Orientador: Maria Isabel Felisberti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T11:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_ElaineCristina_M.pdf: 2819560 bytes, checksum: 35692ba489585c42469cd45337f16702 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho, foram preparadas blendas de poli(cloreto de vinila), PVC, com elastômero termoplástico poli[estireno-g(etileno-co-propileno-co-dieno)-g-acrilonitrila), AES. O AES é uma mistura complexa de poli(estireno-co-acrilonitrila), SAN, poli(etileno-co-propileno-co-dieno), EPDM e do copolímero de enxertia EPDM-g-SAN. As blendas com 10, 20 e 30% de AES foram obtidas em extrusora dupla-rosca cônica. As blendas PVC/AES são heterogêneas, apresentando uma fina dispersão da fase EPDM na matriz da blenda. Análise dinâmico-mecânica e calorimetria diferencial de varredura mostraram fortes indícios de que há um certo grau de miscibilidade da fase SAN do AES e o PVC. Mais especificamente, foram observadas duas transições vítreas para as blendas; a da fase EPDM, deslocada para temperaturas menores em relação à fase EPDM do AES; a da matriz, deslocada para temperaturas intermediárias entre as transições do do PVC e do SAN. Esta miscibilidade entre a fase SAN do AES e o PVC, que resultou em uma boa adesão entre a fase PVC e a fase EPDM da blenda, levando a uma melhora significativa nas propriedades de resistência ao impacto e alongamento do PVC. As blendas de 10, 20 e 30% de AES apresentaram um aumento de 240, 460 e 160% respectivamente, no alongamento do PVC e as blendas de 20 e 30% de AES apresentaram respectivamente um aumento da resistência ao impacto de 2000 e 2700% se comparadas ao PVC original. / Abstract: Abstract: In this work blends of polyvinyl chloride, PVC and the thermoplastic elastomer poly[acrylonitrile-g-(ethylene-co-propylene-co-diene)-g-styrene] were prepared. AES is a complex mixture of poly[stiren-co-acrylonitrile), SAN, and poly (ethylen-co-propylene-co-diene), EPDM and the graft copolymer EPDM-g-SAN. These blends were prepared ina twin-screw conic extruder in the following compositions: 10, 20 and 30% wt of AES. The blends are heteroneneos, presenting a thin phase dispersion of EPDM in the matrix. Dinamic-mechanical analysis (DMA) and Differential Electronic Calorimitry (DSC) showed miscibility between PVC and SAN phase of AES. Two glass transitions were observed for blends: one related to EPDM phase, shifted to lower temperatures in comparison to EPDM in the neat AES and another to matrix, intermediate to PVC and SAN glass transition temperatures. The miscibility between SAN phase and PVC, which promotes a good adhesion between PVC and EPDM significantly improved the impact resistance and elongation. The blends of 10, 20 and 30% of AES present an increase in elongation values in 240, 460 and 160% respectively and the blends of 20 and 30% of AES present an improvement of impact resistance of 2000 and 2700% respectively comparing to the original PVC / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

O poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) é um polímero semicristalino que quando cristalizado a partir da fusão à temperaturas acima de 155°C apresenta uma variada morfologia cristalina, constituída por esferulitos anelados, não anelados e mistos. Abaixo dessa temperatura somente os esferulitos anelados são formados. Neste trabalho foi realizado um estudo morfológico do PVDF, procurando verificar a relação entre o tipo de esferulito formado e a fase cristalina predominante em suas lamelas. Foi verificado, por espectroscopia no infravermelho, que os esferulitos anelados apresentam exclusivamente a fase alfa, quando a cristalização ocorre a temperaturas inferiores a 155°C. Temperaturas superiores a essa induzem nessas estruturas uma transformação de fase alfa em gama, que aumenta a quantidade de fase gama com o tempo de cristalização. A taxa com que essa transformação ocorre aumenta com a temperatura de cristalização. Os esferulitos não anelados são constituídos predominantemente pela fase gama, cristalizada diretamente do fundido, com pequenas inclusões de fase alfa. O processo de fusão dos diferentes esferulitos, observado por microscopia ótica (MOLP) e medidas calorimétricas (DSC), mostraram que a temperatura de fusão da fase gama originada da transformação de fase é 8°C superior à daquela cristalizada diretamente do fundido. Micrografias de amostras aquecidas até 186°C e rapidamente resfriadas permitiram visualizar as regiões dos esferulitos anelados que sofreram a transformação de fase alfa em gama, para diferentes tempos e temperaturas de cristalização. Foi