Neste trabalho nanocompósitos de Poli(fluoreto de vinilideno)(PVDF)/Polianilina(PAni) e nanotubos de carbono (NTC) foram preparados por processamento no estado fundido utilizando três diferentes metodologias. Na primeira os nanotubos de carbono foram adicionados diretamente durante o processamento no estado fundido. No segundo método os nanotubos de carbono foram adicionados a PAni diretamente durante a etapa de polimerização desta e posteriormente este material foi misturado ao PVDF no estado fundido. No terceiro método metade da quantidade total de nanotubos de carbono do nacompósito foi adicionada diretamente durante o processamento e a outra metade foi adicionada a PAni durante a etapa de polimerização. A processabilidade, a morfologia, as propriedades elétricas, as propriedades viscoelásticas, e as propriedades eletro-reológicas foram avaliadas para as misturas e para os nanocompósitos. A morfologia final de todas as misturas PVDF/PAni apresentaram típica separação de fases com a presença de domínios de polianilina. A condutividade elétrica destas apresentou um decréscimo de valores ao longo do tempo de processamento para todas as composições. Houve um aumento dos módulos, no estado sólido, com a adição de polianilina e nanotubos de carbono ao sistema. As medidas eletro-reológicas mostraram que a presença da polianilina e dos nanotubos de carbono mudou o comportamento reológico do PVDF e também a condutividade elétrica foi afetada pelo cisalhamento oscilatório. Tanto a morfologia quanto a condutividade elétrica sofreram variações em função do método de preparação dos nanocompósitos PVDF/PAni/NTC. Como conseqüência, as propriedades viscoelásticas no estado sólido foram influenciadas pelas diferentes morfologias destes materiais. Os experimentos eletro-reológicos mostraram que o cisalhamento agiu destruindo os caminhos condutores formados e, com isso causando a redução na condutividade elétrica do sistema. / In this work nanocomposites of poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/polyaniline (PAni) and carbon nanotubes (CNT) were prepared through melt processing using three different methods. Firstly the nanotubes were incorporated directly into the PVDF/PAni blend during the processing step. In the second methodology the nanotubes were dispersed in the reaction medium during aniline polymerization. After the reaction completion this PAni/CNT composite was blended with PVDF through melt processing. The third method consisted in a combination of both methods In the second stage blends of PVDF/PAni were prepared through melt processing. The morphology, processability, electrical properties, viscoelastic properties, and electro-rheological behavior were evaluated for the blends and the nanocomposites. All PVDF/PAni blends showed typical phase separation with the presence of polyaniline aggregates. The electrical conductivity of PVDF/PAni blends had lower values as a function of processing time for all compositions. There was an increasing of both moduli in solid state with the addition of PAni and CNT. The electro-rheological measurements showed that the presence of PAni and CNT changed the PVDF rheological behavior and also the electrical conductivity was affected by the oscillatory shear. The morphology and electrical conductivity changed as a function of the three methods used to prepare the nanocomposites. As a consequence, the moduli in solid state were also affected by the different morphologies. The shear acted by destroying the conductive paths formed through the PVDF/PAni matrix. This fact caused the decreasing in the electrical conductivity values of the nanocomposites.

