Nos dias atuais a busca pela utilização de cargas de reforço aos materiais poliméricos tem sido o grande alvo dos pesquisadores e da indústria. Neste trabalho nanocompósitos de PVC foram obtidos através de duas rotas de preparação, mediante a mistura no estado fundido, utilizando-se uma extrusora monorosca. Empregaram-se diferentes concentrações de montmorilonita e velocidades de injeção nos nanocompósitos. Estes foram caracterizados por suas morfologias, propriedades termomecânicas e termo-dinâmico-mecânicas. O grau de intercalação e esfoliação dos nanocompósitos foi caracterizado por difração de raios X, MET e MEV. O inchamento da argila em plastificante, anterior ao processamento, parece ter induzido um maior grau de intercalação e uma esfoliação parcial em todos os sistemas. As análises termogravimétricas demonstraram pouca influência da carga sobre a estabilidade térmica dos nanocompósitos. / Nowadays the search for the use of reinforcement fillers into polymeric materials has been the great objective of researchers and industry. In this work PVC nanocomposites were obtained through two routes of preparation, by melt blending in a single-screw extruder. Additionally different montimorillonite concentrations and injection speeds were applied to nanocomposites preparation. These were characterized by morphological, thermo-mechanical and thermo-dynamic-mechanical properties. The degree of intercalated and exfoliated of nanocomposites was characterized by x ray diffraction, MET e MEV. The swelled clay in plasticizer, prior of the processing, seems to have induced a higher degree of intercalation and partial exfoliation in all systems. Thermogravimetric analysis demonstrated small influence of the nanofillers on the nanocomposites thermal stability.

Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos contendo 0, 1, 2, 5 e 10% (m/m) de argila organofílica montmorilonita cloisite 30B, contendo terminações hidroxila, por processamento reativo entre um pré-polímero com terminações isocianato e o 1,4-butanodiol, utilizando-se um misturador fechado. Os resultados mostraram que os poliuretanos termoplásticos sintetizados foram obtidos com sucesso. A adição de montmorilonita nos TPUs ocasionou a formação de folhas de argila dispersas de maneira intercalada, parcialmente esfoliada, esfoliada e aglomerados na matriz do TPU. Com a adição da argila houve modificações nos comportamentos de cristalização, estabilidade térmcica e mecanismo de degradação, assim como um aumento nos valores de energia aparente de ativação deste processo. A mobilidade de alguns segmentos poliméricos também foi alterada com a adição da argila. Portanto modificações morfológicas e viscoelásticas foram observadas para os nanocompósitos em dependência da quantidade de argila organofílica empregada, assim como a adição da organoargila alterou o comportamento térmico do poliuretano termoplástico, tornando os nanocompósitos mais suscetíveis a mudanças nos processos de fusão e cristalização em função da exposição a temperaturas elevadas. / In this study, were obtained nanocomposites containing 0, 1, 2, 5 and 10% (w/w) of organophilic clay montmorillonite Cloisite 30B, containing hydroxyl terminations, by reactive processing between a prepolymer with isocyanate terminations and 1,4-butanediol, using a closed mixer. The analysis showed that the obtained thermoplastic polyurethanes were synthesized successfully. The addition of the montmorillonite in the TPUs resulted in the formation of sheets of clay dispersed in order intercalated, partially exfoliated, exfoliated and agglomerate in the TPU matrix. With the addition of clay there were changes in the behavior of crystallization, thermal stability and degradation mechanism, as well as an increase in the values of the apparent activation energy of this process. The mobility of certain polymer segments was also changed with the addition of the clay. Therefore viscoelastic and morphological changes were observed in the nanocomposites in dependence on the amount of organophilic clay used, as well as the addition of the organophilic decreased the thermal stability of the thermoplastic polyurethane, making nanocomposites more susceptible to changes in the melting and crystallization processes due to exposure to elevated temperatures.