realizado, ainda, um estudo morfológico de blendas PVDF/P(VDF-TrFE), com diferentes composições e com o copolímero contendo 72% em mol de VDF. Análises térmicas (DSC) verificaram que os componentes da blenda são imiscíveis na fase cristalina, quando a cristalização ocorre a partir da fusão. Porém, micrografias obtidas por MOLP e MEV indicaram a presença de moléculas do copolímero nas regiões interlamelares dos esferulitos formados durante a cristalização do PVDF. Esse resultado sugere a miscibilidade entre os componentes no estado líquido, e que esta mistura íntima deve permanecer durante a cristalização, resultando na miscibilidade dos componentes na fase amorfa. / Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) is a semi crystalline polymer that, when is crystallized from the melt at temperatures above 155°C, it presents a multiform morphology composed of ringed, non-ringed and mixed spherulites. Above this temperature only ringed spherulites are formed. In this work a morphological study of PVDF was performed, endeavoring to investigate the relation between the type of spherulite formed and the dominant crystalline phase in their lamellas. Infrared spectroscopy showed that the ringed spherulites are formed exclusively by the alpha phase when crystallization takes place at temperatures below 155°C. Higher temperatures induce a solid-state alpha in gamma phase transformation in these structures, increasing the amount of gamma phase with crystallization time. The rate at which this transformation takes place increases with crystallization temperature. The non-ringed spherulites consist predominantly of the gamma phase, crystallized from the melt, with small alpha phase inclusions. The melt process of the different spherulites, observed by optical microscopy (MOLP) and calorimetric measurements (DSC) showed that the melt temperature of the gamma phase originated from the phase transition is 8°C higher than that crystallized directly from the melt. Micrographs of samples heated up to 186°C and quickly cooled allowed visualization of the ringed spherulite regions, which underwent the alpha in gamma phase transformation at different crystallization times and temperatures. In addition, it was observed a morphological study of blends, with different compositions and the copolymer containing 72 mol% of VDF. Thermal analysis (DSC) showed that blend components are immiscible on crystalline phase, when the crystallization from the melt occurs. However, micrographs obtained from MOLP and MEV indicated the presence of copolymer on spherulites interlamellar regions, formed during PVDF crystallization. This result suggests miscibility between the components in the liquid state, and this intimate mixture must remain during crystallization, resulting in miscibility of the components in amorphous phase.

Poli(hidroxibutirato) (PHB) é um polímero com um alto potencial de aplicação industrial, pois é biodegradável, tem propriedades físicas semelhantes ao poli(propileno) e é o mais abundante de sua classe, os poli(hidroxialconoatos). Porém, sua rigidez e fragilidade, combinadas com seu elevado custo de produção, têm limitado sua utilização em larga escala. Nesse sentido o PHB pode ser utilizado para o desenvolvimento de novos materiais como blendas, que são mais viáveis em comparação aos métodos de síntese. Estudos de blendas PHB/PVA por solução reportam boa compatibilidade entre os componentes, porém esse processo apresenta baixa produção, já que ampliação de escala é dificultada. Neste trabalho, blendas de PHB/PVA nas composições de 90:10, 75:25 e 50:50 em massa e plastificadas com glicerol foram obtidas por meio de mistura mecânica, utilizando uma extrusora rosca simples. As técnicas de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram empregadas para estudar a miscibilidade das blendas. Os principais resultados indicam que as blendas são miscíveis: i) deslocamentos de bandas dos espectros de FTIR das blendas nas regiões de 1277 e 1054 cm-1 indicando interações intermoleculares fortes no sistema, como por exemplo polares e ligações de hidrogênio, ii) Tg única e intermediária às Tgs dos polímeros puros observada nas curvas do DMTA para as blendas, e iii) a ausência de duas fases nas imagens do MEV realizadas para as blendas com 90% de PHB após extração em meio aquoso da possível fase rica em PVA. Também foi possível observar que a cristalinidade do PHB não foi afetada significativamente pela adição de PVA como mostrado pelos resultados de DSC e difratometria de raios X (DRX). / Poly(hydroxybutyrate) (PHB) is a polymer with high potential for industrial applications, because