Neste trabalho foram investigados sistemas de sílica sintetizados via processo sol-gel na presença de líquidos iônicos imidazólicos (LI) e sua aplicação como cargas em matrizes termoplásticas de álcool polivinílico altamente amorfo (PVOH) e polietileno de alta densidade (PEAD). Os híbridos de sílica-LI foram preparados através de um processo sol-gel na presença de LI com diferentes cátions e ânions, utilizando tetraetoxisilano (TEOS) como precursor. Em uma primeira etapa, as propriedades dos géis e dos xerogéis modificados formados foram estudados em detalhes. Para avaliar as morfologias dos xerogéis, um conjunto complementar de microscopias de transmissão (TEM), de varredura (SEM) e de força atômica (AFM) foi utilizado. Difração de raios X (XRD), espalhamento de raios X em baixo e amplo ângulo (SWAXS), isoterma de adsorção-dessorção de nitrogênio (BET e BJH) e análise termogravimétrica (TGA) foram utilizados para investigar os parâmetros estruturais e térmicos. Na segunda parte da pesquisa, os híbridos sílica-LI em diferentes condições: maturados e secos (xerogel), apenas hidrolisados (sol) ou precipitados; foram processados com PEAD no estado fundido em câmera de misturas. Já os nanocompósitos de PVOH foram preparados via processo casting, onde ocorre a evaporação de solvente da solução aquosa do polímero simultaneamente com a reação de condensação in situ dos híbridos sílica-LI a partir da sol pré-hidrolizada Nanocompósitos com adição de 3% (em massa) de nanocarga em matriz polimérica foram obtidos utilizando menos que 1% de LI nos processos. As propriedades térmicas dos sistemas foram investigadas por análise exploratória diferencial (DSC) e por TGA. As estruturas e morfologias foram analisadas por SWAXS, TEM e SEM. As propriedades mecânicas foram avaliadas por análises dinâmico-mecânicas (DMA) e testes de tração, enquanto suas propriedades de barreira foram determinadas por testes de permeabilidade ao vapor d’água. Nestes sistemas os LI controlam parâmetros estruturais e interfaciais influenciando tamanho, forma, distribuição e orientação das cargas, além de atuar como compatibilizantes entre carga e matriz polimérica. Com isso, os LI fornecem aos nanocompósitos finais melhorias nas propriedades físico-químicas e termomecânicas, como rigidez, elasticidade, propriedades de barreira e resistência térmica. / In this study, sol-gel silica systems synthesized with imidazolium ionic liquids (IL) and their use as fillers in high amorphous polyvinyl alcohol (PVOH) and high density polyethylene (HDPE) were investigated. The silica hybrids were prepared using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a silica precursor in a sol-gel process in the presence of IL, with different cations and anions. In the first step, the properties of the gels and xerogels were studied in details. In order to evaluate the xerogels morphologies, the complementary set of transmission (TEM), scanning (SEM) and atomic force (AFM) microscopies was used. X-ray diffraction (XRD), small- and wide-angle X-ray scattering (SWAXS), nitrogen adsorption-desorption isotherms (BET and BJH) and thermogravimetric analyses (TGA) were used to investigate structural and thermal parameters. In the second part of the study, silica-IL hybrids were melt-mixed with HDPE in different curing stages: matured and dry (xerogel), pre-hydrolyzed (sol) or precipitated. The nanocomposites of PVOH were prepared via casting from the prehydrolyzed sol, where the aqueous solution evaporation and in situ condensation of silica-IL hybrids occur simultaneously Nanocomposites reinforced with 3 wt.-% of nanofiller were obtained using less than 1% of IL in the processes. The thermal properties were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and TGA. The structures and morphologies were evaluated by SWAXS, TEM and SEM. The mechanical properties were measured by dynamic mechanical analysis (DMA) and tensile tests, while barrier properties were determined via water vapor permeability tests. In these systems IL controlled the structural and interfacial parameters influencing size, form, distribution and orientation of the filler and acted as compatibility agents between filler and polymer matrix. Thus, IL provided improvements in physico-chemical and thermo-mechanical properties, e.g. toughness, elasticity, barrier properties and thermal resistance, to the final nanocomposites.