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo866_1.pdf: 7664889 bytes, checksum: 7e85ebb574350ec7bce9b6853db2e5c3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta pesquisa teve como finalidade estudar o efeito do tipo de argila e do tipo de modificador orgânico nas propriedades de nanocompósitos à base de poli(tereftalato de etileno)(PET), pelo método de intercalação por fusão. A argila Argel 35 (AN) foi submetida a um tratamento químico de purificação e, denominada AP. Esta purificação foi eficiente na remoção de matéria orgânica e redução dos sítios catalíticos, tornando a argila AP menos susceptível a degradação. Uma montmorilonita sódica comercial (MMT) foi também empregada como parâmetro de comparação. Estas argilas foram modificadas organicamente por reação de troca iônica com os sais orgânicos brometo de cetil trimetil amônio (MA) e brometo de tributil hexadecil fosfônio (BP), usando 100% da capacidade de troca catiônica da argila, e então incorporadas ao polímero PET para preparação dos seus respectivos híbridos. Os difratogramas de raios X (DRX) mostraram a formação de nanocompósitos somente quando argilas modificadas com o sal MA foram incorporadas. Então, visando unir as características de ambos os sais: a afinidade carga/matriz promovida pelo sal MA e a estabilidade térmica favorecida pelo sal BP, objetivou-se misturar ambos os sais MA e BP na proporção 1:1, visando avaliar as propriedades morfológicas e térmicas das argilas organofílicas, assim como destas intercaladas no polímero PET. Mediante caracterizações por DRX e termogravimetria (TG), verificaram-se que todas as argilas modificadas com o sal MA:BP favoreceram a obtenção de nanocompósitos, especialmente a amostra PET/APOMA:BP que exibiu maior estabilidade termo-oxidativa (~14°C) em relação ao PET puro. Entretanto, é importante ressaltar que a argila purificada e a mistura dos sais MA-BP obtidos em nosso estudo, mostraram-se bastantes promissores na obtenção de nanocompósitos termicamente estáveis. Por esta razão, a argila AP foi à escolhida para serem modificadas com diferentes teores do sal MA-BP, sendo então, incorporadas ao PET para obtenção dos correspondentes híbridos. Dessa forma, os diferentes tipos de composições de argila AP resultaram tanto na formação de nanocompósitos intercalados quanto esfoliados, sendo que melhores XXVI propriedades termo-oxidativas foram observadas somente para os nanocompósitos intercalados. O estudo computacional de modelagem molecular foi também realizado neste trabalho como meio de avaliar e prever o comportamento de intercalação de distintos sais orgânicos em argilas, assim como as diferenças na morfologia dos híbridos de PET. Análises conformacionais, pelo método Monte Carlo, usando o campo de força MMFF94 e o método semi-empírico (AM1) foram realizados em quatro sais orgânicos: MA e BP analisados experimentalmente; BA (brometo de tributil hexadecil amônio) e MP (brometo de cetil trimetil fosfônio) estudados apenas teoricamente. Baseado nestes resultados pode-se concluir que os sais com cabeça trimetil (MA e MP) apresentaram conformações estendidas ou lineares (anti), enquanto que os sais com cabeça tributil (BA e BP) exibiram conformações enoveladas (gauche), confirmando o comportamento dos sais MA e BP analisados experimentalmente por FTIR, DRX e TG. O menor grau de enovelamento e o menor volume molecular do sal MA podem ser as razões pelas quais nanocompósitos de PET foram formados. Comportamento contrário foi apresentado pelo sal BP. Quanto aos sais analisados apenas teoricamente, pode-se predizer que o sal BA tenderia ao elevado grau de enovelamento, dificultando possivelmente a formação de nanocompósitos, enquanto que o sal MP tenderia a apresentar efeito contrário. Tais predições só poderão ser confirmadas mediante análises experimentais. Este estudo permitiu ainda sugerir um novo modelo de intercalação de sais orgânicos em argilas denominado conformação enovelada nos sistemas mono ou bicamada, proposta para os sais BA e BP. O método AM1 e o campo de força MMFF94 empregados na análise conformacional apresentaram comportamentos semelhantes na descrição das propriedades para estes sais

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-05-17T14:17:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1717027 bytes, checksum: f957dd9efc972a2631c46ec269f2b37b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T14:17:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1717027 bytes, checksum: f957dd9efc972a2631c46ec269f2b37b (MD5) Previous issue date: 2017-12-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos baseados em nanocompósitos de grafeno oxidado (GO) e óxidos metálicos para aplicação em eletrodos supercapacitores. Estes nanocompósitos permitem grandes valores de carga armazenada comparados a eletrodos com somente um des- tes materiais. O ponto principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade e proporção de cada um dos nanomateriais constituintes do nanocompósito no comportamento eletroquí- mico dos eletrodos. Foram utilizadas para a produção destes nanocompósitos as técnicas de deposição eletroforética e eletrodeposição. Imagens de microscopia eletrônica de varredura dos nanocompósitos de óxido de níquel sobre GO (NiO/GO) mostraram que as partículas de NiO foram depositadas sobre a superfície das folhas de GO, comprovando a formação do nanocom- pósito. A espectroscopia Raman