it is biodegradable, has similar physical properties to poly (propylene) and is the most abundant in its class, the poly(hydroxyalconoates). However, its rigidity and fragility, combined with its high production cost, have limited its use in large-scale. Thus, PHB could be used to develop new materials as blends, which are more feasible compared to synthesis methods. Studies of PHB/PVA blends via solution shows good compatibility between the components, nevertheless, this process presents low production, since scaling up is hard to do. In this work blends of PHB/PVA in the compositions (w/w) 90/10, 75/25 and 50/50, and plasticized with glycerol were prepared by mechanical mixing using a single screw extruder. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA) and scanning electron microscope (SEM) were used to study the miscibility of the blends. The main results indicate that the blends are miscible: i) shifted bands in FTIR spectrum of the blends in 1277 and 1054 cm-1 indicating strong intermolecular interactions in the system, such as polar and hydrogen bonds; ii) single Tg for the blends and intermediate between those of the pure component polymers observed on the DMTA curves; and iii) absence of two phases in the SEM images of blend with 90% PHB after extraction in aqueous medium of the possible PVA-rich phase. It was also possible to observe that the PHB crystallinity was not significantly affected by the addition of PVA as shown in the results of DSC and x-ray diffraction.

O poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) é um polímero semicristalino que quando cristalizado a partir da fusão à temperaturas acima de 155°C apresenta uma variada morfologia cristalina, constituída por esferulitos anelados, não anelados e mistos. Abaixo dessa temperatura somente os esferulitos anelados são formados. Neste trabalho foi realizado um estudo morfológico do PVDF, procurando verificar a relação entre o tipo de esferulito formado e a fase cristalina predominante em suas lamelas. Foi verificado, por espectroscopia no infravermelho, que os esferulitos anelados apresentam exclusivamente a fase alfa, quando a cristalização ocorre a temperaturas inferiores a 155°C. Temperaturas superiores a essa induzem nessas estruturas uma transformação de fase alfa em gama, que aumenta a quantidade de fase gama com o tempo de cristalização. A taxa com que essa transformação ocorre aumenta com a temperatura de cristalização. Os esferulitos não anelados são constituídos predominantemente pela fase gama, cristalizada diretamente do fundido, com pequenas inclusões de fase alfa. O processo de fusão dos diferentes esferulitos, observado por microscopia ótica (MOLP) e medidas calorimétricas (DSC), mostraram que a temperatura de fusão da fase gama originada da transformação de fase é 8°C superior à daquela cristalizada diretamente do fundido. Micrografias de amostras aquecidas até 186°C e rapidamente resfriadas permitiram visualizar as regiões dos esferulitos anelados que sofreram a transformação de fase alfa em gama, para diferentes tempos e temperaturas de cristalização. Foi realizado, ainda, um estudo morfológico de blendas PVDF/P(VDF-TrFE), com diferentes composições e com o copolímero contendo 72% em mol de VDF. Análises térmicas (DSC) verificaram que os componentes da blenda são imiscíveis na fase cristalina, quando a cristalização ocorre a partir da fusão. Porém, micrografias obtidas por MOLP e MEV indicaram a presença de moléculas do copolímero nas regiões interlamelares dos esferulitos formados durante a cristalização do PVDF. Esse resultado sugere a miscibilidade entre os componentes no estado líquido, e que esta mistura íntima deve permanecer durante a cristalização, resultando na miscibilidade dos componentes na fase amorfa. / Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) is a semi crystalline polymer that, when is crystallized from the melt at temperatures above 155°C, it presents a multiform morphology composed of ringed, non-ringed and mixed spherulites. Above this temperature only ringed spherulites are formed. In this work a morphological study of PVDF was performed, endeavoring to investigate the relation between the type of spherulite formed and the dominant crystalline phase in their lamellas. Infrared spectroscopy showed that the ringed spherulites are formed exclusively by the alpha phase when crystallization takes place at temperatures below 155°C. Higher temperatures induce a solid-state alpha in gamma phase transformation in these structures, increasing the amount of gamma phase with crystallization time. The rate at which this