Submitted by Diego Henrique de Oliveira Barbosa null (diego01152@aluno.feis.unesp.br) on 2017-05-10T13:09:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Henrique Oliveira Barbosa.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-10T18:56:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barbosa_dho_me_ilha.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T18:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barbosa_dho_me_ilha.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados hidrogéis formados a partir do polímero natural carboximetilcelulose e o polímero sintético poliacrilamida e a zeólita ZS – 403H, com a finalidade de aplicação como veículo carreador de herbicidas para sistemas de liberação controlada. Os hidrogéis são materiais formados por rede tridimensional com a capacidade de absorver grande quantidade de água ou fluído biológico, além disso, apresenta biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxidade. Essas características garantem a essa classe de polímeros ampla utilização em sistemas de liberação controlada, no qual o objetivo é manter a concentração de um determinado soluto em nível eficaz por tempo prolongado, com apenas uma aplicação. Como forma de investigar a interação entre a matriz polimérica e a zeólita foram analisados os espectros de absorção na região do infravermelho (FTIR). O estudo morfológico foi realizado através da microscopia eletrônica de varredura. Também foram investigadas as propriedades térmicas por meio das técnicas de análise termogravimétrica e calorimétrica exploratória diferencial. As propriedades hidrofílicas foram investigadas por meio do estudo do grau de intumescimento em relação a concentração de zeólita, além da variação do ambiente de intumescimento. Foi possível verificar que a zeólita pode estar agindo como um reticulador físico na estrutura do polímero, dificultando a expansão das cadeias e consequentemente diminuindo o grau de intumescimento dos mesmos, uma vez que em água o grau de intumescimento do hidrogel controle foi de 38,3 g/g enquanto que o hidrogel com 20% de zeólita foi de 28 g/g. Os resultados de sorção e dessorção de herbicidas indicam que os nanocompósitos estudados apresentam grande potencial para ser aplicados como veículo carreador em sistemas de liberação controlada, conforme a necessidade de diferentes tipos de cultura. / In this work, nanocomposites formed from the natural polymer carboxymethylcellulose in combination with the polyacrylamide polymer and zeolite ZS - 403H were synthetize and characterized, aiming their application as a carrier vehicle for herbicide controlled release systems. Hydrogels are threedimensional network with large capacity of water or biological fluid adsorption. In addition, hydrogels have biocompatibility, biodegradability and non-toxicity properties. These features ensure that this class of polymers be widely used in delivery systems controls, in which the aim is to keep the concentration of a particular solute in effective level for a long time, using only one application. In order to investigate the interaction between the polymer matrix and zeolite, it was used the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique. The morphological study was performed by scanning electron microscopy (SEM). Also, it was investigated the thermal properties by thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry. From these results, it was found that there was formation of true nanocomposites and the presence of zeolite increased their thermal stability The hydrophilic properties were investigated by studying the degree of swelling as a function of zeolite amount, salt types and ionic intensity. It was possible to verify that the zeolite may be acting as a physical crosslinking in the polymeric structure, hindering the expansion of chains and consequently reducing the degree of swelling of the nanocomposites, since in water the degree of swelling of the control hydrogel was 38.3 g/g whereas the hydrogel with 20% zeolite was 28 g/g. Sorption and dessorption herbicides results indicated that the nanocomposites have great potential to be applied as carrier vehicle for controlled release systems in different crops.