confirmou a presença de NiO sobre o GO. As técnicas de vol- tametria cíclica e carga/descarga galvanostática foram utilizadas para caracterização eletroquí- mica dos eletrodos obtidos. Verificou-se que existe um limite para a capacidade voltamétrica (24mC/cm 2 ) com o aumento da quantidade de nanocompósito no eletrodo, independente da proporção de NiO/GO. O aumento da espessura do GO contribuiu para o aumento dos proces- sos faradaicos. Por outro lado, o aumento na quantidade de NiO contribuiu significativamente para uma intensificação dos processos não-faradaicos, indicando um aumento da área superfi- cial dos nanocompósitos. Foram produzidos também nanocompósitos a partir de misturas entre os seguintes metais: níquel, cobalto e manganês. O nanocompósito misto que apresentou maior capacidade voltamétrica quando comparado aos nanocompósitos produzidos apenas com um dos metais foi o nanocompósito misto de óxido de níquel com óxido de cobalto sobre GO. / In this work, electrodes based on nanocomposites of graphene oxide (GO) and metal oxide were developed for application in supercapacitor electrodes. These nanocomposites have large stored charge values compared to electrodes with only one of these materials. The main goal of this work is to study the influence of the quantity and proportion of each of the constituent nanomaterials of the nanocomposite on the electrochemical behavior of the electrodes. The techniques of electrophoretic deposition and electrodeposition were used for the production of these nanocomposites. Scanning electron microscopy images of the nanocomposites of nickel oxide on GO (NiO/GO) showed that the NiO particles were deposited on the surface of the GO sheets, proving the formation of the nanocomposite. Raman spectroscopy confirmed the presence of NiO on GO. The techniques of cyclic voltammetry and galvanostatic loading / dis- charge were used for the electrochemical characterization of the electrodes obtained. It was verified that there is a limit for the voltammetric capacity (24mC/cm 2 ) with the increase of the amount of nanocomposite in the electrode, independent of the NiO / GO ratio. The increase in GO thickness contributed to the increase in faradaic process. On the other hand, the increase in the amount of NiO contributed significantly to an intensification of the non faradaic processes, indicating an increase in the surface area of the nanocomposites. Nanocomposites were pro- duced from mixture between the following metals: nickel, cobalt and manganese. The mixed nanocomposite that presented higher voltammetric capacity when compared to the nanocompo- sites produced with only one of the metals was the mixed nanocomposite of nickel oxide with cobalt oxide on GO.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-20T22:39:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-23T18:06:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / FACEPE / Os materiais que absorvem ou liberam calor latente são denominados de Materiais de Mudança de Fase (MMF), que armazenam ou liberam a energia térmica quando sofrem uma transição de fase. Para evitar o escoamento dos MMFs, quando se encontrem no estado líquido, faz-se necessário a utilização de outros materiais que apresentem estrutura mecanicamente estável, como suportes que concentram o MMF nos espaços vazios; sendo essa configuração denominada MMF de forma fixada. Nesta pesquisa, foram propostos novos MMFs baseados em nanocompósitos poliméricos biodegradáveis que apresentam baixo custo e pouca deformação quando submetidos à fusão. Os materiais com baixo ponto de fusão serão aplicados em sistemas de aquecimento de água, enquanto os de ponto de fusão mais elevados serão aplicados na manutenção da temperatura de tubulações de óleo que necessitam fluir a quente. Para isso, foram utilizados a poli(ε-caprolactona) (PCL), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(3- hidroxibutirato) (PHB) e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV). Esses polímeros foram incorporados mecanicamente ao Grafite Expandido (GE) através da impregnação a vácuo e, em seguida, foram prensados para adquirir a forma de pastilhas. Finalmente, as amostras foram caracterizadas através de análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), ensaios termogravimétricos (TGA), ensaios de difração de raios X (DRX) e espectrometria na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Ao analisar o comportamento das pastilhas de MMF de forma fixada, a concentração de 15% de GE foi definida como a ideal. Foi observado que a presença do GE não alterou as propriedades térmicas dos MMFs, com exceção da temperatura de degradação. Dentre os materiais analisados, os MMFs baseados na PCL apresentaram maior desempenho quanto à estabilidade térmica, degradando-se acima dos 250ºC e não demonstrando variação nas suas propriedades, quando