transformation takes place increases with crystallization temperature. The non-ringed spherulites consist predominantly of the gamma phase, crystallized from the melt, with small alpha phase inclusions. The melt process of the different spherulites, observed by optical microscopy (MOLP) and calorimetric measurements (DSC) showed that the melt temperature of the gamma phase originated from the phase transition is 8°C higher than that crystallized directly from the melt. Micrographs of samples heated up to 186°C and quickly cooled allowed visualization of the ringed spherulite regions, which underwent the alpha in gamma phase transformation at different crystallization times and temperatures. In addition, it was observed a morphological study of blends, with different compositions and the copolymer containing 72 mol% of VDF. Thermal analysis (DSC) showed that blend components are immiscible on crystalline phase, when the crystallization from the melt occurs. However, micrographs obtained from MOLP and MEV indicated the presence of copolymer on spherulites interlamellar regions, formed during PVDF crystallization. This result suggests miscibility between the components in the liquid state, and this intimate mixture must remain during crystallization, resulting in miscibility of the components in amorphous phase.

Poli(hidroxibutirato) (PHB) é um polímero com um alto potencial de aplicação industrial, pois é biodegradável, tem propriedades físicas semelhantes ao poli(propileno) e é o mais abundante de sua classe, os poli(hidroxialconoatos). Porém, sua rigidez e fragilidade, combinadas com seu elevado custo de produção, têm limitado sua utilização em larga escala. Nesse sentido o PHB pode ser utilizado para o desenvolvimento de novos materiais como blendas, que são mais viáveis em comparação aos métodos de síntese. Estudos de blendas PHB/PVA por solução reportam boa compatibilidade entre os componentes, porém esse processo apresenta baixa produção, já que ampliação de escala é dificultada. Neste trabalho, blendas de PHB/PVA nas composições de 90:10, 75:25 e 50:50 em massa e plastificadas com glicerol foram obtidas por meio de mistura mecânica, utilizando uma extrusora rosca simples. As técnicas de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram empregadas para estudar a miscibilidade das blendas. Os principais resultados indicam que as blendas são miscíveis: i) deslocamentos de bandas dos espectros de FTIR das blendas nas regiões de 1277 e 1054 cm-1 indicando interações intermoleculares fortes no sistema, como por exemplo polares e ligações de hidrogênio, ii) Tg única e intermediária às Tgs dos polímeros puros observada nas curvas do DMTA para as blendas, e iii) a ausência de duas fases nas imagens do MEV realizadas para as blendas com 90% de PHB após extração em meio aquoso da possível fase rica em PVA. Também foi possível observar que a cristalinidade do PHB não foi afetada significativamente pela adição de PVA como mostrado pelos resultados de DSC e difratometria de raios X (DRX). / Poly(hydroxybutyrate) (PHB) is a polymer with high potential for industrial applications, because it is biodegradable, has similar physical properties to poly (propylene) and is the most abundant in its class, the poly(hydroxyalconoates). However, its rigidity and fragility, combined with its high production cost, have limited its use in large-scale. Thus, PHB could be used to develop new materials as blends, which are more feasible compared to synthesis methods. Studies of PHB/PVA blends via solution shows good compatibility between the components, nevertheless, this process presents low production, since scaling up is hard to do. In this work blends of PHB/PVA in the compositions (w/w) 90/10, 75/25 and 50/50, and plasticized with glycerol were prepared by mechanical mixing using a single screw extruder. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA) and scanning electron microscope (SEM) were used to study the miscibility of the blends. The main results indicate that the blends are miscible: i) shifted bands in FTIR spectrum of the blends in 1277 and 1054 cm-1 indicating strong intermolecular interactions in the system, such as polar and hydrogen bonds; ii) single Tg for the blends and intermediate between those of the pure component polymers observed on the DMTA curves; and iii) absence of two phases in the SEM images of blend with 90% PHB after extraction in aqueous medium of the possible PVA-rich phase. It was also possible to observe that the PHB crystallinity was not significantly affected by the addition of PVA as shown in the results of DSC and x-ray diffraction.