A confecção da estrutura 3D do óxido de grafeno/L-cisteína foi obtida por meio da sequência de etapas descritas a seguir. Primeiramente, o óxido de grafeno foi sintetizado por meio da oxidação do grafite, utilizando permanganato de potássio e ácido sulfúrico, seguido pela esfoliação em ultrassom. Depois, a preparação do material de grafeno 3D ocorreu por auto-montagem e redução simultânea do óxido de grafeno, usando L-cisteína como agente de modelização e redução. A caracterização do material preparado deu-se por: microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por adsorção de nitrogênio (BET), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e difração de raios-X (DRX). O método de análise empregado foi à cromatografia em fase líquida de alta eficiência com detector UV-Visível (HPLC-UV). Este foi desenvolvido e validado para determinação do triclosan em amostras aquosas. As figuras de mérito avaliadas foram: limite de detecção (LD) e quantificação (LQ), seletividade, linearidade e recuperação. O percentual de triclosan adsorvido em 40 mg de óxido de grafeno/L-cisteína mostrou-se elevado para soluções de triclosan em solvente, 100%; no entanto, para amostras de água de superfície fortificadas com triclosan, foi de 67,8%. A dessorção do triclosan foi praticamente completa em todas as soluções testadas, variando de 94,2% a 98,1%. A reutilização de óxido de grafeno/L-cisteína mostrou-se promissora, uma vez que apresentou adsorção completa mesmo após três ciclos consecutivos de percolação de triclosan em solvente / The construction of the 3D structure of the graphene oxide/L-cysteine was obtained by the sequence of steps described below. Firstly, graphene oxide was synthesized by oxidation of graphite using potassium permanganate and sulfuric acid, followed by ultrasonic esfoliation. Then, the preparation of 3D graphene material occurred by self-assembly and simultaneous reduction of graphene oxide, using L-cysteine as a modeling and reduction agent. The characterization of the prepared material was given by: scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption analysis (BET), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD). The analytical method was high performance liquid phase chromatography with UV-Visible detector (HPLC-UV). This was developed and validated for the triclosan determination. The figures of merit evaluated were: limit of detection (LOD) and quantification (LOQ), selectivity, linearity and recovery. The percentage of trichlosan adsorbed in 40 mg of graphene oxide/L-cysteine was shown to be high for solutions of triclosan in solvent, 100%; however, for surface water samples fortified with triclosan, it was 67.8%. Desiccation of triclosan was practically complete in all tested solutions, varying from 94.2% to 98.1%. The reuse of graphene oxide/L-cysteine had shown promising, since it presented complete adsorption even after three consecutive cycles of percolation of triclosan in solvent.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-02-11T16:07:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertaçãofinal(Joana)_5.pdf: 7563721 bytes, checksum: 6eb58f6fc77c52346c7316a69f87aa38 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-11T21:39:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertaçãofinal(Joana)_5.pdf: 7563721 bytes, checksum: 6eb58f6fc77c52346c7316a69f87aa38 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-11T21:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertaçãofinal(Joana)_5.pdf: 7563721 bytes, checksum: 6eb58f6fc77c52346c7316a69f87aa38 (MD5) / A pesquisa científica da área polimérica tem apresentado uma tendência crescente de investigação dos nanocompósitos. Esse maior espaço tem sido angariado por conta da natureza e possíveis aplicações, ainda não completamente explorados e identificados, dos materiais em dimensão nanométrica. Dentre os principais materiais utilizados como carga para as matrizes poliméricas encontram-se as nanoargilas, os nanotubos de carbono e as nanowhiskers de celulose. Esses últimos têm sido largamente estudados devido ao potencial de utilização como reforço nessas matrizes. Outros fatores, tais como a diversidade de fontes, o baixo custo de obtenção da matéria-prima (muitas vezes