O presente trabalho visa o desenvolvimento de sistemas de liberação controlada de fertilizantes utilizando poli(hidroxibutirato) (PHB) como matriz, através de processamento no estado fundido. Foram preparados sistemas contendo PHB e fertilizantes do tipo NPK puro (5 e 10% em massa) e incorporado em nanopartículas de bentonita modificadas (m-Bent) (15 e 30% em massa). Os sistemas foram avaliados quanto a suas propriedades térmicas e dinâmico-mecânicas, e quanto à liberação dos compostos ativos e biodegradação. As propriedades dos materiais obtidos sofreram mudanças dependentes da espécie ativa estar livre ou incorporada na nanopartícula, o que se refletiu sobre a taxa de liberação destes compostos. Sistemas contendo m-Bent apresentaram uma manutenção das propriedades do polímero e alcançaram grande controle e diminuição nos níveis de compostos liberados, enquanto os sistemas contendo NPK puro geraram um decréscimo de propriedades com uma liberação mais rápida em relação ao sistema com m-Bent. Enquanto que o fertilizante puro libera todos os seus componentes em água em aproximadamente 24 horas, os sistemas contendo NPK e m-Bent liberam em 30 dias até 50% e 26% da quantidade de componentes. Além da liberação em solução, os sistemas apresentam degradação em solo com diminuição de até 77% de sua massa em 90 dias, liberando os componentes gradativamente na medida em que o polímero se fragmenta. / The aim of this work is to develop controlled release systems of fertilizers using poly(hydroxybutyrate) (PHB) as a matrix through melt processing. The systems were prepared with PHB and NPK fertilizers (5 to 10 wt %), or NPK incorporated in to modified nanoparticles of bentonite (m-Bent) (15 to 30 wt %). The systems were evaluated by its thermal and dynamic mechanical properties, and on the release of the active compounds and biodegradation. The properties of the materials were dependent on the active species to be free or incorporated into the nanoparticle, and this was reflected on the rate of release of these compounds. The systems containing m-Bent maintained the polymer properties and achieved a great control and a decrease in the levels of released compounds. The systems containing NPK presented a decrease of PHB properties with a faster release than the system containing m-Bent. While neat NPK releases all its components in water in approximately 24 hours, the systems containing NPK and m-Bent release 50% and 26% of components in 30 days. Besides this, the systems presents degradation in soil with a decrease of up to 77% of its mass in 90 days, thus gradually releasing components as the polymer is fragmented.

Acetato de celulose (n = 0,66) é obtido por hidrólise ácida de acetato de celulose (n = 2,4), e é enxertado com estireno, metacrilato de metila ou acrilonitrila, usando sulfato de cério como iniciador com dodecil sulfato de sódio a 3% (m/v) como emulsificante. A relação emulsificante-monômero é 1:1,7 (mol) para o estireno, 1:1,8 (mol) para o metacrilato de metila e 1:3 (mol) para a acrilonitrila. A reação é realizada a 40°C e os tempos de reação são 15, 30, 60, 90 e 120 minutos. O efeito da solubilidade dos monômeros no meio micelar aquoso é investigado. O emulsificante leva os monômeros, substrato celulósico e iniciador situarem-se, devido as suas solubilidades diferentes em água pura e as suas polaridades, em regiões distintas nas micelas. Assim, o substrato e monômeros que são mais solúveis em água devido as suas polaridades, tenderão a situarem-se na superfície micelar onde o iniciador também está localizado porque o íon Ce+4 apresenta uma forte atração eletrostática com os grupos cabeça polares da superfície, e o monômero menos polar tenderá a estar no centro micelar ou próximo. Este efeito faz com que a AN e o MMA sejam mais acessíveis ao substrato do que S, verificando-se que a enxertia dos monômeros segue a ordem AN > MMA > S. O efeito do tempo de reação é analisado, observando-se que o aumento com o tempo é maior no início da reação e mais tarde uma velocidade mais lenta é observada, levando a um "plateau". Os rendimentos para enxertia em acetato de celulose em emulsão são maiores do que aqueles para enxertia em água. / Cellulose acetate (n = 0,66) is obtained by acid hydrolysis of cellulose acetate (n = 2,4), is grafted with styrene, methyl methacrylate or acrylonitrile using ceric sulfate as initiator with 3% (w/v) sodium dodecyl sulfate as surfactant. The relation surfactant-monomer is 1:1,7 (mol) for styrene, 1:1,8 (mol) for methyl methacrylate and 1:3 (mol) for acrylonitrile. The reaction is carried out at 40°C and the reaction times are 15, 30, 60, 90 and 120 minutes. The effect of solubility of the monomers in aqueous micellar medium is investigated. The surfactant