envelhecidos termicamente; enquanto que os materiais com PHB e PHBV não resistiram ao envelhecimento ao qual foram submetidos, degradando-se neste processo. / Latent heat absorbing materials are called Phase Change Materials (PCM), which store or release thermal energy when undergoing a phase transition. In order to avoid the flow of PCMs, when they are in the liquid state, it is necessary to use other materials that have a mechanically stable structure, such as supports that concentrate the PCM in the voids; being this configuration called form-stable PCM. In this research, new PCMs based on biodegradable polymeric nanocomposites were proposed, which present low acquisition cost and low deformation when submitted to melting. Materials with low melting point will be applied in water heating systems, while the higher melting point materials will be applied in maintaining the temperature of oil pipes that need to flow hot. For this, were used the poly(ε-caprolactone) (PCL), poly(ethylene oxide) (PEO), poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate) (PHBV). These polymers were mechanically incorporated into Expanded Graphite (EG) by vacuum impregnation and then pressed to the form of tablets. Finally, the samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectrometry. By analyzing the behavior of the form-stable PCM, the 15% GE concentration was defined as the ideal. It was observed that the presence of the EG did not change the thermal properties of the PCMs, except for the degradation temperature. Among the analyzed materials, the PCMs based on PCL presented higher thermal stability performance, degrading above 250ºC and showing no variation in their properties when thermally aged; while the materials with PHB and PHBV did not resist the aging to which they were submitted, being degraded in this process.

Neste trabalho foi realizado uma avaliação das propriedades térmicas e mecânicas dos compósitos de PP/PP-g-AM com 5% e 10% m/m das nanocargas MMT-Na+, MMT-15A, MMT-30B, CaCO3 e CaCO3-AE, preparados em extrusora de dupla rosca co-rotante com configuração de L/D 32 para elencar três nanocargas com melhor desempenho nestas propriedades. Posteriormente foram processados compósitos de PP/PP-g-AM com 10% m/m das nanocargas MMT-Na+, MMT-15A e CaCO3 com a configuração de L/D 46 processadas uma e três vezes para avaliar a influência do processamento nas propriedades mecânicas, térmicas, morfológicas, reológicas e termomecânicas. Nos compósitos de PP com nanocargas preparados com L/D 32, os resultados demonstraram que a adição do agente compatibilizante PP-g-AM provoca alterações nas propriedades mecânicas, indicando que os compósitos de PP compatibilizados apresentaram resultados superiores nestas propriedades em relação aos compósitos de PP não compatibilizados. Nos compósitos de PP com as nanocargas MMT-Na+, MMT-15A e o CaCO3 preparados na configuração L/D 32 apresentaram os resultados mais significativos nas análises das propriedades mecânicas e térmicas quando incorporadas em 10% m/m ao PP/PP-g-AM, sendo utilizadas para análise da variação das condições de processamento. Posteriormente foi realizado o estudo do efeito do tipo de configuração da rosca (L/D 46) e de nanocarga nos compósitos de PP/PP-g-AM. Estes compósitos foram caracterizados pelas suas propriedades mecânicas, propriedades térmicas, morfologia, reologicas e termomecânicas. A análise das propriedades mecânicas dos compósitos processados com a configuração L/D 46 uma e três vezes apresentou uma redução nas propriedades mecânicas em comparação com os compósitos processados com configuração L/D 32, ficando com valores próximos ao do PP puro. Este resultado indicou que a variação da configuração L/D no processamento proporcionou a degradação da matriz polimérica, evidenciada nos ensaios de reologia, onde houve um aumento da fluidez dos compósitos e uma redução na viscosidade complexa. As análises de MET mostraram que a argila MMT-15A incorporada de 10% m/m ao PP/PP-g-AM apresentou formação de tactóides intercalados e fase esfoliada no processamento com L/D 32. A análise das propriedades discutidas neste trabalho indicou que a argila MMT-15A apresenta a melhor adesão e dispersão na matriz de polipropileno. / In this work an evaluation of the thermal and mechanical properties of PP/PP-g-MA composites with 5 and 10 wt% of MMT-Na+, MMT-15A, MMT-30B, CaCO3 and CaCO3-AE nanofillers was performed. Composites were prepared in a co-rotating, double-screw extruder configured at L/D ratio 32 to specify three nanofillers of best performance. Thereafter PP/PP-g-MA composites with 10 wt% of MMT-Na +, MMT-15A and CaCO3 nanofillers at L/D ratio 46 were processed one and three times in order to evaluate the influence of processing on the mechanical, thermal, morphological, rheological and thermo- mechanical properties. For PP