Orientador: Maria Isabel Felisberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T19:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Turchet_Renato_D.pdf: 5552615 bytes, checksum: 362eca7d5bc2f3df61a1e1672d181201 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi preparar e avaliar o comportamento de blendas ternárias PPO/AES/PS com relação aos aspectos de miscibilidade, compatibilidade, propriedades mecânicas e estabilidade fotoquímica, bem como comparar estas propriedades com as das blendas PPO/HIPS. Neste trabalho as blendas ternárias PPO/AES/PS foram elaboradas a partir da mistura mecânica no estado fundido de PS, poliestireno, PPO, poli(2,6-dimetil-1,4-óxido de fenileno) e AES, um elastômero termoplástico obtido pela enxertia de SAN, poli(estireno-co-acrilonitrila) no EPDM, poli(etileno-co-propileno-co-5-etilideno-2-norboneno). Foram preparadas três séries de blendas ternárias, contendo respectivamente 40, 50 e 60 % de PPO. Em cada série variou-se a fração mássica do AES de 10, 15, 20 e 30 %. Para fins de estudos comparativos, também foram preparadas as blendas binárias PPO/AES, PPO/PS e AES/PS na composição 50/50 e as blendas binárias de PPO e poliestireno de alto impacto, HIPS, contendo o mesmo teor de PPO que as blendas ternárias. A análise dinâmico-mecânica das blendas ternárias revelou um comportamento de fases complexo, sendo possível verificar a existência de uma fase elastomérica de EPDM dispersa em uma matriz constituída por várias fases, sendo uma delas a mistura miscível PPO/PS. Tal comportamento deve-se ao fato do PPO e PS serem totalmente miscíveis, já o PS é miscível com SAN quando este contém menos que 5% em massa de acrilonitrila, e o PPO é miscível com SAN quando este contém menos que 10% em massa de acrilonitrila. As blendas ternárias apresentam propriedades mecânicas dependentes do teor de AES. O aumento do teor de AES promoveu um significativo aumento na resistência ao impacto com ligeira queda no módulo e na resistência à tração. Entretanto, somente algumas composições apresentaram desempenho mecânico superior às blendas PPO/HIPS. Ensaios de envelhecimento acelerado mostraram que as blendas ternárias são mais estáveis que as blendas PPO/HIPS que possuem uma fase elastomérica insaturada / Abstract: The aim of this work was to prepare and to evaluate the PPO/AES/PS ternary blends behavior with respect to miscibility, compatibility, mechanical properties and photochemical stability aspects, as well as to compare these properties to the PPO/HIPS blends. In this work, the PPO/AES/PS ternary blends were obtained from the melt mixture PS, polystyrene, PPO, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide), AES, a thermoplastic elastomer constituted by a grafting of SAN, poly(styrene-co-acrylonitrile), on EPDM, a poly(ethylene-co-propylene-co-diene) elastomer.Three series of the ternary blends containing 40, 50 and 60 % of PPO were prepared. In each ternary blends series the AES¿s mass fraction variation was 10, 15, 20 and 30 %. To perform a comparative study, the binary blends PPO/AES, PPO/PS and AES/PS, with composition 50/50%, and the PPO/HIPS binary blend with the same PPO¿s contents that the ternary blends, were also prepared. The dynamical mechanical analysis of the ternary blends showed a complex phases behavior, with the EDPM elastomeric phase dispersed in a matrix constituted by several phases, one of them the miscible blend PPO/PS. Such behavior is due to the fact that PPO and PS blends are miscible blends, while PS is only miscible with SAN when it contains less than 10 % wt of acrylonitrile and PPO/SAN blends are also miscible if the acrylonitrile composition is less than 5 wt %. The ternary blends presents mechanical properties dependent on the blend AES content. The increase in the AES content in the blends resulted in a significative increase in the impact resistance and a slight drop in the modulus and tensile resistence. However, only some compositions showed better mechanical performance than PPO/HIPS blends. Accelerated aging showed that the ternary blends are more stable than the PPO/HIPS blends that present an unsaturated elastomeric phase / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Quimica