Made available in DSpace on 2015-11-27T01:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476451-Texto+Completo-0.pdf: 569 bytes, checksum: 668287ad0619a7bc80b2e06a40e08466 (MD5) Previous issue date: 2015 / The search for improvements in the properties of polymer matrices has been the subject of several studies. Among these, the use of inorganic fillers has shown results that demonstrate improvements in many properties of the polymers. In this context, this study aimed to preparation of titanates nanotubes (TNT) and its application in polyurethane nanocomposites (PU). In order to the TNT were synthesized from commercial TiO2 in anatase phase by hydrothermal method. After, these TNT were functionalized (TNTF) with hexamethylene diisocianato (HDI) and silanes compounds: aminopropyl trimethoxysilane (APTMS) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) in order to study the interaction of the functionalizated charge with the polymer matrix. The titanates nanotubes (TNT) and titanates nanotubes functionalized (TNTF) were characterized regarding their morphological and structural properties. Nanocomposites of PU with TiO2, TNT and TNTF were synthesized, via in situ polymerization and characterized by FTIR, GPC, SEM, TEM (just NTT), AFM, TGA, DSC and DRX techniques. The results showed that the TNT synthesis by hydrothermal method was effective and was obtained nanotubes formed with a minimum of 3 staked sheets. The TNTF functionalized with APTMS and TEOS showed clustered structures whereas with HDI has a separation of nanotubes. The addition of TNT-HDI provided an increase of polymer molar weight. All nanocomposites showed higher thermal stability (between 330-340oC) than the pure PU (325oC). Nanocomposites PU/TNTF presented the highest values for crystallization temperature (≈ 6-10oC) when compared to pure PU (5oC), besides of its enthalpies, indicating that TNTF promote the increase of the polyurethane crystallinity. / A busca por melhorias nas propriedades de matrizes poliméricas tem sido motivo de muitos estudos. Entre estes, a aplicação de cargas inorgânicas tem apresentado resultados que evidenciam melhorias nas diversas propriedades dos polímeros. Dentro deste contexto insere-se este trabalho, que teve como objetivo principal a preparação de nanotubos de titanatos (NTT) e sua aplicação em nanocompósitos de poliuretano (PU). Para tanto, os NTT foram sintetizados partindo de TiO2 comercial na fase anatásio por método hidrotérmico. Após, estes NTT foram funcionalizados (NTTF) com hexametilenodiisocianato (HDI) e os compostos: aminopropil trimetoxisilano (APTMS) e tetraetil ortosilicato (TEOS) a fim de estudar a influência destas funcionalizações na interação da carga com a matriz polimérica. Os nanotubo de titanatos (NTT) e os nanotubos de titanatos funcionalizados (NTTF) foram caracterizados em relação as suas propriedades morfológicas e estruturais. Nanocompósitos de PU com TiO2, NTT e NTTF foram sintetizados, via polimerização in situ, e caracterizados por técnicas de FTIR, GPC, MEV, MET (somente os NTT), AFM, TGA, DSC e DRX. Os resultados mostraram que a síntese dos NTT pelo método hidrotérmico foi eficiente e obteve-se nanotubos formados por no mínimo 3 folhas empilhadas. Os NTTF funcionalizados com APTMS e TEOS apresentaram estruturas aglomeradas enquanto que com HDI houve afastamento dos nanotubos. A adição de NTT-HDI proporcionou um aumento da massa molar do polímero e maior mobilidade para a cadeia. Todos os nanocompósitos apresentaram maior estabilidade térmica (entre 330-340oC) que o PU padrão (325oC). Os nanocompósitos PU/NTTF apresentaram os maiores valores para as temperaturas de cristalização (≈ 6-10oC) comparado ao PU padrão (Tc=5oC), além das respectivas entalpias indicando que os NTTF aumentam a cristalinidade do poliuretano.

