Neste trabalho foram avaliados as propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas dos compósitos poli{etileno-co-álcool vinílico) (EVAL)/xisto retortado (X R) e poli(etileno-co-álcool vinílico)/xisto retortado queimado (XRQ). No estudo das características destes compósitos, foram utilizados dois tipos de EVAL, apresentando diferentes percentuais de grupos hidroxila na cadeia principal, o primeiro com 8 mol% e o segundo com 18 mol% de álcool vinílico na cadeia principal. O XR e o XRQ foram classificados, de modo que os tamanhos de partículas pudessem ser determinados, sendo usados amostras com 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm e 44,5 μm. As misturas foram preparadas em percentuais variados e granulometrias diferentes em relação ao XR e ao XRQ, de maneira a determinar qual dos sistemas de estudos possuem as melhores propriedades mecânicas, morfológicas e dinâmico-mecânicas. As misturas foram caracterizadas através da determinação de suas propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, curvas de torque e análise dinâmico-mecânica. Através dos ensaios de tensão versus deformação, podemos constatar que o tamanho de partícula do Xisto Retortado e do Xisto Retortado Queimado tem pouca influência sobre as propriedades mecânicas. Foi possível se determinar neste trabalho que dois mecanismos independentes de interação entre a carga inorgânica e a matriz orgânica ocorrem. Tal observação pode ser feita pela análise das propriedades finais dos compósitos obtidos. No primeiro sistema de adesão, o coque retido no XR atua como fixador da matriz polimérica na parte inorgânica e serve como agente lubrificante. No segundo sistema é possível que os poros resultantes da queima do XR para produzir o XRQ atue como ponto de fixação mecânica entre a matriz orgânica e a fase dispersa inorgânica. Foi possível observar que não ocorrem processos degradativos ou de reticulação durante a preparação dos compósitos, pois não ocorrem variações significativas nas curvas de Torque durante o processamento. / In this work we studied several types of mixtures of poli(ethylene-covinyl alcohol) (EVAL) with Pyrolised Oil Shale (POS) and Pyrolised Oil Shale Burned (POSB). Two types of EVAL were used, with different percentile of hidroxyl groups in the main chain, one with 8 mol% and the second with 18 mol% of vinyl alcohol in the polymer. For the filler (POS and POSB) several particle size were used. The particle size of POS and POSB used in this work were 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm and 44,5 μm. The mixtures were prepared with different concentration and particle size, in order to determine which composite show the best mechanical properties, morphologic and dynamic-mechanics. The mixtures were characterized through the determination of its mechanical properties, scanning electronic microscopy, torque curves and analysis mechanic-dynamics. Through the stress/stain plots, we can verify that the size of particle of the Pyrolised Oil Shale and the Pyrolised Oil Shale Burned have Iittle influence on the properties of the composites. It was possible to observe that two different mechanisms of interaction between the polymer and the filler. Through the analysis of the electronic microscopy we verified different mechanisms for the system EVAL-POS and EVAL-POSB, it differentiates this given by the presence or not of the coke in the particle of Pyrolised Oil Shale. We can also verify that the percentile of groups hidroxyl influences the dispersion of the load in the head office polimérica. It is possible to see that there is no degradation or of reticulation during the preparation of the composites, because torque does not change significantly during the processing.