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4508.pdf: 4427665 bytes, checksum: dc65558ffd652b598322c92325a28a5f (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / The motivation for this work was the idea that nanoblends are fundamentally dependent on the high interaction between the phases in the mixture. The strategy adopted in this study was based on the use of two polymers that have a miscibility window, which allows the establishment of an immiscibility condition very close to the limit of this window, providing low interfacial tension between phases. Nanoblends of poly(methyl methacrylate) (PMMA) as the matrix and poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) as the nanophase were obtained by blending in a twin screw extruder. The compatibilization between the phases was accomplished through the incorporation of the terpolymer (MGE) synthesized from the monomers methyl methacrylate (MMA), glycidyl methacrylate (GMA) and ethyl acrylate (EA). The morphology of the blends was characterized by transmission electron microscopy (TEM). The transparency of the blends and pure polymers was quantified by transmittance of visible light. Tests such as torque rheometry, capillary rheometry, tensile strength and chemical resistance to solvents were also performed. Nanoblends with 1 and 3 wt% of the dispersed phase were obtained in the absence of MGE. The introduction of the terpolymer allowed a significant reduction of the SAN phase for compositions with 5 and 10% by weight. Through this reduction blends with 5 wt% of SAN reach the nanoscale. It was found that blends transparency is directly related to the dispersed phase mass fraction. Blends mechanical properties were close to those of the PMMA. Blends and pure polymers did not swell by the solvents chosen. / A principal motivação para a realização deste trabalho de mestrado consistiu na idéia de que a obtenção de nanoblendas poliméricas é fundamentalmente dependente da elevada interação entre as fases presentes na mistura. A estratégia adotada neste estudo baseou-se na utilização de dois polímeros que possuem uma janela de miscibilidade, o que permite o estabelecimento de uma condição de imiscibilidade muito próxima do limite desta janela, proporcionando reduzida tensão interfacial entre as fases. Nanoblendas poliméricas a base do poli(metacrilato de metila) (PMMA) como matriz e do copolímero poli(estireno-co-acrilonitrila) (SAN) como a fase nanométrica foram obtidas através da mistura mecânica em uma extrusora dupla rosca de bancada. A compatibilização entre as fases foi realizada através da incorporação do terpolímero (MGE) sintetizado a partir dos monômeros metacrilato de metila (MMA), metacrilato de glicidila (GMA) e acrilato de etila (EA). A morfologia das blendas foi caracterizada por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A transparência das blendas bem como dos polímeros puros foi quantificada através de um ensaio de transmitância de luz visível. Também foram realizados ensaios de reometria de torque, reometria capilar, resistência à tração e resistência química a solventes. Na ausência do agente MGE foram obtidas nanoblendas para 1 e 3% em massa da fase dispersa. A introdução do terpolímero permitiu uma significativa redução no diâmetro numérico médio da fase SAN para as composições com 5 e 10% em massa. Essa diminuição fez com que fase dispersa da blenda com 5% de SAN atingisse dimensão inferior a 100 nm. Foi verificado que a transparência das blendas está diretamente relacionada à fração mássica da fase dispersa. As propriedades mecânicas das blendas foram próximas as da matriz. Os polímeros puros e as blendas não sofreram inchamento pelos solventes escolhidos.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T19:15:14Z No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-05T19:38:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T19:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo do comportamento reol?gico, mec?nico e microestrutural da blenda poli(metacrilato de metila)/policarbonato (PMMA/PC), utilizando um PMMA com part?culas elastom?ricas at? a invers?o de fase. A prepara??o da blenda PMMA/PC foi feita em extrusora rosca simples e rosca dupla co-rotacional, com posterior moldagem por inje??o. As mudan?as nas caracter?sticas f?sicas e qu?micas do policarbonato foram analisadas por viscosimetria e por espectroscopia de absor??o no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), antes e ap?s o