Made available in DSpace on 2013-10-11T13:35:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000451408-Texto+Completo-0.pdf: 2001756 bytes, checksum: 64067e77cbea30ac7596f0d09843bc92 (MD5) Previous issue date: 2013 / Due to search for different properties in polymeric materials, have increasing studies in the composites and the nanocomposites field, using inorganic fillers. Within this context one this work, which has as main objective to study experimentally the synthesis and characterization of nanocomposites of aromatic polyesters / titanium dioxide (PEA/TiO2), using raw materials trade. To do so, it was used the in situ polymerization technique to prepare the nanocomposites with PEA/TiO2 with different concentrations of the load (0%, 0. 5%, 1. 0%, 2. 0%, 3. 0% and 5. 0% m/m of the polymer mass). It was used as starting materials: dimethyl terephthalate (DMT), polyethylene terephthalate (PET) and a mixture of 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. The nanocomposites were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Gel Permeation Chromatography (GPC). Shore D hardness, contact angle and X-ray Diffraction (DRX). The results show that there was an interaction filler/polymer evidenced by XRD and FTIR analysis. The thermal properties of nanocomposites suffered no significant changes. It was also possible to observe a change in the surface of the synthesized material indicating good compatibility btween filler and polymeric matrix and a decrease of surface hydrophilicity (measured by the contact angle) as well as an increase in hardness of the material compared to pure polymer. / Devido à busca de propriedades diferenciadas em materiais poliméricos, têm-se um aumento crescente nos estudos de compósitos e nanocompósitos utilizando cargas inorgânicas. Dentro deste contexto insere-se este trabalho, que tem como objetivo principal estudar, experimentalmente, a síntese e a caracterização de nanocompósitos de poliésteres aromáticos/dióxido de titânio (PEA/TiO2), utilizando-se matérias-primas comerciais. Para isso, utilizou-se a técnica de polimerização in situ para preparar nanocompósitos de PEA/TiO2 com diferentes concentrações da carga (0%, 0,5%, 1,0%, 2,0%, 3,0% e 5,0% m/m sobre a massa do polímero). Utilizou-se como reagentes iniciais: o Dimetil Tereftalato (DMT), o Politereftalato de Etileno (PET) e uma mistura de 1,4- butanodiol e 1,6- hexanodiol. Os nanocompósitos preparados foram caracterizados por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA), Cromatografia em Permeação em Gel (GPC), Dureza Shore D, Ângulo de contato e Difração de Raios- X (DRX). Pelos resultados obtidos neste trabalho, pode-se ressaltar que houve interação carga/polímero comprovada pelas análises de DRX e FTIR onde as mesmas interferiram nas intensidades das bandas proporcionais a quantidade de carga adicionada. As propriedades térmicas do material analisadas por DSC e TGA não sofreram modificação significativa. Também foi possível observar uma mudança na superfície do material sintetizado mostrando uma boa compatibilidade da carga com a matriz polimérica e uma diminuição da hidrofilicidade da superfície (avaliada através do ângulo de contato), além de um aumento na dureza do material quando comparado ao polímero puro.

Made available in DSpace on 2013-10-29T16:25:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000451790 Texto Parcial.pdf: 3602838 bytes, checksum: d118bf1f81eee918023e5480c84fb81e (MD5) Previous issue date: 2013 / The mechanisms of initiation, transport and deposition of sediment in turbidity currents have been studied because of its potential environmental impact and for containing the main hydrocarbon reservoirs. Several research groups have performed simulations of these phenomena in reduced models, using the coal 205 as sediment. However, this material has limitations on its use in noninvasive imaging techniques for monitoring of turbidity currents in tanks of hydraulic simulation. Thus, this study aimed the preparation of polymer nanocomposites with the potential to replace the coal 205 in these simulations. Polymer nanocomposites based on thermosetting matrices containing inorganic filler (clay, graphite and carbon black) were prepared. By means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) micrographs it was possible to verify that the fillers incorporated into polymer matrices showed nanometric dimensions and were dispersed homogeneously, except the carbon black