PBP and also compositions with 3% MB-P450c assessed in all these situations the effect of the presence of Polybond 3039 (2%). The samples were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile testing, polarized light optical microscopy with a hot stage ("Hot Stage"), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and colorimetry. First proved the presence of contaminations arising in the recycling process, possibly polypropylene (PP) and linear low density polyethylene (LLDPE). The dilution of the waste LDPE/Al with LDPE results in a reduction of the elastic modulus and ductility increase as we increase the concentration of LDPE. It was found that the covering power of LDPE/Al is high for what has been observed in the measurements of L , a and b for the compositions of dilution. The presence of the rubber content of 20% PBP resulted in a reduction of the stiffness of the composite. On the other hand, the addition of 10% PBP shown exert similar influence only the addition of LDPE in the compositions with 75% LDPE/Al in this way from the point of view of mechanical properties the addition of 10% PBP causes a smaller reduction in stiffness and ductility of the composite is advantageous in this respect. Carbon black, added through the additive MB-P450c, resulted in an increase in yield stress and a reduction of toughness, from the point of view of color, carbon black proved to be very effective in reducing the brightness and the value of b . Keywords: Recycling. LDPE / Al. Coloring. / O processo mais comum de reciclagem das embalagens cartonadas pós consumo do tipo Longa Vida utiliza um “Hidrapulper”, e tal equipamento possibilita separar o papel do resíduo de PEBD/Al. Neste material uma característica que pouco se valoriza é a presença do Al, sendo explorado no presente trabalho na tentativa de fornecer um aspecto visual mais atrativo ao material. Para tanto, foi adicionado ao PEBD/Al o pó de borracha de pneu (PBP) e um aditivo contendo negro de fumo (MB-P450C) na tentativa de causar contraste com a coloração do Al. Além disso, avaliou-se também o poder de cobertura do PEBD/Al quando utilizado para dar cor ao PEBD (reciclado) puro. Foram preparadas composições de diluição do PEBD/Al em PEBD (reciclado) puro, composições contendo 10% e 20% de PBP e também composições com 3% de MB-P450C. Em todas estas situações avaliou-se o efeito da presença do Polybond® 3039 (2%) sobre a propriedades mecânicas. As amostras foram avaliadas pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaio de tração, microscopia ótica de luz polarizada com estágio a quente ("Hot Stage") microscopia eletrônica de varredura (MEV) e colorimetria. Primeiramente comprovou-se a presença de contaminações surgidas no processo de reciclagem, possivelmente de polipropileno (PP) e polietileno linear de baixa densidade (PELBD). A diluição do resíduo PEBD/Al com PEBD resultou em uma redução do módulo elástico e aumento da ductilidade com o aumento da concentração de PEBD. Constatou-se que o poder de cobertura do PEBD/Al é alto com base nas medidas de L, a e b para as composições de diluição. A presença da borracha no teor de 20% de PBP resultou em uma redução da rigidez do compósito. Por outro lado, a adição de 10% de PBP demonstrou exercer influência semelhante a adição apenas de PEBD nas composições com 75% de PEBD/Al. Dessa forma, sob o ponto de vista de propriedades mecânicas a adição de 10% de PBP causa uma menor redução na rigidez e ductilidade do compósito, sendo sob este aspecto mais vantajosa. O negro de fumo, adicionado através do aditivo MB-P450C, proporcionou um aumento na tensão de escoamento e uma redução de tenacidade. Sob o ponto de vista de cor, o negro de fumo se mostrou muito eficiente em reduzir a luminosidade e o valor de b.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raysa Frankievicz.pdf: 2669303 bytes, checksum: 9e7cf92368c675d33a730546ebb1fccc (MD5) Previous issue date: 2014-08-13 / Due to environments problems caused by synthetic plastic, there is currently a search for replacing these materials with biodegradable materials. The study related to composites and nanocomposites formed from biodegradable materials and synthetic matrices has increased last years, and it has shown that these materials are very promising respect to biodegradation processes, besides presenting better properties than their pure components. In this work, it has been emphasized the production of nanofibers bacterial cellulose composite in a polypropylene matrix. The production of nanofibers from bacterial cellulose (BC) has been made in colloid mill. The material has been processed in a twin screw extruder in proportions