processamento. As caracteriza??es mec?nicas foram realizadas por ensaio de tra??o uniaxial e impacto Izod. Os ensaios reol?gicos foram feitos por medidas de ?ndice de fluidez (MFI) e reometria capilar. Para a an?lise microestrutural da blenda polim?rica foram utilizados microscopia de for?a at?mica (AFM) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A temperatura de in?cio de decomposi??o t?rmica foi determinada por an?lise termogravim?trica (TG). Os resultados do MFI nas condi??es de processamento indicaram maior fluidez do policarbonato e que, entre todas as composi??es estudadas, a maior parte delas apresentou maior valor de MFI para os materiais processados em extrusora rosca dupla. Por reometria capilar dos materiais sem processamento, observou-se menor varia??o da viscosidade do PC em fun??o do aumento da taxa de cisalhamento. Por TG, foi verificada maior temperatura de in?cio de degrada??o para o PC, mas o processamento alterou mais a estabilidade t?rmica desse pol?mero do que para o poli(metacrilato de metila). As medidas de viscosidade intr?nseca do policarbonato indicaram uma poss?vel degrada??o por cis?o de cadeias, ap?s o processamento, devido a diminui??o da massa molar do material. Por FTIR, n?o foram identificadas bandas distintas para o PC antes e ap?s o processamento. A caracteriza??o mec?nica por tra??o uniaxial revelou maior resist?ncia m?xima ? tra??o, maior m?dulo de elasticidade e maior alongamento na ruptura para o policarbonato e que a compatibilidade da blenda PMMA/PC variou com a concentra??o de PC, sendo observadas algumas composi??es que apesentaram sinergismo nas propriedades. Por resist?ncia ao impacto Izod, foi constatada a elevada resist?ncia ao impacto do PC, quando comparado ao PMMA, mas a adi??o de 20% em massa de PC na matriz de PMMA elevou de forma significativa a resist?ncia ao impacto da blenda PMMA/PC. Pela an?lise morfol?gica por AFM, foi poss?vel visualizar a presen?a de part?culas elastom?ricas esf?ricas com tamanho m?dio de cerca de 182 ? 20 nm no PMMA, distribu?das de forma uniforme ao longo de sua microestrutura; enquanto o PC apresentou apenas uma fase homog?nea. Para a blenda PMMA/PC, verificou-se a presen?a de duas fases bem definidas ao longo de todas as composi??es, e houveram ind?cios de morfologia com caracter?sticas de co-continuidade para as composi??es entre a 70/30 e 50/50, tanto para os materiais processados em extrusora rosca simples quanto em rosca dupla. No que diz respeito as propriedades mec?nicas da blenda PMMA/PC, as composi??es com maior percentual de PMMA foram as que apresentaram melhores resultados de alongamento na ruptura e resist?ncia na ruptura, com propriedades intermedi?rias de resist?ncia ao impacto Izod. Na invers?o de fases, por sua vez, os resultados seguiram as caracter?sticas do policarbonato, n?o havendo ganhos significativos de propriedades. / The aim of this work was to study the rheological, mechanical and microstructural behavior of poly (methyl methacrylate)/polycarbonate (PMMA/PC) blends using a PMMA with elastomeric particles until phase inversion. The PMMA/PC blends were processed in single screw extruder and co-rotational twin screw extruder, with subsequent injection molding. The changes in the physical and chemical characteristics of the polycarbonate were analyzed by viscosimetry and by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) before and after processing. The mechanical characterizations were performed by uniaxial tensile test and Izod impact. The rheological tests were done by melt flow index (MFI) and capillary rheometry. Microstructural analysis of the polymer blends was performed using atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The thermal degradation temperature was determined by thermogravimetric analysis (TGA). The results of the MFI in the processing conditions indicated a higher flowability of the polycarbonate among all the studied compositions; most of them present higher value of MFI for the materials processed in twin screw extruder. In the capillary rheometry of the unprocessed materials a lower PC viscosity variation was observed as a function of the shear rate increase. TGA showed a higher degradation onset temperature for the PC, but the processing altered the thermal stability of that polymer more than for poly (methyl methacrylate). The intrinsic