leads the monomers, cellulosic substrate and initiator to situate, due to their different solubilities in pure water and also to their polarities, in distinct regions in the micelles. Thus the substrate and monomers which are more water-soluble due to their polarities, will tend to situate at the micellar surface where the initiator is also localized because the ceric ion shows a strong eletrostatic attraction with the polar head groups on the surface, and the less polar monomer will tend to be at the micellar core or nearly. This effect makes AN and MMA more acessible to the substrate than S, it is verified that grafting of the monomers follows the arder AN > MMA > S. The effect of reaction time is analysed, observing that the increase with time is greater in the beginning of the reaction and afterwards a slower rate, leading to a plateau, is observed. The yields for grafting cellulose acetate in emulsion are greater than those for grafting in water.

Neste trabalho foi avaliada a influência de uma resina hidrocarbônica hidrogenada (RHH), de baixo peso molecular, na morfologia e propriedades finais de nanocompósitos de polipropileno. Os nanocompósitos foram obtidos utilizando-se duas argilas organofílicas, uma de caráter catiônico (MMT, C-l5A) e outra de caráter aniônico (HDL, Perkalite), e dois agentes compatibilizantes de polipropileno com diferentes teores de anidrido maleico. Os nanocompósitos foram preparados pelo método de intercalação no estado fundido em câmara de mistura e em extrusora dupla rosca. Um estudo preliminar, em câmara de mistura, foi realizado para verificar o efeito da ordem de mistura dos componentes principalmente sobre a morfologia dos nanocompósitos. Os resultados mostraram que uma melhor distribuição e dispersão das partículas de argila foram alcançadas na matriz polimérica quando argila e RHH foram primeiramente misturadas e, somente depois de decorridos 3 minutos de processamento o polipropileno foi incorporado. A partir destes resultados, optou-se em realizar uma pré-mistura constituída de argila, compatibilizante e RHH em um misturador intensivo, e esta foi incorporado ao PP na extrusora dupla-rosca. Os resultados mostraram que o uso de pré-misturas da argila Cloisite-15A, compatibilizante Polybond 3150 e RHH resultaram em uma morfologia com maior distribuição e dispersão das partículas de argila, melhores propriedades mecânicas com incremento de 57% no módulo elástico, aumento na estabilidade térmica e redução de 58% na permeabilidade ao oxigênio. Tais resultados mostraram que a RHH conseguiu auxiliar na esfoliação da argila pelo uso do misturador intensivo. Para os nanocompósitos com a argila Perkalite o uso do misturador intensivo não influenciou na morfologia. O módulo elástico dos nanocompósitos com essa argila apresentaram resultados superiores comparados com a argila C-15A quando a mistura de todos os componentes foi feita em uma única etapa na extrusora dupla rosca cujo ganho é atribuído à ação da RHH que conseguiu auxiliar na dispersão da argila Perkalite. / In this study it was evaluated the effect of a low molecular weight hydrogenated hydrocarbon resin (RHH) in morphology and final properties of polypropylene nanocomposites. The nanocomposites were obtained using two organoclays, a cationic (MMT) and a anionic (HDL) and two compatibilizing agents of polypropylene grafted with different amounts of maleic anhydride. Nanocomposites were prepared by intercalation in molten state by using batch mixer and twin-screw extruder. A preliminary study in the batch mixer was conducted to determine the effect of mixing order of the components on the final morphology of nanocomposites. The results showed that a better distribution and dispersion of the clay particles have been achieved in the polymeric matrix when the clay and RHH were first mixed during 3 minutes, then incorporated into the polypropylene. From these results, further tests were conducted with a pre-mixture consisting of clay, compatibilizer and RHH in an intensive mixer was incorporated into the PP on a twin-screw extruder. The results showed that the use of premixes clay Cloisite 15A, compatibilizer Polybond 3150 and RHH exhibited a morphological enhancement in distribution and dispersion of clay particles, improving mechanical properties up to 57% on Young’s modulus, increased thermal stability and reduction of oxygen permeability in 58%. For Perkalite clay nanocomposites, the use of intensive mixer did not influence the morphology. The Young’s modulus of nanocomposites with this clay showed superior results compared with the clay 15A-C when the mixture of all components was performed in a single step in a twin screw extruder, shown that RHH could assist in dispersion of Perkalite.