of 1 %, 3% and 5% (w/w) of bacterial cellulose and coupling agent has been used as graphitized PP with maleic anhydride. The samples have been characterized by thermogravimetric analysis (TGA), x-ray diffraction (XRD), rheological characterization, infrared spectroscopy (FTIR), colorimetry, scanning electron microscopy (SEM), and tensile strength and impact. The TGA results have shown a single stage of mass loss for all samples, and thermal stability increase with filler concentration increase, which can be associated with the fiber-matrix interactions. In the XRD results, the PP has showed only the α phase remaining in the samples containing CB. In the rheological analysis, the complex viscosity has been maintained for samples containing 1% and 3% CB and pure PP, decreasing only for the 5% CB. In additional, It has been observed an enlargement of the molar mass distribution through a tendency reduction in the intersection point of G' and G". In the tensile strength, the elastic modulus has not undergone significant changes, the yield stress has decreased according to the load increasing, however it there have been significant changes with the load concentration increment. The impact strength has decreased for all samples with CB compared to pure PP. The microscopy has showed a good adhesion between fiber and matrix with bacterial cellulose clusters formation. By colorimetry process, it has been found caramelization of bacterial cellulose during the process of extrusion and injection, which causes browning of the samples. / Devido aos problemas ambientes causados pelos plásticos sintéticos, existe atualmente uma busca pela substituição desses materiais por materiais biodegradáveis. O estudo em relação a compósitos e nanocompósitos formados por materiais biodegradáveis e matrizes sintéticas vem crescendo nos últimos anos. Tem-se demostrado que esses materiais são muito promissores em relação aos processos de biodegradação, além de apresentarem propriedades melhores do que seus componentes puros. Neste trabalho foi visada a produção de um compósito com celulose bacteriana nanofibrilada em uma matriz de polipropileno. A produção das nanofibras de celulose bacteriana (CB) foi realizada em moinho coloidal. O material foi processado em extrusora dupla rosca nas proporções de 1%, 3% e 5% (p/p) de celulose bacteriana e como agente compatibilizante foi utilizado PP grafitizado com anidrido maleico. As amostras foram caracterizadas por análise termogravimétrica (TGA), difratometria de raio-x (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise reológica, resistência a tração e impacto, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e colorimetria. Os resultados de TGA demostraram um único estágio de perda de massa para todas as amostras, e um aumento da estabilidade térmica conforme aumenta a concentração de carga, que pode estar associado com as interações fibra-matriz. Nos resultados de raio-x o PP apresentou apenas a fase α, mantendo-se para as amostras contendo CB. Nas análises reológicas, a viscosidade complexa manteve-se para as amostras de 1% e 3% de CB e para o PP puro, diminuindo apenas para a amostra com 5% de CB. Também observou-se um alargamento da distribuição da massa molar através de uma tendência na redução do ponto de cruzamento de G’ e G”. Na resistência à tração, o módulo elástico não sofreu alterações significativas, a tensão de escoamento reduziu com a inserção de carga, porém, não houve variação significativas com o aumento da concentração da carga. A resistência ao impacto reduziu para todas as amostras contendo celulose bacteriana em relação ao PP puro. A microscopia revelou uma boa adesão entre a fibra e a matriz com a formação de aglomerados de celulose bacteriana. Através da colorimetria verificou-se o processo de caramelização da celulose bacteriana durante o processo de extrusão e injeção, o que provoca o escurecimento das amostras.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anselmo Antonio de Oliveira.pdf: 1331587 bytes, checksum: d4f58d17dc4635e75c299d745c48378d (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / It is well known the wide use of polymeric materials and the proportional negative impact especially polymers "commodity" (PP, PE, PVC, PET, etc.) because when discarded in the environment. This has worried the scientists, which increasingly develop technologies for the reuse that’s materials. The market for recycling ther moplastic polymers currently lies in sharp rise. The materials are seen as inferior material properties compared to virgin material. It was found in this study that the reuse of the polypropylene (PP H301) repeatedly reprocessed