Misturas poliméricas no campo tecnológico e científico vêm sendo desenvolvidas, diariamente, devido à possibilidade de gerar materiais com propriedades especiais para determinadas aplicações, sem a necessidade de se desenvolver novos processos de polimerização. O processo de mistura no estado fundido, por extrusão em dupla rosca, facilita à obtenção de misturas poliméricas, com destaque, às misturas ternárias. As misturas poliméricas possuem a vantagem de produzir materiais com propriedades intermediárias às dos seus componentes puros. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma mistura polimérica para ser aplicada na indústria calçadista capaz de substituir componentes produzidos a partir do copolímero de (etileno-co-acetato), EVA, em forma de espuma, sem a necessidade de reticulação. Para atingir este objetivo, misturas de POE/EVA/PVC em diferentes proporções, foram preparadas a partir de uma mistura básica de POE/EVA, á qual se adicionou diferentes % de PVC, preparadas em uma extrusora de dupla rosca corrotante, com configuração específica. As condições de processamento foram definidas a partir de um estudo de reometria oscilatória. As misturas foram caracterizadas quanto as suas propriedades térmicas, por DSC e TGA, quanto a sua resistência mecânica por medidas de tração uniaxial e dureza. A compatibilidade dos componentes foi avaliada por reometria oscilatória e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e a sua morfologia por MEV. Os resultados de FTIR aliados as análises térmicas e a microscopia indicam uma miscibilidade parcial entre os componentes nas composições estudadas. Os ensaios mecânicos de tração e dureza revelaram que a adição de PVC à mistura POE/EVA aumentou a rigidez do composto ternário, enquanto nas análises de fluidez, no estado fundido, o índice de fluidez (melt flow index, IMF) diminuiu, indicando um aumento da viscosidade do sistema. As propriedades das misturas ternárias desenvolvidas capacitam as mesmas para uma aplicação tecnológica imediata em peças para solados de calçados, visto que, a depender da composição, geram materiais com interação entre as fases adequada para alcançar elasticidade, resiliência e rigidez necessárias, mesmo na ausência de reticulação, o que por sua vez, facilita o reuso do material. / Polymer blends in scientific and technological fields are being developed every day because of the possibility to generate materials with special properties for specific applications without a need to develop new polymerization processes. The mixing process in the melt by twin screw extrusion, facilitates the obtaining of polymer blends, especially at ternary mixtures. The polymer blends have the advantage of producing materials with properties intermediate those of their pure components. This study aimed to develop a polymer blend to be applied in footwear industry capable of replacing components produced from the copolymer of (ethylene-co-acetate), EVA, in the form of foam, without the need for crosslinking. To achieve this goal, blends of POE / EVA / PVC in different proportions were prepared from a basic mixture of POE / EVA, to which was added various% PVC prepared in a twin screw extruder co rotating with specific configuration. The processing conditions were defined from a study of oscillatory rheometry. The blends were characterized for their thermal properties by DSC and TGA, as their mechanical strength by uniaxial tensile measurements and hardness. The compatibility of the components was evaluated by oscillatory rheometry and IR spectroscopy The Fourier transform and its morphology by SEM. The results of analyzes combined FTIR microscopy and thermal indicate a partial miscibility between the components in the compositions studied. The properties of ternary mixtures developed enable the same to a technological application shown in parts for shoe soles, since, depending on the composition, generate materials with interaction between the phases to achieve adequate elasticity, resiliency and rigidity necessary even in the absence of crosslinking, which in turn facilitates the reuse of the material.