Neste trabalho foi investigado o recobrimento de nanopartículas magnéticas com polímeros provenientes de epóxidos do ácido oleico ou dos ácidos graxos do biodiesel de canola. As nanopartículas magnéticas de óxido de ferro foram obtidas pelo método de co-precipitação pela mistura de soluções aquosas de cloreto de ferro (II) e (III) em meio alcalino. Os polímeros utilizados para recobrimento das nanopartículas foram produzidos a partir da abertura do anel epóxido do ácido oleico ou dos ácidos graxos do biodiesel de canola, e posterior polimerização com anidrido cis-1,2-ciclohexanodicarboxílico. A caracterização das nanopartículas recobertas foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios-x (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia raman, magnetômetro de amostra vibrante (VSM), análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN) e teste de dispersibilidade. As nanopartículas recobertas mostraram alta afinidade pelo meio orgânico após a interação entre os polímeros e nanopartículas magnéticas, tornando-as hidrofóbicas. As micrografias de MEV-EDS demonstraram pouca dispersibilidade entre as nanopartículas recobertas e a composição química de carbono obtidas nestas amostras indicou a presença de polímeros sob a superfície do óxido de ferro. O percentual de carbono também foi obtido pela técnica de CHN, que identificou 12,9% de carbono nas partículas recobertas por polímero do epóxido do ácido oleico e 14,7% por polímero do epóxido de ácidos graxos do biodiesel de canola. As nanopartículas revestidas, analisadas por MET, mostraram aglomerados de formas esféricas e uma larga distribuição de tamanho, com diâmetro médio de 10 nm. Os difratogramas de DRX apresentaram planos cristalográficos característicos de magnetita nas partículas recobertas, como também um alargamento a meia altura dos picos indicando uma diminuição no diâmetro médio dos cristalitos quando comparados as nanopartículas puras. A interação entre o óxido de ferro e os polímeros para revestimento foi caracterizada por espectroscopia no infravermelho e TGA. O FTIR mostrou bandas de grupos (CH2) e (C=O) provenientes dos ácidos graxos dos polímeros, enquanto o TGA apresentou uma perda de massa de 7% entre 600-700 ºC que definiu a interação entre os compostos. O comportamento magnético das amostras recobertas foi obtido por magnetometria que apresentou curvas de saturação de magnetização típicas de materiais superparamagnéticos. / In this work was investigated the coating of magnetic nanoparticles by polymers from oleic acid or fatty acids of canola biodiesel epoxides. The magnetic nanoparticles of iron oxide were obtained from the co-precipitation method by mixing aqueous solutions of iron chloride (II) and (III) in an alkaline medium. The polymers used for coating of the nanoparticles were produced from the opening of the epoxide ring of oleic acid or fatty acids of rape methyl ester, and subsequent polymerization with cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride. The characterization of the coated nanoparticles was performed by scanning electron microscopy (SEM-EDX), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier Transformer Infrared Spectroscopy (FTIR), thermal gravimetric analysis (TGA), raman spectroscopy, vibrating sample magnetometer (VSM), elemental analysis of carbon, hydrogen and nitrogen (CHN) and dispersibility test. The coated nanoparticles showed high affinity for the organic medium after the interaction between the polymers and magnetic nanoparticles, making them hydrophobic. Micrographs SEM-EDX showed low dispersibility of the coated nanoparticles and the chemical composition of carbon indicated the presence of polymers on the surface of the iron oxide. The carbon percentage was also obtained by the CHN technique, identified 12.9% of carbon particles coated with the polymer of oleic acid and 14.7% of polymer fatty acids of rape methyl ester. The images of the coated nanoparticles analyzed by TEM showed agglomerated with spherical shapes and a broad