that presented some points of agglomeration. The forms of particles are also evaluated by SEM, classified as semi-angular and semi-rounded. The electrical properties were investigated using electrical impedance spectroscopy. The materials studied presented values of settling velocities and density near the coal 205. Thus, all nanocomposites prepared exhibited the desired characteristics to replace the coal 205 in tank hydraulics simulation. / Os mecanismos de iniciação, transporte e deposição de sedimentos em correntes de turbidez vêm sendo estudados devido ao seu potencial impacto ambiental. Além disso, os mecanismos de formação contêm os principais reservatórios de hidrocarbonetos. Grupos de pesquisas têm realizado simulações desses fenômenos, em modelos reduzidos, utilizando o carvão 205 como sedimento. Porém, esse material apresenta limitações quanto ao seu uso em técnicas de imageamento não invasivo para acompanhamento das correntes de turbidez em tanques de simulação hidráulica. Assim, essa pesquisa teve como objetivo preparar material polimérico com o potencial de substituir o carvão 205 nessas simulações. Foram preparados nanocompósitos baseados em matrizes termorfixas contendo carga inorgânica (argila, grafite e negro de fumo). Por meio de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi possível verificar que as cargas incorporadas às matrizes poliméricas apresentavam dimensões nanométricas e estavam dispersas homogeneamente, exceto o negro de fumo que apresentou alguns pontos de aglomeração. Também por MEV foram avaliadas as formas das partículas, as quais foram classificadas como semi-angulares e semi-arredondadas. As propriedades elétricas foram investigadas por meio de espectroscopia por impedância elétrica. Os materiais avaliados apresentaram velocidades de queda e massa específica próximas as do carvão 205. Assim, todos os nanocompósitos preparados apresentaram características desejadas para substituir o carvão 205 em tanques de simulação hidráulica.

Made available in DSpace on 2014-01-03T01:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452931-Texto+Completo-0.pdf: 3193003 bytes, checksum: 17279c114312e7c4576c7e96d9be1750 (MD5) Previous issue date: 2013 / Thermoplastic elastomers, like triblock copolymers, more specifically SBS with linear arrangement, were used to obtain polymeric nanocomposites. Employing spherical TiO2 nanofiller and nanofiller clay with lamellar structure, through mixing method, based on solvent followed by dispersion into mechanical stirring and ultrasound batch, which nanofiller were incorporated in quantities of 0,5%, 1%, 2% and 3% relative to the polymeric matrix mass. The characterization was done using thermal mechanical analytical methods like thermal gravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The monitoring of the morphological structure of nanocomposite and nanofiller was performed by scanning electron microscopy. The results indicate the availability of the proposed technique for incorporation of nanofillers into the matrix and highlight the requirement for surface treatments for improved performance. The use of nanofillers with distinct characteristics can be used for directing the studies of the relation with charge and polymeric matrix and evaluation of properties in charge-matrix interface. / Elastômeros termoplásticos do tipo copolímeros tribloco, especificamente neste trabalho copolímeros SBS de arranjo linear foram utilizados para a obtenção de nanocompósitos. Empregou-se a utilização de nanocargas esféricas de TiO2, e nanocargas de argila, com estrutura lamelar, através de método de mistura em base solvente seguido por dispersão em agitação mecânica e banho de ultrassom, onde foram incorporadas as nanocargas nas quantidades de 0,5%, 1%, 2% e 3%, em relação à massa da matriz polimérica. A caracterização foi realizada por métodos analíticos térmico-mecânicos, como TGA, e DMTA, e o acompanhamento da estrutura morfológica do nanocompósito e da nanocarga utilizada foi feito por micrografias através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos indicam a viabilidade da técnica proposta para incorporação de nanocargas na matriz e evidenciam a necessidade de tratamentos superficiais para melhorias no desempenho. A utilização de nanocargas com características morfológicas distintas serve como parâmetro para o direcionamento de estudos sobre a relação carga-matriz polimérica e avaliação de propriedades na interface carga-matriz.