nanocomposites with nanofillers prepared at L/D ratio 32, results demonstrate that the addition of the compatibilizing agent PP-g-MA changes the mechanical properties, indicating that for these properties, the results obtained for the compatibilized PP composites are improved in relation to those obtained for the non-compatibilized samples. PP composites with MMT-Na+, MMT-15A and CaCO3 nanofillers prepared at L/D ratio 32 configuration had the most relevant results obtained for mechanical and thermal properties when these nanofillers were incorporated in the amount of 10% m/m to PP/PP-g-MA, so they were used in the analysis of the variation of the processing conditions. The effect of the screw configuration L/D ratio 46 and of nanofiller in PP/PP-g-MA composites was also studied. These composites were characterized by their mechanical, thermal, morphological, rheological and thermo-mechanical properties. Analysis of the mechanical properties of the composites processed at L/D 46 ratio one and three times showed to reduced values when compared to the composites processed at the configuration L/D 32 the figures being close to those of neat PP. These data reveals that by varying the L/D ratio configuration during processing the polymer matrix is degraded, as evidenced by rheology tests, a flow increase and reduction in complex viscosity being observed in the composites. TEM analyses have shown that 10 wt% MMT-15A clay incorporated to PP/PP-g-MA formed intercalated tactoids and exfoliated phase during processing at L/D ratio 32. Analysis of the properties discussed in this work indicated that MMT-15A clay has the best adhesion and dispersion in the polypropylene matrix.

Orientadores: Florencia Cecília Menegalli, Paulo José do Amaral Sobral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VillamanDieguez_MariaCristina_M.pdf: 3299521 bytes, checksum: b5bf8aa7ece9693c382d364d2a207cb4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A aplicação da nanotecnologia na elaboração de filmes nanocompósitos, tem sido muito utilizada nos últimos anos na área de desenvolvimento de materiais biodegradáveis. Os nanocompósitos são misturas de polímeros orgânicos e partículas nanométricas, entre as mais estudadas para esta aplicação está a montmorillonita (MMT), uma argila mineral composta por capas de aluminatos e silicatos hidratados. Neste projeto foram elaborados filmes nanocompósitos (F.NC) baseados em farinha de amaranto (FA) e MMT, utilizandose o método de intercalação por solução. Foram realizados estudos preliminares para escolher o processo mais indicado para a inclusão da MMT na solução filmogênica (SF). Experimentaram-se quatro processos, que compreenderam diferentes tipos e velocidades de agitação e distintos tempos onde era adicionada a MMT (antes ou depois do processo térmico). As análises de microscopia óptica revelaram que o processo em que se utilizou uma agitação forte (7.000 rpm) e que a gelatinização do amido ocorreu na presença da MMT, foi o único que conseguiu obter uma matriz filmogênica homogênea. Por meio deste processo elaboraram-se filmes e analisaram-se por microscopia eletrônica de varredura (MEV), onde se confirmou a formação de uma matriz homogênea, na superfície e na secção transversal dos filmes. Para o desenho experimental foi utilizado um delineamento composto central rotacional DCCR 22, para se estudar o efeito da concentração da argila [CMMT] e da temperatura do processo (TP), nas propriedades dos filmes. Trabalhou-se numa faixa de [CMMT] entre 0% a 9,4% (m/m), com uma concentração fixa de glicerol de 25%, na qual os filmes obtidos eram facilmente manipuláveis. Como resultado observouse que o aumento simultâneo da [CMMT] (m/m) e da TP, produz um aumento na tensão e, conseqüentemente uma diminuição da elongação destes filmes. A propriedade de solubilidade também foi afetada por ambos os fatores. Realizaram-se análises estatísticas para maximizar o valor de tensão e minimizar a solubilidade destes filmes. Encontraramse que as condições ótimas para conseguir esse propósito foram: [CMMT] = 9,4% e TP = 83°C. Nessa T P, quando a CMMT foi aumentada de 0 a 9,4% a tensão aumentou de 1.20 MPa para 1.61 MPa e a solubilidade diminuiu de 48.2% a 44.98%. Interessante foi o resultado obtido para a permeabilidade ao vapor de água (PVA), que decresceu em 96% ao ser adicionada a MMT / Abstract: The application of nanotechnology in the development of nanocomposite films has been the most widely used in recent years in the development of biodegradable materials. Nanocomposites are mixtures of organic polymers and nano-sized particles, among the most studied for this application, is montmorillonite (MMT), a mineral clay composed of layers of hydrated silicates and aluminates. Were carried out preliminary studies to determine what would be the most appropriate process for the production