size distribution with an average diameter close to 10 nm. The XRD showed characteristic crystallographic planes in the coated particles of magnetite, as well as a broadening of the peaks at half height, indicating a decrease in the average crystallite diameter when compared to pure nanoparticles. The interaction between iron oxide and polymers were characterized by infrared spectroscopy and TGA. FTIR showed bands groups (CH2) and (C=O) from the polymers of fatty acids, while the TGA showed a weight loss of 7% between 600-700 °C which defines the interaction of the compounds. The magnetic behavior of the samples coated was obtained by VSM and showed typical saturation magnetization curves of superparamagnetic material.

Neste trabalho foram preparados filmes biodegradáveis de poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) com incorporação de um aditivo antimicrobiano (nisina), utilizando três diferentes metodologias. A primeira consiste na preparação dos filmes contendo nisina a partir do processamento no estado fundido utilizando uma extrusora dupla-rosca. A segunda fundamenta-se na preparação dos filmes utilizando a técnica de eletrofiação. Já a terceira, consiste na preparação de filmes bicamada como materiais de embalagens ativas. A morfologia destes filmes foi avaliada, bem como, as propriedades térmicas, estruturais, mecânicas e antimicrobianas. Além disso, a biodegradabilidade dos filmes extrudados foi investigada. As micrografias para todas as metodologias mostraram que a nisina apresentou-se bem dispersa na matriz do polímero, apresentando alguns aglomerados em amostras com maiores concentrações do aditivo. A temperatura de transição vítrea (Tg) e a temperatura de fusão (Tm) não foram afetadas pela incorporação da nisina nos filmes. A adição da nisina não causou modificação na resistência à tração dos filmes, por outro lado, a presença da bacteriocina causou uma pequena diminuição no alongamento na ruptura para as amostras mais concentradas de nisina quando comparadas àquelas do polímero puro. O módulo elástico foi alterado com a adição de nisina nos filmes, sugerindo uma leve redução na rigidez destes materiais. Os filmes ativos demonstraram inibição contra a bactéria Gram-positiva Listeria monocytogenes. A atividade antimicrobiana dos filmes foi investigada em soluções simulantes de alimentos e todas as amostras foram mais ativas em soluções contendo o surfactante Tween 20 ou ácido acético, aumentando até 48 h. A presença da nisina aumentou as propriedades de barreira ao oxigênio para os filmes de PBAT/nisina. A evolução da biodegradação pôde ser confirmada logo no decorrer de 30 dias, os filmes apresentavam indícios de biodegradação e mudança de coloração (manchas marrons) que indicam a ação de fungos. Os filmes bicamada apresentaram propriedades mecânicas elevadas em função da combinação dos filmes extrudados e eletrofiados. Por conseguinte, os filmes de PBAT/nisina apresentaram resultados promissores, indicando que estes novos materiais podem ser possivelmente empregados como materiais de embalagem ativa na indústria de alimentos visando o melhoramento da segurança alimentar e prolongando a vida de prateleira do produto embalado. / In this study biodegradable films were developed composed by poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) using an antimicrobial additive (nisin) at different concentrations through three different methodologies. In the first method, films were prepared from the melt processing technique using a twin-screw extruder. The second method was based on electrospinning technique. Finally, the third methodology consists of the preparation of active bilayer films composed by extruded and electrospun matrices. The film morphology was evaluated, as well as the structural, mechanical, thermal and antimicrobial properties. Furthermore, the biodegradability of the extruded films was investigated. The micrographs for films processed by extrusion and electrospinning showed that nisin was well dispersed in the polymer matrix, presenting