Neste trabalho foram avaliados as propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas dos compósitos poli{etileno-co-álcool vinílico) (EVAL)/xisto retortado (X R) e poli(etileno-co-álcool vinílico)/xisto retortado queimado (XRQ). No estudo das características destes compósitos, foram utilizados dois tipos de EVAL, apresentando diferentes percentuais de grupos hidroxila na cadeia principal, o primeiro com 8 mol% e o segundo com 18 mol% de álcool vinílico na cadeia principal. O XR e o XRQ foram classificados, de modo que os tamanhos de partículas pudessem ser determinados, sendo usados amostras com 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm e 44,5 μm. As misturas foram preparadas em percentuais variados e granulometrias diferentes em relação ao XR e ao XRQ, de maneira a determinar qual dos sistemas de estudos possuem as melhores propriedades mecânicas, morfológicas e dinâmico-mecânicas. As misturas foram caracterizadas através da determinação de suas propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, curvas de torque e análise dinâmico-mecânica. Através dos ensaios de tensão versus deformação, podemos constatar que o tamanho de partícula do Xisto Retortado e do Xisto Retortado Queimado tem pouca influência sobre as propriedades mecânicas. Foi possível se determinar neste trabalho que dois mecanismos independentes de interação entre a carga inorgânica e a matriz orgânica ocorrem. Tal observação pode ser feita pela análise das propriedades finais dos compósitos obtidos. No primeiro sistema de adesão, o coque retido no XR atua como fixador da matriz polimérica na parte inorgânica e serve como agente lubrificante. No segundo sistema é possível que os poros resultantes da queima do XR para produzir o XRQ atue como ponto de fixação mecânica entre a matriz orgânica e a fase dispersa inorgânica. Foi possível observar que não ocorrem processos degradativos ou de reticulação durante a preparação dos compósitos, pois não ocorrem variações significativas nas curvas de Torque durante o processamento. / In this work we studied several types of mixtures of poli(ethylene-covinyl alcohol) (EVAL) with Pyrolised Oil Shale (POS) and Pyrolised Oil Shale Burned (POSB). Two types of EVAL were used, with different percentile of hidroxyl groups in the main chain, one with 8 mol% and the second with 18 mol% of vinyl alcohol in the polymer. For the filler (POS and POSB) several particle size were used. The particle size of POS and POSB used in this work were 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm and 44,5 μm. The mixtures were prepared with different concentration and particle size, in order to determine which composite show the best mechanical properties, morphologic and dynamic-mechanics. The mixtures were characterized through the determination of its mechanical properties, scanning electronic microscopy, torque curves and analysis mechanic-dynamics. Through the stress/stain plots, we can verify that the size of particle of the Pyrolised Oil Shale and the Pyrolised Oil Shale Burned have Iittle influence on the properties of the composites. It was possible to observe that two different mechanisms of interaction between the polymer and the filler. Through the analysis of the electronic microscopy we verified different mechanisms for the system EVAL-POS and EVAL-POSB, it differentiates this given by the presence or not of the coke in the particle of Pyrolised Oil Shale. We can also verify that the percentile of groups hidroxyl influences the dispersion of the load in the head office polimérica. It is possible to see that there is no degradation or of reticulation during the preparation of the composites, because torque does not change significantly during the processing.

Neste trabalho, foi estudado o comportamento reológico nos regimes de viscoelasticidade linear (VEL) e não linear (VENL) da mistura polimérica de polimetacrilato de metila/poliestireno (PMMA/PS), compatibilizada ou não com os copolímeros: estatístico P(S-co-MMA) (VEL e VENL) e bloco P(S-b-MMA) (VEL). No estudo do comportamento de VEL, ensaios de cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes (COPA) foram realizados utilizando-se um reômetro de tensão controlada. O comportamento de VEL das misturas poliméricas foi comparado com os modelos teóricos de Bousmina[1] e generalizado de Palierne[2]. Os tempos de relaxação das misturas poliméricas foram obtidos analisando o comportamento reológico no regime de VEL utilizando o software desenvolvido por Honerkamp e Weese[3]. Os tempos obtidos foram comparados com o modelo de Jacobs et al.[4]. O estudo do comportamento de VENL foi conduzido através de ensaios de relaxação de tensão utilizando-se um reômetro de deformação controlada. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL indicaram a presença de quatro tempos de relaxação, para as blendas compatibilizadas com P(S-co- MMA) (composições menores de 10% de fase dispersa e concentrações maiores de 4% de copolímero): dois picos relacionados às fases puras; F, relacionado com a relaxação das gotas da fase dispersa e o relacionado com a relaxação do compatibilizante na interface entre as fases matriz e dispersa. Os valores experimentais de F e foram utilizados para os cálculos de tensão interfacial () e do módulo complexo de interface () das blendas poliméricas compatibilizadas. Os resultados indicaram uma diminuição de com o aumento da concentração de copolímero. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL, para as blendas compatibilizadas com P(S-b-MMA), também apresentaram a presença de quatro tempos de relaxação. Observou-se que o aumento da adição de P(S-b-MMA) proporcionou uma redução no .. Os resultados de VENL de relaxação de tensão mostraram a presença de três fenômenos de relaxação, relacionados com: 1) as fases puras, 2) a relaxação das gotas da fase dispersa e um terceiro mais rápido. A adição de P(S-co-MMA) resultou numa diminuição do processo de relaxação das gotas da fase dispersa. / In this work, the dynamic behavior of polymethylmetacrylate/polystyrene (PMMA/PS) blends to which P(S-co-MMA) was added was studied. Several blend composition and copolymer concentrations were studied. The rheological behavior of blends was compared to Bousminas[1] and Paliernes generalized[2] models. The relaxation spectra of the blends were also inferred, and the results were analyzed in light of the analysis of Jacobs et al.[4]. The relaxation spectra of the blends with smaller dispersed phase (below 10 wt%) and larger copolymer concentrations (above 0.4 wt%) showed the presence of four relaxation times, two corresponding to the blend phases, F, corresponding to the relaxation of the shape of the dispersed phase of the blend, and , that can be attributed to the relaxation of Marangoni stresses tangential to the interface between the dispersed phase and matrix. The experimental values of F and were used to infer the interfacial tension () and the interfacial complex shear modulus () for the different blends, decreased with increasing copolymer concentration. decreased with increasing blend dispersed phase concentration and decreasing copolymer concentration. The predictions of Paliernes generalized model were found to corroborate the experimental data once the values of and found analyzing the relaxation spectra were used in the calculations. Bousminas model was found to corroborate the data only for larger dispersed phase concentration. The stress relaxation behavior of PMMA/PS blends with or without random copolymer addition, submitted to step shear strain experiments in the linear and nonlinear regime was studied. The effect of blend composition, viscosity ratio and random copolymer was evaluated. All blends presented three relaxation stages, a first relaxation which was attributed to the relaxation of the pure phases, a second one which was characterized by the presence of plateau and a third fast one.

Neste trabalho, foi estudado o comportamento reológico nos regimes de viscoelasticidade linear (VEL) e não linear (VENL) da mistura polimérica de polimetacrilato de metila/poliestireno (PMMA/PS), compatibilizada ou não com os copolímeros: estatístico P(S-co-MMA) (VEL e VENL) e bloco P(S-b-MMA) (VEL). No estudo do comportamento de VEL, ensaios de cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes (COPA) foram realizados utilizando-se um reômetro de tensão controlada. O comportamento de VEL das misturas poliméricas foi comparado com os modelos teóricos de Bousmina[1] e generalizado de Palierne[2]. Os tempos de relaxação das misturas poliméricas foram obtidos analisando o comportamento reológico no regime de VEL utilizando o software desenvolvido por Honerkamp e Weese[3]. Os tempos obtidos foram comparados com o modelo de Jacobs et al.[4]. O estudo do comportamento de VENL foi conduzido através de ensaios de relaxação de tensão utilizando-se um reômetro de deformação controlada. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL indicaram a presença de quatro tempos de relaxação, para as blendas compatibilizadas com P(S-co- MMA) (composições menores de 10% de fase dispersa e concentrações maiores de 4% de copolímero): dois picos relacionados às fases puras; F, relacionado com a relaxação das gotas da fase dispersa e o relacionado com a relaxação do compatibilizante na interface entre as fases matriz e dispersa. Os valores experimentais de F e foram utilizados para os cálculos de tensão interfacial () e do módulo complexo de interface () das blendas poliméricas compatibilizadas. Os resultados indicaram uma diminuição de com o aumento da concentração de copolímero. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL, para as blendas compatibilizadas com P(S-b-MMA), também apresentaram a presença de quatro tempos de relaxação. Observou-se que o aumento da adição de P(S-b-MMA) proporcionou uma redução no .. Os resultados de VENL de relaxação de tensão mostraram a presença de três fenômenos de relaxação, relacionados com: 1) as fases puras, 2) a relaxação das gotas da fase dispersa e um terceiro mais rápido. A adição de P(S-co-MMA) resultou numa diminuição do processo de relaxação das gotas da fase dispersa. / In this work, the dynamic behavior of polymethylmetacrylate/polystyrene (PMMA/PS) blends to which P(S-co-MMA) was added was studied. Several blend composition and copolymer concentrations were studied. The rheological behavior of blends was compared to Bousminas[1] and Paliernes generalized[2] models. The relaxation spectra of the blends were also inferred, and the results were analyzed in light of the analysis of Jacobs et al.[4]. The relaxation spectra of the blends with smaller dispersed phase (below 10 wt%) and larger copolymer concentrations (above 0.4 wt%) showed the presence of four relaxation times, two corresponding to the blend phases, F, corresponding to the relaxation of the shape of the dispersed phase of the blend, and , that can be attributed to the relaxation of Marangoni stresses tangential to the interface between the dispersed phase and matrix. The experimental values of F and were used to infer the interfacial tension () and the interfacial complex shear modulus () for the different blends, decreased with increasing copolymer concentration. decreased with increasing blend dispersed phase concentration and decreasing copolymer concentration. The predictions of Paliernes generalized model were found to corroborate the experimental data once the values of and found analyzing the relaxation spectra were used in the calculations. Bousminas model was found to corroborate the data only for larger dispersed phase concentration. The stress relaxation behavior of PMMA/PS blends with or without random copolymer addition, submitted to step shear strain experiments in the linear and nonlinear regime was studied. The effect of blend composition, viscosity ratio and random copolymer was evaluated. All blends presented three relaxation stages, a first relaxation which was attributed to the relaxation of the pure phases, a second one which was characterized by the presence of plateau and a third fast one.

Resumo não disponível

Neste trabalho estudamos vários tipos de misturas de polietileno como HDPE,. LLDPE, LDPE, EVA e compósitos de HDPE/carbonato de cálcio HDPE/xisto retortado. As misturas foram preparadas em percentuais variados, de maneira a determinar sua processabilidade. As misturas foram extrudadas e caracterizadas através de DSC, taxa de fluidez, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica e análise dinâmico mecânica. Em baixas velocidades de processamento observamos que a contribuição do LLDPE nas misturas HDPE/LLDPE sobre a processabilidade é nula, tanto em termos de quantidade presente na mistura quanto o efeito dos diversos grupos laterais presentes em sua estrutura. Em altas velocidades de processamento o LLDPE influencia no processamento da mistura, com o torque dependendo da composição da mesma. Constatamos que em misturas de LLDPE/LDPE, o LDPE atua como um agente plastificante, diminuindo o torque necessário à extrusão das mesmas. Em misturas de HDPE/copolímeros de EVA (com ou sem modificação do grupo lateral) podemos processar mais uma maior quantidade de massa por tempo, para qualquer dos tipos de copolímeros de EVA utilizados. Em misturas de HDPE/xisto retortado, observamos que este mineral apresenta um bom desempenho para ser utilizado como carga, pois a fase orgânica residual presente no mesmo confere certa adesão interfacial polímero/carga. Não foi observada uma dependência evidente entre as propriedades mecânicas e o tamanho de partícula para as misturas de HDPE/xisto retortado. Utilizando o método simplex otimizamos o processo de extrusão, em termos de perfil de temperaturas da extrusora, atingindo incrementos de até 83 % na massa extrudada. / In this work it was studied several types of mixtures with HDPE, LLDPE, LDPE, EVA and composites of HDPE/pyrolised oil shale. The mixtures were prepared at different concentrations, in order to determine the best processing conditions. The mixtures were extruded and characterized by DSC, melt flow index, mechanical properties, scanning electronic microscopy and dynamic-mechanical analysis. At low processing rates we observed that there is no effect of LLDPE on the processability of HDPE/LLDPE mixtures. This is true not only with respect to the amount of LLDPE in the mixture, as well with respect to the side groups in the polymer backbone. At high processing rates LLDPE causes a decreasing in required torque for extrusion. We verified that in mixtures of LLDPE/LDPE, LDPE acts as plasticizer, reducing the torque for the extrusions of those samples. In HDPE/EVA copolymers we verified a mass increase under extrusion, for any of the types of copolymers of EVA in the mixture. Mixtures of HDPE/pyrolised oil shale have show good mechanical properties suggesting a strong coupling between polymer and filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. This behavior may be explained by the residual organic compounds still present in the filler. In general, there is not effect of the particle on the mechanical properties, except on the sample elongation. The simplex method allow us to optimize the extrusion process, with respect to the extruder temperature profile, Increasing the average temperature no more than 2°C and torque (about 8 %) we have reached extruded masses increments up to 83 %.