of amaranth flour films (FA) and montmorillonite (MMT) by the method of intercalation by solution. We compared different types of agitation and the differences in the addition of the nanoclay before or after the heat treatment. Optical microscopy analysis revealed that process with vigorous shaking (7.000 rpm) and where gelatinization of the starch occurred in the presence of montmorillonite, was the only one forming a homogeneous matrix. Using Scanning Electron Microscopy (SEM) we were able to corroborate the production of a homogeneous matrix in both, the surface and cross sections. Then the study of the effect of clay content [CMMT] and process temperature (TP) on the production of amaranth flour/clay nanocomposite films was investigated. Since easily manageable films were obtained at concentrations ranging from 0% to 9,4 % (w/w) of MMT and 25% glycerol, these conditions were chosen in the DCCR 22 experimental design. The simultaneous rise on [CMMT] (w/w) and TP, resulted on increased tensile strength and, consequently, decreased elongation at break values. Solubility was also affected by both factors. Statistical analysis was performed to maximize the tensile strength and to minimize the solubility of these films. A concentration of 9,4% at a temperature of 83°C was found to be optimal for this purpose. At that TP, when CMMT was increased from 0 to 9,4% the tensile strength was increased from 1.20 MPa to 1.61 MPa and the solubility (%) was decreased from 48.2% to 44.98%. Interestingly, the water vapor permeability (WVP) values were decreased by 96% upon addition of MMT / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria do Carmo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universadade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T18:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romero_RafaelleBonzanini_D.pdf: 28876791 bytes, checksum: 2296e157df643bcd91224ad26360f6ce (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nanocompósitos de biopolímeros com silicatos lamelares podem ser desenvolvidos para criar uma nova classe de materiais eco-friendly, podendo contribuir para aplicações inovadoras de polímeros. Esses materiais têm despertado grande interesse, devido principalmente à facilidade de obtenção, bem como às suas propriedades químicas, físicas e mecânicas. Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de acetato de celulose pelos métodos de intercalação em solução e no estado fundido, onde os efeitos de diferentes solventes, de agentes modificadores da argila e de condições de processamento foram investigados nas suas propriedades estruturais, morfológicas, térmicas e mecânicas. No método de intercalação em solução, os resultados obtidos indicaram que a dispersão e delaminação da argila são alcançadas somente quando ocorreram interações favoráveis entre o solvente, a argila e o polímero. Neste caso, os nanocompósitos apresentaram melhores propriedades térmicas e dinâmico-mecânicas em relação ao acetato de celulose puro. No método de intercalação no estado fundido, os resultados obtidos evidenciaram a intercalação do acetato de celulose entre as lamelas da argila, promovida pela afinidade química favorável entre o polímero, o plastificante e a argila. Além disso, as estruturas intercaladas foram parcialmente delaminadas sob ação do cisalhamento imposto durante o processo de extrusão, resultando em nanocompósitos com partículas intercaladas e também esfoliadas. Devido a estas características, os nanocompósitos obtidos apresentaram propriedades mecânicas e de barreira superiores às apresentadas pelo acetato de celulose puro. Baseado nos dois métodos investigados neste trabalho, pode-se concluir que a escolha apropriada dos aditivos e das condições de preparação é extremamente importante para promover interações favoráveis entre as partículas de argila e o polímero, que por sua vez são necessárias para a desejada melhora nas propriedades finais desses materiais / Abstract: Nanocomposites of bio-based polymers with layered silicates can be used to create new eco-friendly materials, and can open ways towards the innovative applications of polymers. These materials are interesting, mainly due to their easy preparation, as well as their chemical, physical and mechanical properties. Cellulose acetate nanocomposites was prepared in this work by using solution and melt intercalation methods, where the effect of the different solvents, clay modified agents and processing conditions were investigated in terms of their structural, morphological, thermal and mechanical properties. The obtained results, in the solution intercalation method, showed that the dispersion and delamination of the clay were reached only when favorable interactions were promoted between the solvent, clay and polymer. In this case, the nanocomposites presented enhanced thermal and