resíduos da agroindústria) e a abundância estimulam fortemente uma utilização mais nobre desse material. Entretanto, o processo de extração dessas nanowhiskers de celulose, a partir de fontes lignocelulósicas, demanda uma quantidade significativa de energia e de reagentes químicos, que constituirão resíduos do processo. Objetivando verificar a importância real de cada etapa de tratamento das fibras vegetais, o presente trabalho propõe a produção de nanowhiskers de celulose a partir de diferentes etapas de tratamento da fibra de licuri e verifica a influência da incorporação dessas em uma matriz termoplástica de amido com glicerol. Foi realizada a caracterização da fibra de licuri, o fracionamento e caracterização dos seus constituintes básicos, a produção e caracterização das nanowhiskers de celulose e a incorporação dessas na matriz polimérica e caracterização. As técnicas utilizadas foram: TGA, DSC, DRX, FTIR, MEV, MET e ensaios mecânicos. Através das análises térmicas, MEV e ensaios mecânicos concluiu-se que a fibra de licuri tem propriedades semelhantes a muitas fibras naturais utilizadas como fonte de nanowhiskers de celulose e, portanto, sua escolha é adequada para tal fim.As nanowhiskers de celulose puderam ser obtidas para todos os tratamentos realizados, como comprovado pelo MET, entretanto algumas variações na estabilidade térmica e razão de aspecto dessas puderam ser notadas devido à permanência de outros constituintes da fibra vegetal. Os compósitos apresentaram propriedades mecânicas e de barreira satisfatórias e foi concluído que o tratamento agressivo da fibra não implica em melhorias dessas propriedades, sugerindo que tratamentos menos intensos podem ser aplicados, o que proporciona menor impacto ambiental e maior eficiência energética.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T17:48:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertção - n imprimir.pdf: 1093169 bytes, checksum: c50b96f9f34bc1636068bc8bda8938f2 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T17:48:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertção - n imprimir.pdf: 1093169 bytes, checksum: c50b96f9f34bc1636068bc8bda8938f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T17:48:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertção - n imprimir.pdf: 1093169 bytes, checksum: c50b96f9f34bc1636068bc8bda8938f2 (MD5) / Fécula de araruta pode ser utilizada como matriz polimérica na produção de filmes biodegradáveis. A incorporação de nanoargila tem sido apresentada como alternativa para alternativa de reforço e melhoria das propriedades de barreira desses filmes. Os filmes foram produzidos por casting, a adição de nanoargilas e plastificantes melhoram suas propriedades. A análise dos efeitos das diferentes concentrações de nanoargila e plastificante sobre as propriedades mecânicas dos filmes de amido foram realizadas utilizando o planejamento fatorial composto central. Analisando as superfície de resposta, observou-se que 25 % plastificante e 8,5% de nanoargilas acarretou no aumento de 56,9% na resistência à tração na força máxima, e redução de 40,4% e 38,4% respectivamente para a deformação e permeabilidade ao vapor de água. A formulação otimizada foi caracterizada quanto às propriedades térmicas e DR-X e microscopia eletrônica de varredura.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9159_Gustavo dos Reis Gonçalves.pdf: 4700166 bytes, checksum: f7b2fec704a86b36c3c2d754d4c6d5bf (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 / Os materiais nanoestruturados exibem diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas, que estão entre as mais estudadas devido à sua grande importância tecnológica. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de óxidos ou outros compostos de ferro suportadas em materiais carbonosos porosos derivados do endocarpo de babaçu, com especial ênfase nas transformações físicas e químicas causadas por tratamentos térmicos e no seu potencial como adsorvente em fase líquida. Como suporte, foi utilizado o endocarpo de babaçu carbonizado ou quimicamente ativado com H3PO4. A síntese dos nanocompósitos foi conduzida por impregnação em meio aquoso, sendo utilizados os compostos Fe(NO3)3.9H2O e NH4OH como fonte de ferro e agente precipitante, respectivamente. As técnicas utilizadas para a caracterização foram: análise elementar, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise textural por adsorção de nitrogênio e medidas de propriedades magnéticas. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea na superfície do suporte carbonoso, com tamanho médio na ordem de nanômetros e apresentando um comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas predeterminadas de 700, 800, 900 e 1000 °C levou ao crescimento do tamanho médio de cristalitos e ao surgimento de novas fases devido ao processo de redução química das nanopartículas de óxido de ferro dispersas nos suportes ricos em carbono. Dependendo da temperatura de tratamento e do tipo de suporte, as fases formadas de forma majoritária foram: óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4), ferro metálico (α-Fe, γ-Fe(C)), carbeto (Fe3C), fosfato (FePO4 e Fe2P2O7) e fosfeto de ferro (Fe2P). Os resultados deste trabalho mostraram que o método empregado permite a síntese de nanocompósitos com características químicas e estruturais variadas, dependendo das condições de preparação e dos tratamentos térmicos posteriormente realizados.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-04-25T15:47:29Z No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-25T19:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T19:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Uma nova classe de materiais magnetopoliméricos foi desenvolvida visando aplicações biomédicas, como a embolização intravascular e o tratamento por hipertermia em regiões tumorais. Foram sintetizados nanocompósitos microparticulados com morfologia esférica controlada, consistindo basicamente de nanopartículas magnéticas de Fe3O4 nanoestruturadas com superfície modificada com ácido oleico dispersas homogeneamente em uma matriz termoplástica de poli(pivalato de vinila) – PPVi. Estas nanopartículas foram obtidas in situ via processo de polimerização em suspensão. Materiais magnetopoliméricos apresentando em sua composição nanopartículas de Fe3O4 na faixa de 8 % p/p a 16 % p/p exibem boa resposta magnética à ação de um campo externo, proporcional a fração de Fe3O4. Análises de difração de raios X revelaram que o tamanho do cristalito determinado para os nanocompósitos, entre 7 nm e 9 nm, são similares aquele obtido para a magnetita pura, o que evidencia uma boa dispersão das nanopartículas de Fe3O4 modificadas com ácido oleico na matriz termoplástica do poli(pivalato de vinila). Um fator essencial para preservar o comportamento superparamagnético da ferrita precursora é a boa dispersão na matriz polimérica, independentemente de sua concentração nas micropartículas de PPVi. O controle de morfologia aliado a uma boa resposta superparamagnética e estabilidade térmica apropriada permite potencializar o emprego desta nova classe de nanocompósitos magnéticos em aplicações biomédicas diversas. Devido às propriedades apresentadas por estas nanopartículas magnéticas, há grandes possibilidades de serem usados como agentes embolizantes. / A new class of magnetopolymeric materials has been developed intended for medical applications such as intravascular embolization and hyperthermia therapy in tumor treatment. Microparticulate nanocomposites with controlled spherical morphology, were synthetized and consisting essentially of oleic acid surface-modified nanostructured magnetic particles of Fe3O4 homogeneously dispersed into a thermoplastic matrix of poly(vinyl pivalate) – PPVi. These nanoparticles have been synthesized in situ through a suspension polymerization process. Magnetopolymeric materials presenting Fe3O4 nanoparticles ranging from 8% wt-% to 16 wt-% exhibited good magnetic response relative to an external magnetic field, proportional to the fraction of Fe3O4. X-ray diffraction analyses showed that the crystallite size determined for the magnetic nanocomposites, in the interval between 7 nm and 9 nm, are similar to the one obtained for the pure magnetite, indicating that oleic acid modified Fe3O4 nanoparticles were properly dispersed in the thermoplastic matrix poly(vinyl pivalate). An essential factor to preserve the superparamagnetic behavior of the precursor ferrite is a good dispersion on a polymeric matrix, independent of the Fe3O4 concentration into PPVi microparticles. Morphology control allied to a good superparamagnetic response and a suitable thermal stability might open opportunities for the use of this new class of magnetic nanocomposites in several biomedical applications. Based on the properties showed by these magnetic particles, there are a large possibility of use as embolic agent.