some agglomerates when the nisin concentration was increased. The glass transition temperature (Tg) and melting temperature (Tm) were not affected by nisin incorporation. Besides, the addition of nisin did not change the tensile strength of the films. However, the presence of nisin in higher concentration caused a decrease in elongation at break. The Young’s modulus changed with presence of nisin, suggesting a slight reduction in stiffness of these materials. The active films demonstrated inhibition against Gram-positive bacteria Listeria monocytogenes. Antimicrobial activity of the films was investigated in food simulant solutions, all samples were more active in the surfactant solutions containing Tween 20 or acetic acid, increasing until 48 h. The presence of nisin increased oxygen barrier properties to PBAT/nisin films. The biodegradation was detected after 30 days, when the films showed changes on visual aspect, then confirming the fungi action. The bilayer films showed high mechanical properties due to the synergism of the films. Therefore, PBAT/nisin films showed promising results, indicating that these new materials may be possible used as active packaging materials in food industry aiming enhanced food safety and extending the shelf life of the packaged product.

Visando a obtenção de novas resinas poliésteres provenientes de monômeros sintetizados a partir de recursos renováveis, monoglicerídeos de biodieseis foram sintetizados e estudados nesse trabalho. Inicialmente a reação de glicerólise de ésteres metílicos foi estudada para o biodiesel de linhaça, onde diferentes catalisadores foram empregados em diferentes razões e tempos reacionais. Uma conversão da ordem de 85% foi alcançada em 6 horas de reação, apresentando rendimento de 72% em monoglicerídeos. Para os monoglicerídeos de soja e ácido esteárico, conversões de 89,2 e 83,2%, respectivamente e um rendimento de 70 e 73,3% em monoglicerídeos foram obtidas. As resinas foram sintetizadas pelo método da fusão e pelo método do azeótropo. O comportamento reacional é condizente com a literatura, onde a cinética de segunda ordem foi observada. Adicionalmente, o ácido succínico, que pode ser obtido a partir de biomassa, assim como os seus derivados, anidrido e cloreto, foram submetidos a policondensações com solvente. Pelo método do azeótropo, oligômeros e polímeros com Mw próximo a 15000 Da foram formados. As resinas foram caracterizadas espectroscopicamente por RMN 1H e FTIR. A viscosidade intrínseca foi determinada com o viscosímetro de Ostwald, onde apesar de tempos reacionais diferentes, com cloreto de succinila (4h) e anidrido/ácido succínico (10h), valores semelhantes foram encontrados. / This work aims to obtain new polyester resins derived from monomers synthesized from renewable resources, starting with monoglycerides synthesized from biodiesel and succinic acid. Initially the reaction of glycerolysis of methyl esters for linseed oil biodiesel was studied, where different catalysts were employed in different ratios and reaction times. A conversion of 85% was achieved in 10 hours of reaction, where the yield of 72% monoglycerides was obtained. For monoglycerides of soybean and stearic acid, conversion of 89.2 and 83,2% with a yield of 70 and 73,3% of monoglycerides were obtained, respectively. The resins were synthesized by the melt method and the azeotrope method .The reaction behavior is consistent with the literatura, where a second-order kinetics was observed. Additionally, succinic acid, which can be obtained from biomass, as well as derivatives thereof, succinic anhydride and succynil chloride , were subjected to polycondensations reactions. By the azeotrope method, oligomers and polymers were formed with until Mw 16,000 Da. The resins were characterized spectroscopically by 1H NMR and FTIR. The intrinsic viscosity determined with the Ostwald viscometer, for products with different reaction times ( 4 and 10 h respectively) succinyl chloride and anhydride / succinic acid present similar values.