by extrusion when mixed with virgin resin of the same polymer at different rates, will not negatively affect the mechanical and thermal properties this polymer. In traction system when compared to virgin polypropylene, there was an increase of 4% in yield stress,3% in maximum stress and 31% in the breakdown stress. Likewise it occurred in bending system, with gains of 7% and 5% for the modulus of elasticity and maximum stress, respectively. Thermal properties did not suffer negative effects with multiple reprocess and with the addition of reprocessed polypropylene, with values similar to virgin polypropylene. A reduction of 12% in the degree of crystallinity of the samples was observed. In general, the addition of polypropylene reprocessed to virgin polypropylene is presented as a great alternative to the process industries,with advantages in economic and environmental spheres. / É bem conhecido o largo uso de materiais poliméricos e o proporcional impacto negativo que especialmente os polímeros de “comodities” (PP, PE, PVC, PET, etc) causam quando são descartados no meio ambiente. Isso tem preocupado os cientistas, que cada vez mais desenvolvem tecnologias para o reaproveitamento desses materiais. O mercado de reciclagem para os polímeros termoplásticos encontra-se atualmente em acentuada ascensão. Os materiais são vistos como materiais de propriedades inferiores em relação ao material virgem. Verificou-se neste estudo que o reaproveitamento do polipropileno (PP H301) reprocessado várias vezes por extrusão, quando misturado à resina virgem desse mesmo polímero em diferentes proporções, não afetou negativamente as propriedades mecânicas e térmicas desse polímero. Em regime de tração, quando comparado ao polipropilenovirgem, foi observado aumento de 4% na tensão de escoamento, 3% na tensão máxima e 31% na tensão de ruptura. Da mesma forma aconteceu em regime de flexão, com ganhos de 7% e 5% para o módulo de elasticidade e tensão máxima, respectivamente. Propriedades térmicas não sofreram impactos negativos com os múltiplos reprocessos e com a adição do polipropileno reprocessado, com valores semelhantes ao polipropileno virgem. Foi observada uma redução de 12% no grau de cristalinidade das amostras. De modo geral, a adição de polipropileno reprocessado ao polipropileno virgem apresenta-se como uma ótima alternativa para as indústrias de processamento, com vantagens nos âmbitos econômicos e ambientais.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gisele Stasievski.pdf: 4714308 bytes, checksum: b2c52f5edeedbfaeb8a4ba4c4fc12ff1 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / The composites with wood load have been gaining space among the materials of this class because their good mechanical properties, dimensional stability, low cost, and contribute for the environmental factor. For a good adhesion of wood particles in polymeric matrix, a compatibility process are required, because wood have polar characteristic meanwhile polymers have a-polar groups. The process used in this study is a chemical treatment by acetylation, where the purpose is to reduce the polarity of wood and ensure strong adhesion between components. A mixture of equal proportions of acetic acid and acetic anhydride catalyzed by sul-furic acid are the reagents of the pine wood acetylation. The treated wood was processed with polypropylene and infrared spectroscopy was used to analyze composite effective chemical modification. The thermal and mechanical proper-ties were compared to virgin polymer and adhesion between fiber-matrix was ver-ified by microscopic analysis. / Os compósitos com carga de madeira vêm ganhando espaço dentre os materiais dessa classe devido suas boas propriedades mecânicas, estabilidade dimensio-nal, baixo custo, e por contribuírem com o fator ambiental. Para que a adesão das partículas de madeira seja adequada em matriz polimérica se faz necessário um processo de compatibilização, isso porque a madeira possui característica polar e os polímeros grupos apolares. O processo usado no presente estudo tra-ta-se de um tratamento químico por acetilação, onde o objetivo é reduzir a pola-ridade da madeira e garantir adesão forte entre os componentes. Uma mistura de igual proporção entre acido acético e anidrido acético catalisada por acido sul-fúrico são os reagentes para a acetilação da madeira de pinus. A madeira tratada foi processada com polipropileno e espectroscopia por infravermelho foi utilizada para analisar a efetiva modificação química do compósito. As propriedades tér-micas e mecânicas foram comparadas ao polímero virgem e a adesão fibra-matriz foi verificada através de analise microscópica.