Made available in DSpace on 2014-08-15T02:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460217-Texto+Completo-0.pdf: 1794171 bytes, checksum: 9f89fb6e90ac2a056b535eb35119531e (MD5) Previous issue date: 2014 / The growth of the polymer market leads to new application niches for these materials with present different properties when compared to the conventional ones, such as composites and nanocomposites, making key the search and the development of these products. Polyurethanes (PUs) are among the most versatile polymers in the world today. To improve the performance of a polyurethane, a common method is to incorporate fillers into the polymer, such as inorganic particles. Thus, this work proposes a study of obtaining and comparing PU nanocomposites by in situ polymerization using natural inorganic filler such as talc and synthetic talc (Ni-talc). The quantities defined Ni-talc were 0. 5%, 1%, 2%, 3% and 5% on the mass of polyurethane formed during the polymerization reaction. To follow the results of the technical Infrared Spectroscopy were used Fourier transform (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Gel Permeation Chromatography (GPC), dynamic mechanical analysis (DMTA), Microscopy Scanning Electron (SEM), Analysis of X-Ray Diffraction (XRD) and Analysis of Specific Surface Area (BET). The XRD results showed that intercalation of polymer matrix in the nanocomposites structure. The Ni-talc exhibited better thermal properties when compared to natural talc. The nanocomposites with 0. 5, 1 and 2% Ni-talc showed the best strain results in low deformation volues in relation to the pure PU, while the stress-strain results from natural talc nanocomposite shows higher strain values at higher deformation. / O crescimento do mercado de polímeros surge como novos nichos de aplicação para materiais com propriedades diferentes das existentes, tais como os compósitos e nanocompósitos, tornando fundamental a busca e o desenvolvimento destes produtos. Os poliuretanos (PU’s) estão dentre os polímeros mais versáteis no mundo atual. Para melhorar ainda mais o desempenho de um poliuretano, um método comum é a incorporação de cargas ao polímero, como as partículas inorgânicas. Desta maneira, este trabalho propõe um estudo de obtenção e de comparação de nanocompósitos de PU por polimerização in situ, usando como carga inorgânica talco natural e talco sintético (Ni-talco). As quantidades, definidas de Ni-talco, foram 0,5%, 1%, 2%, 3% e 5% em relação à massa de poliuretano formada durante a reação de polimerização. Na caracterização dos resultados foram utilizadas as técnicas de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA), Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), Análise Dinâmico Mecânica (DMTA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise de Difração de Raios-X (DRX) e Análise da Área Superficial Específica (BET). As análises de DRX mostraram que há formação de uma estrutura intercalada entre a matriz polimérica e as nanoparticulas. O Ni-talco mostrou melhores propriedades térmicas quando comparado com o talco natural. Os nanocompósitos com 0,5, 1 e 2% de Ni-talco mostraram os melhores resultados de tensão em baixas deformações que o PU puro, enquanto que os resultados de tensão-deformação do nanocompósito de talco natural mostraram valores de tensão superiores em deformações mais elevadas.

Os hidróxidos duplos lamelares (HDLs) são materiais que podem ser utilizados para modificar ou incorporar características a polímeros termoplásticos ou termorrígidos. O presente trabalho tem como objetivo a síntese e caracterização de HDLs de Mg-Al intercalados com os íons glicinato, alaninato e dodecil sulfato e a sua utilização na formulação de nanocompósitos bicomponente HDL/epóxi, com diferentes teores de HDL, produzidos por casting e de compósitos tricomponente HDL/epóxi/fibra de vidro moldados por RTM. Os HDLs foram sintetizados pelo método da coprecipitação e incorporados a epóxi com o auxílio de solventes e de ultrassom. Para tal, foram avaliados os solventes acetona, clorofórmio e DMF, sendo o DMF selecionado como o melhor agente de dispersão. Os compósitos e nanocompósitos obtidos foram caracterizados quanto à dispersão dos HDL na matriz, às