O policloreto de vinila, PVC, é conhecido como um material naturalmente rígido. No entanto, essa propriedade é alterada com a adição de plastificante, que reduz a dureza do material possibilitando a utilização do PVC em aplicações que a flexibilidade é requisito do produto. Plastificantes a base de ftalatos, como o dioctil ftalato (DOP) são os mais utilizados. Atualmente, existem regulamentações que restringem a sua utilização, principalmente em produtos para contato direto com alimentos. Nesse sentido, esse estudo avaliou de forma comparativa a influência dos plastificantes de diferente natureza e estrutura química nas propriedades dos compostos a base de policloreto de vinila em suspensão (PVC-S). Sete plastificantes foram estudados, dentre eles o DOP que foi considerado como referência para comparação dos resultados. Compostos de PVC com os diferentes óleos plastificantes foram preparados para a avaliação do efeito desse óleo nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, reológicas e o nível de emissões do composto. Os resultados obtidos neste trabalho indicam comportamentos distintos do PVC em função da natureza química do plastificante utilizado. Além disso, resultados obtidos nesse estudo também mostraram que entre os plastificantes analisados não foi possível determinar qual seria o melhor plastificante para substituição direta do DOP. Resumindo, para cada aplicação será necessário avaliar o melhor plastificante que atende aos requisitos do produto final. Assim esse estudo, poderá colaborar nessa avaliação inicial para seleção do melhor plastificante com base na aplicação do produto. / Polyvinyl chloride, PVC, is known as a naturally rigid material. However, this property is changed upon addition of plasticizer, which reduces the hardness of the material allowing the use of PVC in applications where flexibility is a requirement of the product. The phthalate-based plasticizers such as dioctyl phthalate (DOP) are the most used. Currently, there are regulations that are restricting their use, especially in products for direct food contact. Thus, this study evaluated comparatively the influence of plasticizers of different nature and chemical structure on the properties of the PVC compounds. Seven plasticizers were studied including the DOP, which was considered as the reference for comparison of results. These plasticizing oils were used in the PVC compounds to evaluate the effect those oils on the physical, mechanical, rheological and thermal properties, well as the emissions levels. The results of this study indicate different behaviors in PVC due to the chemical nature of the plasticizer used. In addition, results of this study also showed that among the analyzed plasticizers could not determine what would be the best plasticizer for direct replacement of DOP. In short, for each application will be necessary to assess the best plasticizer which meets the requirements of the final product. So this study can contribute in this initial assessment for the best plasticizer selection based on application of the product.

A monitorização da glicemia é a forma mais popular de acompanhar o tratamento do diabetes e entender o funcionamento do organismo em relação a certos alimentos, à prática de atividades físicas e à administração de medicamentos. O presente trabalho teve como objetivo a produção de sensores para detecção de glicose, utilizando polipirrol (PPi) disperso, poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT) submetido a tratamento corona ou poli(hidroximetil-3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT-OH) como transdutores e glicose oxidase (GOx) como enzima responsável pela catálise da glicose. O polipirrol foi obtido em dispersão através de síntese química com poli (óxido de etileno) (PEO), para facilitar o método de aplicação no sensor por casting, enquanto que o PEDOT e o PEDOT-OH foram sintetizados eletroquimicamente proporcionando excelente cobertura do eletrodo de trabalho. A enzima GOx foi imobilizada por adsorção sobre os três diferentes sensores produzidos com PPi/PEO, PEDOT ou PEDOT-OH, ainda foi produzido um biossensor com GOx imobilizada por entrapment ou confinamento durante a síntese eletroquímica do PEDOT-OH, com o propósito de avaliar o melhor método de imobilização enzimática para a produção de um biossensor sensível e seletivo. A morfologia e as estruturas dos biossensores foram analisados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, microscopia de força atômica, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia RAMAN. A eletroatividade dos polímeros e das etapas de desenvolvimento dos sensores foi verificada com voltametria cíclica. Provou-se, através de analises de cronoamperometria, que os sensores desenvolvidos são capazes de detectar diferentes concentrações de glicose, além de obter a equação característica, que determina a densidade de corrente elétrica em função da concentração de substrato utilizado. O sensor de PEDOT-OH não necessitou da enzima GOx para a detecção de glicose, inclusive em amostras sanguíneas. / Blood glucose monitoring is the most popular way of monitoring the treatment of diabetes and understanding