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-11-08T13:50:17Z No. of bitstreams: 1 2016_AntoniaReginaClavijodeSouza.pdf: 3418053 bytes, checksum: a23219b251509411b2a128b14d716f55 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-19T12:25:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AntoniaReginaClavijodeSouza.pdf: 3418053 bytes, checksum: a23219b251509411b2a128b14d716f55 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T12:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AntoniaReginaClavijodeSouza.pdf: 3418053 bytes, checksum: a23219b251509411b2a128b14d716f55 (MD5) / O objetivo deste trabalho é a preparação, caracterização, avaliação da citotoxicidade in vitro e o estudo da estabilidade por ensaios de dissolução de nanocompósitos poliméricos contendo nanopartículas de óxidos de ferro. Os nanocompósitos formados por nanopartículas de óxido de ferro com cobertura de citrato (cit-MAG) e biopolímeros, quitosana (QUIT) ou poli (álcool vinílico) (PVA), foram depositados por meio da técnica de automontagem camada por camada, originando dois grupos de amostras (QUIT/cit- MAG)n e (PVA/cit-MAG)n, com n igual ao número de bicamadas. As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas por meio do método de coprecipitação em meio aquoso, funcionalizadas com ácido cítrico, e estabilizadas formando o coloide magnético. O crescimento das nanoestruturas foi monitorado por meio de espectroscopia UV-Vis, enquanto que a morfologia foi investigada por meio de imagens de microscopia eletrônica de varredura e de microscopia de força atômica. A dissolução dos nanocompósitos (QUIT/cit-MAG)30 e (PVA/cit-MAG)30, foi estudada em diferentes meios, com variação de pH em soluções iônicas (PBS) e não-iônicas, e em soluções salinas com contrações crescentes de NaCl. Os resultados mostraram que o nanocompósito (PVA/cit-MAG)30 sofreu um processo de dissolução quando imerso em solução com pH igual 4,0, liberando em torno de 70% da quantidade de nanopartículas de óxido de ferro depositadas, enquanto que o tratamento em solução tampão PBS com pH igual a 4,2 resultou em liberação de 25%. Ao contrário, o nanocompósito (QUIT/cit-MAG)30 não sofreu dissolução quando submetido às mesmas condições. Ambas as nanoestruturas PVA/cit-MAG e QUIT/cit-MAG incubadas com células da linhagem NIH3T3, durante 24 horas, foram consideradas atóxicas em ensaios de citotoxicidade que empregou o protocolo MTT. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study deals with the preparation, characterization, and investigation of in vitro toxicity and disassembly conditions of layer-by-layer assembled nanocomposites comprising iron oxide nanoparticles (cit-MAG) and the biopolymers chitosan (QUIT) or polyvinyl alcohol (PVA). Iron oxide nanoparticles were synthesized via chemical coprecipitation method, functionalized with citric acid, and dispersed as aqueous magnetic colloid. The magnetic colloid was used as source of nanoparticles for the layer-by-layer deposition. The growing structure was monitored by UV-Vis spectroscopy, and surface morphology was investigated by scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The structures’ disassembly was studied when incubated in aqueous solutions with pH values ranging from 3 up to 10, in saline conditions, whether PBS solution or increasing saline concentration of NaCl of (QUIT/cit-MAG)30 and (PVA/cit- MAG)30, being 30, the number of bilayers. (PVA/cit-MAG)30 disassembled when incubated in aqueous solution at pH 4, losing approximately 70% of iron oxide mass, and when treated in PBS solution, at pH of 4.2, approximately 25%. Otherwise, (QUIT/cit-MAG)30 remained very stable when incubated in the same conditions. Both structures, PVA/cit-MAG and QUIT/cit-MAG were considered non-toxic through MTT essay when incubated with NIH3T3 cell line for 24 hours.