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta Dissertação foi realizado um estudo sobre a tenacificação do poliestireno com diferentes tipos de polibutadieno (alto cis, baixo cis e copolímeros dibloco e tribloco de estireno e butadieno). Esses materiais (poliestireno de alto impacto HIPS) foram produzidos por processo de mistura física no estado fundido. Foi realizado um estudo sobre a interação entre a fase rígida do poliestireno (PS) e a fase elastomérica do polibutadieno baixo ou alto cis (PBb ou PBa) das misturas poliméricas, bem como, o grau de interação dos copolímeros em bloco de estireno butadiêno (SB ou SBS) quando a elas são adicionados, em uma percentagem de 2,5%, como agente compatibilizante. As misturas foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (SEM), microscópio eletrônico de transmissão (TEM) e microscópio de força atômica (AFM). As propriedades mecânicas determinadas foram: dureza Shore D, resistência ao impacto (método Izod) e resistência à tração. As propriedades térmicas foram avaliadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TG) e análise termodinâmico-mecânica (DMTA). A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) de baixo campo também foi empregada para determinação dos tempos de relaxação de próton (T1) a fim de identificar a formação de domínios do material a nível molecular. Os resultados mostraram que todas as misturas apresentaram um comportamento pseudoplástico. As análises morfológicas indicaram uma morfologia bifásica com domínios de polibutadieno em torno de 1 m de diâmetro, distribuídos aleatoriamente na matriz do poliestireno. Os resultados obtidos nas análises mecânicas mostraram uma melhoria nas propriedades das misturas processadas com polibutadieno alto cis e compatibilizadas com 2,5% do copolímero dibloco de estireno-butadieno (SB). O resultado obtido na análise termogravimétrica revelou uma melhoria da estabilidade térmica dos materiais. Os resultados das análises de DMTA mostraram duas transições distintas. Um aumento significativo da Tg foi observado quando foi utilizado o PBa, indicando uma interação entre as fases. O resultado da análise de NMR mostra uma organização molecular similar nas misturas (PS/PB) e indica que o melhor agente compatibilizante é o copolímero dibloco (SB). / This Dissertation describes a study about the toughening of polystyrene with different types of polybutadiene (high-cis, low-cis and styrene - butadiene diblock or triblock copolymers). These materials (High Impact of PolyStyrene HIPS) were performed by melt blending. The mechanical properties (hardness, tensile strength and impact strength); morphology and the rheological behavior of these blends were evaluated. A study about the interaction between the rigid phase of the polystyrene (PS) and the elastomeric phase of the low or high cis polybutadiene (PBl or PBh ) of the polymeric blends was carried out. It was also studied the interaction degree of the block copolymers (SB or SBS) when they were incorporated in the blend using a percentage of 2.5% (mass fraction), as compatibilizer agent. The morphological analyses of the materials were performed in a scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM). The mechanical properties were determined by penetration of an indenter (Shore-Durometer Hardness Type D), by tensile test using a universal testing machine and by impact test using a instrumental impact testing machine. The thermal properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and by dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA). The low-field nuclear magnetic resonance (NMR) was applied to determine the proton relaxation time in order to identify the heterogeneity (domain formation) of the material at the molecular level. The results showed that all polymer blends presented pseudoplastic behavior. The morphological analysis showed biphasic morphology with domains of polybutadiene dispersed heterogeneously on the PS matrix, with domains diameter around 1μm. The results obtained by the mechanical analysis showed an improvement on the blends processed with high cis polybutadiene and compatibilized with 2.5% of styrene-butadine diblock copolymer (SB). Thermogravimetry showed an improvement on the thermal stability of the blends. It was also observed by dynamic mechanical thermal analysis two distinct transitions. An increase on the Tg was observed when was used PBh, indicating interaction between the phases. The low field NMR results of the blends (PS/PB) presented a similar molecular organization and showed that the best compatibilizer agent was the diblock copolymer (SB).