suas propriedades de resistência à chama (teste horizontal e vertical), à estabilidade térmica, às propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas. A incorporação dos HDLs provocou um incremento na estabilidade térmica dos compósitos e todas as amostras com esta carga apresentaram comportamento autoextinguível no teste de queima vertical, além de apresentarem uma grande diminuição na taxa de queima em comparação ao epóxi puro. A utilização dos HDL não possibilitou melhora nas propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas dos compósitos, que só foi obtida com a utilização do reforço de fibra de vidro. / Layered double hydroxides (LDHs) can be used to modify or incorporate characteristics into a variety of thermoplastic or thermoset polymers. The present work aims to synthesize and characterize Mg:Al LDHs intercalated with glycinate, alaninate and dodecyl sulfate and to use them in the formulation of bi-component LDH/epoxy nanocomposites, with distinct LDH content, obtained by casting, and tricomponent LDH/epoxy/glass fiber composites molded by RTM. The LDH was synthesized, using the coprecipitation method, and incorporated into epoxy with the aid of solvents and ultrasonication. For that, acetone, chloroform and DMF solvents were evaluated, and DMF yielded the best performance as dispersing agent. The obtained composites and nanocomposites were evaluated regarding the quality of the LDH dispersion in the matrix, their flame resistance characteristics (horizontal and vertical testing), thermal stability, mechanical and dynamic-mechanical properties. The incorporation of LDH caused an increase in thermal stability of the composites and all samples containing LDH showed self-extinguishing behavior in the vertical burning test, and a large decrease in the burning rate was found compared to neat epoxy. The use of LDH did not significantly alter the mechanical and dynamic-mechanical properties of the composites, which was only achieved by using a glass fiber reinforcement.

Este trabalho foi dedicado à síntese e a caracterização de filmes nanocompósitos de poliacrilamida (PAM), polivinilpirrolidona (PVP) e Ag0 com o objetivo de investigar a interação das nanopartículas (NPs) de Ag0 com os polímeros. Os filmes foram depositados sobre substratos de vidro através da deposição por rotação (Spin Coating) e as NPs foram preparadas por redução química e fotoquímica. As propriedades ópticas, eletrônicas e estruturais dos filmes foram investigadas por Espectroscopia no Ultravioleta-visível e Infra Vermelho Próximo (UV-Vis-NIR), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Fotoelétrons Induzidos por Raios X (XPS), Espectroscopia por Espalhamento Rutherford (RBS) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Estas técnicas permitiram identificar a formação de NPs de Ag0 e mecanismos de transferência de carga entre a prata e os átomos de nitrogênio dos polímeros. Resultados de XPS permitiram verificar deslocamentos na energia de ligação do nitrogênio que se devem à interação da prata com o nitrogênio. No entanto, este deslocamento químico para mais alta ou mais baixa energia de ligação depende do método de preparação das NPs. / This work was dedicated to the synthesis and characterization of polyacrylamide (PAM), polyvinylpyrrolidone (PVP) and Ag0 nanocomposite films in order to investigate the interaction of the silver nanoparticles (NPs) with the polymers. The films were deposited on glass substrates by spin coating and the NPs were prepared by chemical reduction and photochemical reduction. The optical, electronic and structural properties of the films were investigated by Ultra Violet Visible-Near Infra Red Spectroscopy (UV-Vis-NIR) X-Ray Diffraction, (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Rutherford Scattering Spectroscopy (RBS) and Transmission Electron Microscopy (MET). These techniques allowed identifying the formation of the Ag0 NPs and the charge transfer mechanisms between the silver and the nitrogen atoms of the polymers. XPS results allowed verifying binding energy shifts associated to the interaction of the silver with nitrogen. However this chemical shift for higher or lower binding energies depends on the NPs preparation method.