dynamic-mechanical properties in relation to the pure cellulose acetate. The results obtained in the melt intercalation method showed the intercalation of the cellulose acetate chains into the silicate platelets, which was promoted by the favorable chemical affinity between the polymer, plasticizer and clay. Apart from this, the intercalated structures were partially delaminated by the shearing imposed during the extrusion process, resulting in nanocomposites formed by intercalated as well as exfoliated clay particles. Due to these characteristics, the nanocomposites presented enhanced mechanical and barrier properties compared to pure cellulose acetate. Based on the two methods investigated in this work, it can be concluded that the appropriate choice of additives and preparation conditions of preparation is extremely important to promote favorable interactions between the clay particles and the polymer, that in turn are necessary for the desired enhancement in the final properties for these materials / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciencias Quimicas

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:29:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romano_Ricardo_D.pdf: 7756171 bytes, checksum: bd3a8af5af06fb7ec50b3cd881d41bfd (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O desenvolvimento das nanoestruturas e suas aplicações compõem uma das áreas científicas em mais dinâmica ascensão. Grande parte dos estudos na área concentra-se nos métodos de preparação e, de uma forma geral, podem ser divididos em métodos físicos ou químicos. Os primeiros reúnem processos baseados em sistemas de feixes moleculares ou litografia, enquanto os últimos envolvem reações químicas em meios onde o crescimento dos cristais possa ser controlado e estabilizado. Nesta Tese foram preparadas nano(micro)estruturas de semicondutores II-VI e IV-VI a partir de três abordagens químicas distintas. Na primeira, foram obtidos nanocompósitos pelo encapsulamento de nanocristais de CdS e PbS no ambiente microporoso de um vidro transparente, comercialmente conhecido por Vycor®. A técnica envolvida foi a impregnação de peças do vidro com precursor single-source seguida por tratamento térmico visando a pirólise in situ do precursor. Efeitos de confinamento quântico no espectro óptico e micrografias eletrônicas de transmissão confirmaram a natureza nanométrica da fase ocluída. Na segunda, foram obtidos cristais nano e micrométricos de CdS, PbS e ZnS através da técnica conhecida por moldagem molecular por solvente coordenante, na qual precursores single-source foram tratados solvotermicamente em solventes coordenantes e levaram à formação de bastões de CdS, microestrelas de PbS e intercalatos de ZnS com etilenodiamina. Na última abordagem, nanocristais coloidais de CdSe com diferentes faixas de tamanho (2 a 7 nm) foram preparados com a finalidade de se estudar o comportamento da estrutura local e dinâmica vibracional do CdSe em função da redução no tamanho e substituição do agente de recobrimento usado na síntese / Abstract: The development of nanostructures and their applications constitute one of the most exciting scientific areas. A great number of studies in this area concern the preparation methods. Generally, they are classified in physical and chemical methods. The former class is based on molecular beam and lithography techniques, while the latter involves chemical reactions where crystal growth can be controlled and stabilized. In this Thesis, II-VI and IV-VI semiconductor nano(micro)structures were prepared according to three different approaches. In the first one, nanocomposites were obtained through the encapsulation of CdS and PbS nanocrystals into a porous and transparent commercial glass, named Vycor®. Glass pieces were impregnated with single-source precursors and, then, thermally treated in order to achieve in situ pyrolysis, making use of the porous environment as the stabilizer for the crystal growth. Quantum confinement effects in the optical spectrum and transmission electron micrographs characterized the nanometric dimensions of the occluded phase. In the second approach, a technique known as molecular templating by coordenant solvents was employed in order to obtaining CdS, PbS and ZnS nano(micro)crystals showing unusual morphologies. Single-source precursors were solvothermically treated in such solvents leading to CdS nanowires, PbS microstars and ZnS-ethylenediamine intercalates. In the last approach, colloidal CdSe nanocrystals with different size ranges (2 up to 7 nm) were prepared and employed in the study of the local structure and vibrational dynamics of CdSe as a function of crystal size reduction and substitution of the covering agent used in the synthetic procedure / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:24:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Adriano