the functioning of the body in relation to certain foods, the practice of physical activity and medication administration. This study aimed to produce sensors for glucose detection using dispersed polypyrrole (PPi), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) subjected to corona treatment or poly(hydroxymethyl-3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT -OH) as transducers and glucose oxidase (GOx) as the enzyme responsible for the catalysis of glucose. The polypyrrole dispersion was obtained by chemical synthesis with poly(ethylene oxide) (PEO), in order to facilitate the application method in the sensor by casting, while the PEDOT and PEDOT-OH were synthesized electrochemically providing excellent cover to work electrode. The GOx enzyme was immobilized by adsorption on three different sensors made with PPi/PEO, PEDOT or PEDOT-OH; it was also produced a biosensor with GOx immobilized by entrapment during the electrochemical synthesis of PEDOT-OH, with the purpose of evaluating the best method for enzyme immobilization for producing a sensitive and selective biosensor. The morphology and structures of biosensors were analyzed by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray, atomic force microscopy, infrared spectroscopy and Raman spectroscopy. The electroactivity of polymers and sensor development stages was checked with cyclic voltammetry. It has been proven through analysis of chronoamperometry that it was developed sensors capable of detecting different concentration of glucose and allow the obtaining of the characteristic equation, which determines the current density as a function of the substrate concentration used. The PEDOT-OH sensor does not require the GOx enzyme for the detection of glucose, including blood samples.

Este trabalho consistiu na avaliação da degradação de polietilenos linear de baixa densidade (PELBD), produzidos com catalisadores Ziegler-Natta e Metalocênicos e comonômeros olefínicos tipo buteno, hexeno e octeno. A degradação dos polietilenos foi acompanhada através de análises de índice de fluidez, densidade, viscosidade intrínseca, tensão de ruptura, índice de carbonilas e teor de comonômero (FTIR). Foram também utilizadas as técnicas de GPC (cromatografia de permeação em gel), DSC (calorimetria diferencial de varredura) e TREF (fracionamento por gradiente de temperatura). Pela avaliação dos resultados das análises pode-se observar que na degradação termo-oxidativa dos PELBD ocorreram dois tipos de reações, ou seja, formação de reticulações e quebra de cadeias. As alterações nas propriedades foram avaliadas a fim de se verificar o comportamento das amostras de PELBD, frente a degradação causada pelo calor, cisalhamento e presença de oxigênio. A degradação das amostras foi realizada em um misturador Haake. O processo de degradação em PELBD foi dependente de vários fatores, mas principalmente das condições de processamento do polímero. O tempo de residência, velocidade dos rotores e temperatura utilizados no misturador Haake são fatores que tiveram influência significativa no processo de degradação causando variações nas propriedades do polímero. Verificou-se também que a degradabilidade dos PELBD variou com a sua estrutura molecular a qual depende do tipo de catalisador, tipo e teor de comonômero e processo de produção. Os PELBD produzidos com catalisadores Ziegler-Natta tendem a quebrar as cadeias após a degradação, enquanto que os PELBD produzidos com catalisadores metalocênicos tendem a reticulação das cadeias após a degradação. / This work consisted in the evaluation of the linear low density polyethylene (LLDPE) degradation. These were produced by Ziegler-Natta and metallocene catalysts and olefins commoners such us butene, hexene and octene. The polyethylene degradation was followed by analysis of melt index (Ml), density (De), intrinsic viscosity (IV), rupture tension, carbonyl index and commoner content (FTIR). GPC (gel permeation chromatography, DSC (differential scanning calorimetric), TREF (Temperature ration elution fraction) were also used. Was seen that in the termo-oxidative degradation two types of reaction may happen, that is crosslink and chain scission. Changes in the properties had followed with the aim of to verify the behavior of the LLDPE sample, produced with different catalysts (Ziegler-Natta and metallocene) and different commoner towards the degradation caused by the heat, shear and oxygen presence. The degradation was realized in the Haake mixer. From the results it was verified that the degradation process in LLDPE is dependent of several factors, being the main the polymer process condition. The residence time, rotors speed and temperature used in the Haake mixer are factors that had hard influence in the degradation process and they were responsible for polymer properties variation. lt was also verified that the LLDPE degradability changed with its molecular structure that depends on the catalyst, commoner and production process. The LLDPE produced with Ziegler-Natta catalyst tend to chain scission after degradation, while the LLDPE produced with metallocene catalyst tend to crosslink after degradation.