viscosity measurements of the polycarbonate indicated a possible degradation by chain scission after processing due to the decrease in the molar mass of the material. The FTIR did not identify distinct bands for the PC before and after the processing. The mechanical characterization by uniaxial tensile revealed higher tensile strength, higher modulus of elasticity and greater elongation at break for polycarbonate, and the compatibility of PMMA/PC blends varied with PC concentration, with some compositions that showed synergism in the properties. Izod impact strength showed a high PC impact strength when compared to PMMA, but the addition of 20 wt% of PC in the PMMA matrix significantly increased the impact strength of PMMA/PC blends. The morphological analysis by AFM visualized the presence of spherical elastomeric particles with an average size of about 182 ? 20 nm in the PMMA, evenly distributed along its microstructure, while the PC presented only one homogeneous phase. The PMMA/PC blend showed two well-defined phases throughout all the compositions, and showed evidence of morphology with co-continuity characteristics for the compositions between 70/30 and 50/50 wt%, both for the materials processed in single screw extruders as well as twin screw extruders. The compositions with the highest percentage of PMMA in the PMMA/PC blends were the ones with the best results of rupture strength and elongation at break, and the Izod impact resistance showed intermediate properties. The results in the phase inversion followed the characteristics of the polycarbonate, not showing significant gains of properties.

Orientador: Watson Loh / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EvandroJoseda_D.pdf: 11483730 bytes, checksum: 3a27a58fb8b0765831e47f169a14e5d5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Quimica

[pt] Blenda polimérica é a mistura física de dois ou mais polímeros, sem reação química intencional entre os componentes. O objetivo básico é combinar as melhores propriedades de cada componente da blenda que, consequentemente, terá propriedades intermediárias àquelas dos polímeros misturados. As maiores vantagens das blendas são a grande variedade e a versatilidade de suas aplicações, que, somadas à facilidade de processamento, possibilitam a produção dos mais diversos produtos, tornando-as competitivas em relação a outros materiais. Outra finalidade das blendas é otimizar a relação custo/benefício e melhorar a processabilidade de polímeros de alta temperatura. Os materiais utilizados neste trabalho foram o PEAD e a PA12, ambos os polímeros sendo de grande importância industrial. O objetivo do trabalho é produzir blendas poliméricas de PEAD/PA12, avaliar a sua miscibilidade e realizar ensaios para extrair suas propriedades. As blendas foram feitas em três composições: 75/25, 50/50 e 25/75 e foi feita a caracterização mecânica com ensaios de tração e fluência, química com análise FTIR e DRX, reológica e análise por MEV e os resultados foram usados para avaliar a combinação das propriedades dos polímeros puros nestas blendas. / [en] Polymer blend is the physical mixture of two or more polymers without any intentional chemical reaction between the components. The basic goal is to combine the best properties of each blend component that, consequently, will have intermediary properties to those of the polymers used. The biggest advantages of the blends are the great variety and the versatility on their applications that added to the good processability, make possible the production of many products making them competitive in relation to other materials. Another objective of the blends is to optimize the cost/benefit relation and improve the processability of high temperature polymers. The materials used on this work were the HDPE and the PA12, both polymers being of great industrial importance. The interest of this work is to produce HDPE/PA12 blends and evaluate their miscibility and make tests to know their properties. The blends were made in three compositions: 75/25, 50/50 and 25/75 and it was done the mechanical characterization with uniaxial tension and creep behavior, chemical characterization with FTIR analysis and x-ray diffraction, rheology and SEM analysis and the results were used to evaluate the combination of the properties of the neat polymers used in these blends.