S. Silva.pdf: 4626864 bytes, checksum: 8d0287a0805828709c6dc0da129eb2df (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:24:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Adriano S. Silva.pdf: 4626864 bytes, checksum: 8d0287a0805828709c6dc0da129eb2df (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:24:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Adriano S. Silva.pdf: 4626864 bytes, checksum: 8d0287a0805828709c6dc0da129eb2df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T14:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Adriano S. Silva.pdf: 4626864 bytes, checksum: 8d0287a0805828709c6dc0da129eb2df (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work were synthesized the Polypyrrole (PPy), PPy/ -Al2O3 and PPy/CeO2 nanocomposites via conventional chemical synthesis using ammonium persulfate (APS). The samples were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and DC Conductivity Measurements. The XRD profile of the polymer showed that it is a semicrystalline structure with aproximately 17 ( 3)% of crystallinity. Through the Le Bail method was possible to identify that the synthesized polymer had dimeric structure and that it is cell unit is composed of only one dimeric molecule. The nanocomposites profiles showed that the concentration of metal oxides used in the synthesis favored the metal phase, but it was still possible to visualize the polymer contribution, showing that the structure of the two phases coexist in the form of a nanocomposite. The morphology of the samples was evaluated via SEM, evidencing cauliflower morphology of the polymer, which consists of incomplete spheres that form a cluster of nanoparticles. The nanocomposites showed core-shell morphology, and it can be observed that the polymer covered the particles of the metallic oxides through a thin polymer layer. SEM images also allowed the identification of phases and matrices in nanocomposites. The thermal measurements via DSC allowed to verify the hidrophobic character of the inorganic phase, promoting the repulsion of water molecules of internal hydration of the polymer. This fact caused the initial decomposition temperature of the nanocomposites to become smaller. Corroborating with these DSC data, it was observed that the electrical conductivity of the polymer is lower than of the nanocomposites. This fact can be interpreted in relation to the presence of hydratation water in PPy. The nanocomposites presented 80% higher electrical conductivity when compared to the pure polymer. Thus, the goals of this work to carry out a structural and morphological study of PPy, PPy/ -Al2O3 and PPy/CeO2 nanocomposites and the correlation of these results with the values of DC electrical conductivity / Neste trabalho foram sintetizados o Polipirrol (PPy), PPy/ -Al2O3 e PPy/CeO2 nanocompósitos via síntese química convencional na presença de persulfato de amômio (APS). As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Medidas de Condutividade Elétrica DC. O perfil de DRX do polímero mostrou que se trata de uma estrutura semicristalina com aproximadamente 17 (±3)% de cristalinidade. Através do método Le Bail foi possível identificar que o polímero sintetizado apresentou estrutura de um dímero e que a cela unitária é composta por apenas uma molécula dimérica. Já os perfis dos nanocompósitos mostraram que a concentração de óxidos metálicos utilizados nas sínteses favoreceu a fase metálica, mas sendo ainda possível visualizar a contribuição polimérica, mostrando que as estruturas das duas fases coexistem na forma de nanocompósito. A morfologia das amostras foi avaliada via MEV, evidenciando a morfologia cauliflower do PPy, a qual é constituída por esferas incompletas que formam um aglomerado de nanopartículas. Já os nanocompósitos apresentaram morfologia do tipo core-shell, podendo-se observar que o polímero recobriu as partículas dos óxidos metálicos através de uma fina camada polimérica. As imagens de MEV também permitiram a identificação das fases e matrizes nos nanocompósitos. As medidas térmicas via DSC possibilitaram verificar o caráter hidrofóbico da fase inorgânica, promovendo a repulsão das moléculas de água de hidratação interna do polímero. Este fato fez com que a temperatura inicial de decomposição dos nanocompósitos se tornasse menor. Corroborando com esses dados de DSC, foi observada que a condutividade elétrica do polímero é menor que a dos nanocompósitos. Esse fato pode ser interpretado com relação à presença da água de hidratação no PPy. Os nanocompósitos apresentaram condutividade elétrica 80% superior quando comparada ao polímero puro. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo estrutural e morfológico do PPy e dos nanocompósitos PPy/ -Al2O3 e PPy/CeO2 e a correlação desses resultados com os valores de condutividade elétrica DC.