A modernidade exige materiais versáteis, resistentes e, durante um longo tempo os plásticos serviram a esse propósito. Entretanto, o acúmulo desses materiais ao serem descartados no meio ambiente tornou-se um problema Os polímeros biodegradáveis surgiram neste cenário como alternativa para evitar o acúmulo de resíduos plásticos no meio ambiente. O polihidroxibutirato (PHB) representa uma classe de polímeros biodegradáveis, mas que apresenta um alto custo e possui ainda propriedades térmicas limitadas. A borracha natural possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao envelhecimento, flexibilidade e apresenta melhor custo benefício se comparada com as borrachas sintéticas. Neste estudo, foram elaboradas misturas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e látex de borracha natural em diferentes concentrações, por prensagem à quente. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectrometria na região do infravermelho (FTIR), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizados para caracterizar e avaliar as propriedades das misturas poliméricas. O PHB e as misturas com borracha natural foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, conforme a norma ASTM G 160-03, variando por um período de 2 a 17 semanas. Ao final de cada período foram determinadas a perda de massa, a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas as análises de DSC, TGA e FTIR. As misturas poliméricas apresentaram menor resistência térmica do que o PHB. No ensaio de biodegradabilidade, as misturas foram consideradas biodegradáveis, segundo a norma ASTM G 160-03 e tiveram a porcentagem de cristalinidade reduzida, tendo o teor de borracha natural contribuído para aumentar a taxa de biodegradação. As análises por MEV comprovaram a existência de consórcios de microrganismos, responsáveis pela biodegradação do PHB e das misturas poliméricas / Modernity requires versatile , sturdy materials , and for a long time plastic served this purpose. However , the accumulation of these materials to be discarded in the environment has become a problem Biodegradable polymers have emerged in this scenario as an alternative to avoid the accumulation of plastic waste in the environment . The polyhydroxybutyrate ( PHB ) is a class of biodegradable polymers , but it is costly and still has limited thermal properties . Natural rubber has excellent mechanical properties , aging resistance , flexibility and presents best value compared to synthetic rubbers . In this study, polymer mixtures of polyhydroxybutyrate (PHB ) and natural rubber latex in different concentrations were prepared by hot pressing . Tests of differential scanning calorimetry ( DSC ) , thermal gravimetric analysis ( TGA ) , infrared spectroscopy (FTIR ) , optical microscopy (OM ) and scanning electron microscopy (SEM ) were used to characterize and evaluate the properties of polymer blends . The PHB and blends with natural rubber were subjected to biodegradation test by simulated soil burial , according to ASTM G 160-03 , for a period ranging 2-17 weeks. At the end of each period were determined mass loss , the morphology of the specimens and the analysis of DSC , TGA and FTIR were performed . The blends showed lower thermal resistance than the PHB . In the biodegradability test , the mixtures were considered biodegradable according to ASTM G 160-03 and had reduced the percentage of crystallinity , and the content of natural rubber contributed to increase the rate of biodegradation. The SEM analysis confirmed the existence of consortia of microorganisms responsible for the biodegradation of PHB and the polymer blends