Nanocompósitos de PET e de PP/PET contendo montmorilonita foram preparados em extrusora e as morfologias desenvolvidas foram relacionadas às propriedades de cristalização, mecânicas e mecânico-dinâmicas. Vários nanocompósitos de PET foram obtidos pelo uso das argilas Cloisite®Na+, Cloisite®15A, Cloisite®30B e Cloisite®10A, sendo observada a formação de estruturas intercaladas e esfoliadas. O tipo de modificador orgânico da montmorilonita influenciou na morfologia da argila e nanocompósitos intercalados e esfoliados foram obtidos quando o modificador possuía alguma polaridade. Por outro lado, apenas tactóides foram formados quando o modificador era apolar. A argila teve um efeito nucleante e resultou no aumento da temperatura e da velocidade de cristalização do PET, sendo que o efeito nucleante maior foi observado quanto a Cloisite®10A foi utilizada. Os modelos cinéticos de Avrami modificado e de Ozawa foram aplicados ao processo de cristalização não isotérmica e indicaram que a cristalização foi mais rápida nos nanocompósitos do que no PET, pelo menos até 90% de cristalinidade relativa. O modelo de Avrami permitiu uma descrição parcial do processo de cristalização, enquanto o modelo de Ozawa foi válido somente na descrição do comportamento de cristalização do PET antes de sua extrusão. Nanocompósitos contendo PP, PET e Cloisite®10A (70:28:2) foram preparados e foi estudada a influência da adição da montmorilonita na morfologia e nas propriedades mecânicas dos mesmos. De maneira geral, a adição da argila resultou na diminuição do tamanho dos domínios da fase dispersa e, na ausência de um compatibilizante, a blenda apresentou uma interação fraca entre as fases. A adição de 1% de PP-MA auxiliou na dispersão da argila, originando uma morfologia mais homogênea. Em todos os nanocompósitos, a montmorilonita se localizou, preferencialmente, na interface PP/PET e na fase PET, ocasionando uma redução na velocidade de cristalização e na temperatura de transição vítrea do PET. O aumento da tensão no escoamento, do módulo de Young e do alongamento na ruptura ocorreu nos nanocompósitos compatibilizados e não foi observada uma redução na resistência ao impacto pela adição da argila. As propriedades mecânicas e mecânicodinâmicas possibilitaram sugerir que, quando PP, PET, PP-MA e montmorilonita estão simultaneamente presentes, eles podem constituir uma interfase, que atuaria de forma eficiente como um compatibilizante das fases PP e PET. No entanto, a adição simultânea dos componentes na extrusora resultou em uma morfologia mais heterogênea do que a observada pela adição de um nanocompósito de PET ao PP. O método de preparação do corpo de prova também influenciou na morfologia da argila, sendo que temperaturas mais elevadas e tempos de residência maiores favoreceram a difusão da cadeia polimérica na galeria. / PET and PP/PET nanocomposites with montmorillonite were prepared in a twin screw extruder and their morphologies were related to the crystallization, mechanical and dynamicmechanical properties. The montmorillonites Cloisite®Na+, Cloisite®15A, Cloisite®30B and Cloisite®10A were used and the PET nanocomposites showed intercalated and/or exfoliated morphologies. The influence of the organic modifier of the clay on the morphology and crystallization properties was evaluated. Tactoids were obtained when only apolar modifiers were present. Nevertheless, it was observed that PET nanocomposites were intercalated and exfoliated when polar modifiers were present. The clay nucleated the PET crystallization process, and the nucleating effect was higher when Cloisite®10A was used. The kinetic models of Avrami and Ozawa were applied in the nonisothermal crystallization process. The crystallization was higher in the nanocomposites than in the pure PET, at least up to 90% of relative degree of crystallinity. The Avrami model allowed the partial description of the crystallization process and the Ozawa model was only valid for PET before its extrusion. The study of the nanocomposites with PP, PET and Cloisite®10A (70:28:2) were performed and the effect of the clay on the morphology and mechanical properties was evaluated. In general, the use of clay decreased the size of the dispersed phase, and the interaction of the phases was weak in the blend without compatibilizer. The use of PP-MA (1%) favored the clay dispersion and it produced a more homogeneous morphology. The clay located predominantly in the interphase and in the PET phase. A decrease in the crystallization rate and in the Tg of the PET was observed when clay was present. The yield stress and the Young’s modulus increased when PP-MA and montmorillonite was used. The addition of the montmorillonite also promotes an increase in the elongation at break, and did not influence significantly the impact strenght. It was suggested that when PP, PET, PP-MA and montmorillonite were simultaneous used, it could constitute an interphase that acts as more efficient compatibilizer for PP and PET phases. Nevertheless, the simultaneous addition of the components in the extruder resulted in a more heterogeneous morphology than when a PET nanocomposite was added to PP. The specimens preparation also affected the clay morphology and the higher temperatures and larger residence time favored the difusion of the polymer into the gallery.