Neste trabalho foi estudada a produção de polietilenos linear de baixa densidade (PELBD) a partir do etileno, sem a adição de olefinas-á como comonômeros, utilizando a combinação dos precursores catalíticos Cp2ZrCl2 e TpMsNiCl (TpMs = hidridotris(3- mesitilpirazol-1-il) ativados com metilaluminoxano (MAO). Foram variadas as condições experimentais, tais como, fração molar de níquel, pressão de etileno e temperatura de reação com o objetivo de verificar a influência desses parâmetros experimentais na atividade catalítica, nas propriedades térmicas, mecânicas e morfológicas dos copolímeros produzidos em meio homogêneo. O sistema catalítico binário mostrou-se ativo na copolimerização do etileno, com atividades dependentes da xNi, da pressão de etileno e temperatura de reação. As temperaturas de fusão variaram de 135 °C a 119 °C. Após a análise das diferentes condições experimentais utilizadas para o desenvolvimento da matriz de PELBD foi investigado as potencialidades e limitações do desenvolvimento de nanocompósitos de PELBD-nanocarga utilizando a metodologia de polimerização in situ do etileno e o sistema catalítico binário Cp2ZrCl2 e TpMsNiCl ativado por MAO na presença de nanocargas tais como dióxido de titânio, alumina, nanotubos de carbono e grafite expandido. Os resultados de polimerização mostraram que as atividades catalíticas são sensíveis a xNi variando de 11 x 103 a 28 x 103 kg de PE/molZr·h. A presença de nanopartículas no meio reacional promove uma diminuição na atividade catalítica devido a formação de espécies cataliticamente inativas originadas da interação do catalisador de polimerização com as mesmas. Por outro lado, para uma dada fração molar de níquel, não se observa um efeito particular da nanocarga sobre a atividade catalítica. Os nanocompósitos de PELBD-nanocarga apresentam temperaturas de fusão encontradas entre 124 e 126 °C e a cristalinidade variando de 47 a 53%. Os resultados de análises dinâmico-mecânico (DMA) mostram que os nanocompósitos de PELBD-NTC e PELBD-alumina CAM 9080 apresentaram um aumento significativo no módulo de armazenamento (E’) quando comparados aos copolímeros puros. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostram tubos isolados de nanotubos de carbono, e partículas de alumina menores do que 160 nm distribuídas na matriz de polietileno. / The present work studied the production of linear low-density polyethylene (LLDPE) from ethylene without the addition of á-olefins comonomers, using the combination of the catalyst precursors Cp2ZrCl2 and TpMsNiCl (TpMs = hidridotris(3-mesitylpyrazol-1-yl) upon activation with methylaluminoxane (MAO). Were varied experimental conditions, such as nickel loading mole fraction (xNi), ethylene pressure and reaction temperature in order to verify the influence of experimental parameters on catalytic activity, thermal properties, mechanical and morphological characteristics of the copolymers produced in homogeneous medium. The binary catalyst system showed to be active in the copolymerization of ethylene with activities dependent xNi, of ethylene pressure and reaction temperature. The melting temperatures ranged from 135 °C to 119 °C. After examining the different experimental conditions used for the development of the matrix of LLDPE was investigated the potential and limitations of the production of LLDPEnanofiller nanocomposites using the methodology of in situ polymerization of ethylene and binary catalytic system Cp2ZrCl2 and TpMsNiCl activated by MAO in the presence of nanofillers such as titanium dioxide, alumina, carbon nanotubes and graphite expanded. The polymerization results showed that the catalytic activities are sensitive to xNi varying from 11 x 103 to 28 x 103 kg of PE/molZr·h. The presence of nanoparticles in the reaction medium promotes a decrease in catalytic activity, and this fact was attributed to the formation of catalytically inactive species arising from the interaction of the catalyst polymerization with them, as well as increased difficulty of coordination of ethylene to the metal center. Moreover, there is not an effect of the particular type of nanofillers on the catalytic activity. The LLDPE-nanofillers nanocomposites exhibit melting point (Tm) between 124 and 126 °C and crystallinity ranging from 47 to 53%. Studies using dynamic mechanical analysis (DMA) show that the nanocomposites of LLDPE-NTC and LLDPE-alumina CAM 9080 showed an increase in storage modulus (E’) as compared to pure copolymers. Transmission electron microscopy micrographs show isolated tubes of carbon nanotubes and alumina particles smaller than 160 nm distributed in the matrix of PE.