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3252.pdf: 3233070 bytes, checksum: ee2927e22c3078fa25c271cf7d859fbf (MD5) Previous issue date: 2010-07-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivatives has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. The main objective of this study was to develop a sensor for electronic tongue, from thin films of blends of polyurethane with POMA on interdigitated electrodes produced by spin-coating technique, under optimized conditions, and check the electrical behavior of the sensors in states doped. Films PUR mixture with POMA, although they may have less sensitivity to the substances found in the analyte than the nano-structured films, they may have better adherence and therefore be used to analyze substances with which the nano-structured films would not be possible. Films mixture of polyurethane derived from castor oil (PUR) and POMA were obtained by the casting (free standing) and also on interdigitated electrodes by the method of spin coating. The films were characterized using the techniques of UV-Vis-Nir, thermo-dynamic-mechanical analysis (DMTA), thermogravimetric analysis (TGA), stress-strain and optical microscopy. The values of modulus of elasticity of the PUR solvent chloroform (PUR-Clo) for the mixture of PUR/POMA (m/m) 50/50 had values of 0.3 GPa and 4.1 GPa, respectively. With the incorporation of 10% of POMA in the PUR glass transition temperature (Tg) of the films increased from 67 to 137oC, respectively. For the analysis done by DMA, the films with 30, 40 and 50% of POMA in PUR, confirmed the presence of crosslinking between the polymers, Mc, values of 195, 322 and 517 mol/m3, respectively. The films doped with NH4OH and HCl have better response capacitive and resistive to various analytes analyzed in the frequency range 1-105 Hz Thus, the sensors doped and dedoped can be used as an identifier of fingerprint detection of substances in different concentrations. / A mistura de dois ou mais polímeros é uma alternativa para se obter um novo material que apresente propriedades desejáveis não encontradas nos componentes individuais. No caso da mistura de polímeros condutores com polímeros isolantes convencionais, tem-se como resultado, em geral, um terceiro material que apresenta boas propriedades mecânicas e alta condutividade elétrica que potencializam aplicações como sensores entre outras. O objetivo principal deste trabalho foi de desenvolver um sensor para língua eletrônica, a partir de filmes finos de mistura de poliuretano com POMA, sobre eletrodos interdigitados produzido pela técnica de spin-coating, sob condições otimizadas, e verificar o comportamento elétrico dos sensores e também a caracterização mecânica e térmica dos filmes auto-sustentáveis. Os filmes da mistura de Poliuretano derivada do óleo de mamona (PUR) e POMA foram obtidos pelo método casting (filmes auto-sustentáveis) e também sobre eletrodos interdigitados pelo método de spin coating . Os filmes foram caracterizados usando as técnicas de Uv-Vs-Nir, análise termo-dinâmicomecanica (DMTA), termogravimétrica (TGA), tensão deformação e microscopia óptica. Os valores de modulo de elasticidade do PUR com solvente clorofórmio (PUR-Clo) em relação à mistura de PUR/POMA 50/50 (m/m) apresentaram valores de 0,3 GPa e 4,1 GPa, respectivamente. Com a incorporação de 10% de POMA no PUR a temperatura de transição vítrea (Tg), dos filmes, aumentou de 67oC para 137oC, respectivamente. Pela analises realizadas através de DMA, os filmes com 30, 40 e 50% de POMA no PUR, confirmaram a presença de ligações cruzadas entre os polímeros, Mc, valores de 195, 322 e 517 mol/m3, respectivamente. Os filmes dopados com NH4OH e HCl apresentam melhores resposta capacitivas e resistivas para vários analitos analisados, na faixa de freqüência de 1 a 105 Hz. Assim, os sensores dopados e desdopados podem ser usados como um identificador de impressão digital na detecção de substâncias em diferentes concentrações.