Atualmente, nanocompósitos têm sido alvo de grande interesse científico e tecnológico. Além do negro-de-fumo e da sílica, materiais já consagrados como nanopartículas de reforço para uma grande variedade de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Especialmente, nanopartículas bidimensionais (lâminas) e unidimensionais (tubos ou fibras, com destaque aos nanotubos de carbono) têm surgido como excelentes candidatos a partículas de reforço e apresentando efeito superior, já a frações volumétricas muito pequenas, bem inferiores às aplicadas tradicionalmente. Este trabalho tinha como objetivo investigar a epoxidação de polibutadieno e explorar a potencialidade de sílicas lamelares, especialmente filossilicatos 2:1, como agentes efetivos de reforço e barreira. Para alcançar este objetivo uma nova tecnologia de mistura e dispersão para a argila montmorilonita (MMT) foi desenvolvida. Baseia-se na Coagulação Dinâmica Contínua de Látex (“Continuous Dynamic Latex Coumpounding - CDLC"), na qual MMT é misturada ao látex de borracha e dispersa, adequadamente, em um regime especial de fluxo. O método vale-se do potencial que a água possui de enfraquecer os contatos interlamelares da MMT. Látices de NR, SBR, NBR e XNBR foram investigados. As condições de processo afetam a morfologia dos nanocompósitos, determinada por MET e DRX. A polaridade das borrachas influencia a dispersão da MMT e, consequentemente, as propriedades finais dos nanocompósitos. Comparando-se estes nanocompósitos com compósitos obtidos com negro-de-fumo, sílica precipitada ou mesmo com argila obtidos pelo processo da incorporação no estado fundido, os de CDLC exibem desempenho de reforço e uma resistência à permeação superiores, mesmo aplicando-se frações volumétricas de carga bem inferiores. Paralelamente, mostrou-se que é possível epoxidar polibutadieno comercial, a partir do meio reacional de polimerização, em ciclohexano, limitando-se em 30% em mol, face ao limite de solubilidade da borracha epoxidada no solvente. Nanocompósitos de polibutadieno epoxidado com argila foram preparados obtendose também propriedades melhores do que a borracha epoxidada pura. Com estes resultados, o presente trabalho mostra novas oportunidades para a obtenção de nanocompósitos elastoméricos. / Nowadays, polymer nanocomposites received an increasing scientific and technological interest. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. Especially two-dimensional nanoparticles (platelets) and one-dimensional tubes or fibers (i.e. carbon nanotubes) are serious candidates to determine large reinforcing effects as for less volume fraction than traditional fillers. This work had as objective to investigate the epoxidation of polybutadiene and to explore the potential of layered silicas, especially 2:1 phylosilicates, as reinforcing agents and effective permeation barriers. In order to achieve this objective a new mixing and dispersion technology for montmorillonite (MMT) was developed in this work. This technology is based on “Continuous Dynamic Latex Compounding” (CDLC), in which MMT is mixed with a rubber latex and well dispersed in particular flow regime. Due to the coagulation of the latex, it was possible to prepare superior types of rubber nanocomposites. One important fact is that the interlayer contacts in the MMT tactoids are weakened by swelling in water. Latices of NR, SBR, NBR and XNBR have been used. It is shown that the process conditions affect the phase morphology of nanocomposites characterized by transmission electron microscopy and x-ray diffraction. The polarity of rubbers influence the dispersion of MMT as well as the properties of the resulting nanocomposites. Compared to nanocomposites filled with carbon black, precipitated silica, or those obtained by melt mixing, nanocomposites by CDLC demonstrate a better reinforcement and permeation resistance at far less volume fractions. The epoxidation of commercial polybutadiene with high cis content, from its commercial solution (cyclohexan), was possible, but due to the solubility of epoxidized polymer, the system coagulated and gelated when a epoxidation degree of 30 mol% was reached, independent of the initial concentrations of reagents. Nanocomposites from polybutadiene, 14 and 19 mol% epoxidation degree, and organoclay were prepared. The mechanical and barrier properties had been superior to those compositions of epoxidized polybutadiene without clay. By this achievements, the present work demonstrate new opportunities for polymeric nanocomposites.