A motivação deste trabalho foi verificar a possibilidade de modificar argilas com silano para substituírem argilas comerciais ou o carbonato de cálcio, uma carga tradicional utilizada na indústria automotiva, para evitar a contração térmica e diminuir a flamabilidade destes compósitos, sem comprometer as propriedades mecânicas do material final. Portanto, este estudo tem como objetivo a modificação de argilas minerais com silanos viniltrietoxisilano (VTES) e γ-metacriloxipropiltrimetoxi-silano (MPS), e seu uso em compósitos bi e tricomponentes, em comparação com aqueles preparados usando argilas comerciais (Cloisite® 30B e Cloisite® 15A). Compósitos tricomponentes contendo poliéster / fibra de vidro / argila foram também analisados em comparação com compósitos preparados com carbonato de cálcio. As argilas foram dispersadas em resina por agitação mecânica e sonificação e os compósitos foram preparados por moldagem por transferência de resina (RTM). A funcionalização da Cloisite®Na foi confirmada pelo aparecimento de bandas características na análise de infravermelho e o aumento do espaçamento basal. As vantagens em utilizar as argilas modificadas com silano quando comparadas com as argilas comerciais em compósitos bicomponentes podem ser sumarizadas em: mais elevado módulo de armazenamento e melhor adesão com a resina poliéster com consequente maior temperatura de deflexão térmica e efetividade do reforço em altas temperaturas. No entanto, nanocompósitos preparados com as argilas organomodificadas Cloisite® 30B e Cloisite® 15A apresentaram melhor dispersão (tendência à esfoliação) e volatilização térmica retardada devido ao efeito barreira. Nos compósitos tricomponentes, o coeficiente de expansão térmica apresentou valores reduzidos para as amostras contendo silano. A decomposição térmica de todos os compósitos ocorreu em temperaturas inferiores em atmosfera de ar, e seu comportamento diferiu daquele exposto em nitrogênio. Os compósitos contendo argila apresentaram melhor performance ao fogo, com menor duração e crescimento mais lento, e melhores propriedades mecânicas em relação àqueles preparados com a carga tradicional usada na indústria (carbonato de cálcio). Portanto, para futuros estudos, indica-se trabalhar com argila comercial Cloisite® 30B e esta modificada com silano MPS. / The motivation of this work was to verify the possibility of modifying clays with silane to replace commercial clays or calcium carbonate, which is an automotive industry traditional filler, in order to avoid thermal contraction and reduce the flammability of these composites without compromising the mechanical properties of the final material. In order to avoid agglomeration and improve the interaction of Cloisite® Na+ montmorillonite (Mt) with an unsaturated polyester matrix, this study focused on the modification of clay minerals with vinyltriethoxysilane (VTES) and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS) silanes, and their use in two- and three-component composites in comparison with those prepared using commercial clays (Cloisite® 30B and Cloisite® 15A). Three component composites of polyester/glass fiber/clay were also analyzed in comparison with composites prepared with calcium carbonate filler. Clays were dispersed in the resin by mechanical stirring and sonication and the composites were prepared by resin transfer molding (RTM). Functionalization of Cloisite®Na was confirmed by the appearance of characteristic bands in the infrared analysis and the increase in basal spacing. The advantages of using silane-modified clays compared with commercial organic-modified clays in two-component composites can be summarized as higher storage modulus and improved adhesion to the polyester resin with associated higher thermal deflection temperature and reinforcement effectiveness at higher temperatures. However, nanocomposites prepared with organic modified clays showed better dispersion (tendency to exfoliate) and consequently delayed thermal volatilization due to the clay barrier effect. In three-component composites, the coefficient of thermal expansion showed reduced values for silane-modified samples. All the composites decomposed at lower temperatures in air and their degradation behavior differed from those exposed to nitrogen. The composites with clays showed improved fire performance, with shorter fire duration and slower fire growth, along with better mechanical properties than those with traditional calcium carbonate filler. Therefore, MPS modified and non-modified commercial Cloisite® 30B are indicated in future studies.