Elastômeros termoplásticos baseados em SEBS encontram aplicações em diversas áreas. Novos sistemas híbridos utilizando SEBS estão sendo estudados, visando à obtenção de materiais com melhores propriedades mecânicas, térmicas e com boa processabilidade. Neste trabalho foram estudados três tipos diferentes de composições à base de SEBS, visando compreender o efeito de cada componente adicionado. Inicialmente, foram preparadas misturas SEBS/óleo mineral e materiais híbridos SEBS/POSS contendo nanopartículas de POSS com diferentes grupos pendentes. A seguir, foram estudados sistemas mais complexos constituídos por uma matriz de SEBS//PP/óleo mineral contendo diferentes teores dos POSS previamente testados (1 a 5 phr). Todos os sistemas foram preparados em câmara de mistura e analisados através de suas propriedades mecânicas, reológicas, térmicas e dinâmico-mecânicas, e através de análises de dureza, densidade e de morfologia. Os resultados mostraram que a adição do óleo e dos POSS afetou a fase elastomérica do TPE, diminuindo sua Tg. Porém, a adição dos POSS afetou as propriedades mecânicas, resultando em um significativo aumento na resistência à tração, na deformação na ruptura e no módulo de armazenamento do SEBS com a adição do POSS contendo grupos isobutila e aminosilano. Esses resultados indicam interação com a fase rígida do TPE. Nos sistemas preparados com a matriz SEBS/PP/óleo mineral não foi observada a diminuição da Tg do componente elastomérico, mas houve aumento nas propriedades mecânicas. As análises reológicas demonstraram que o SEBS se manteve em estado de ordenamento a 200 ºC, mesmo com a adição de PP e plastificante. / Thermoplastic elastomers based on SEBS find applications in many areas. New hybrid systems using SEBS are being studied aiming to obtain better mechanical and thermal properties, and good processability. In this work, three different sets of SEBS-based compositions were studied to understand the effect of each added component. First, SEBS/mineral oil blends and hybrid SEBS/POSS materials containing POSS nanoparticles with different pendant groups were studied. Then, more complex systems containing a SEBS/PP/mineral oil matrix and different amounts of the previously tested POSS (1 to 5 phr) were studied. All the systems were prepared in a melt mixer and analysed through their mechanical, rheological, thermal and dynamic-mechanical properties and through hardness, density and morphological determinations. The results showed that the addition of oil and POSS affected the elastomeric phase of the TPE, decreasing its Tg. However, the addition of the POSS affected the mechanical properties, producing a sifnificative increase in the SEBS tensile strength, in the elongation at break and in storage modulus with the addition of the POSS containing isobutyl and aminosilane pendant groups. These results showed the interaction with the rigid phase of the TPE. In the systems prepared with the SEBS/PP/oil matrix a decrease of Tg was not observed, but an increase in mechanical properties was found. The rheological analyses showed that the SEBS kept an ordered morphology at 200 ºC, even after addition of PP and the plasticizer.