Orientador: Cecilia Amélia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T04:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Corredori_PauloCesar_M.pdf: 3624543 bytes, checksum: 7dff308f63100edb2b9d157d780f91b3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este mundo que vivemos está se tornando extremamente competitivo dia após dia, a apenas cinquenta anos, os motores ciclo Otto permaneciam quase os mesmos quando foram inventados pelo engenheiro alemão Nikolaus August Otto no final do século 19. Foi somente no final da década de 1970 que os antigos motores começaram a ganhar apelos tecnológicos, como injeção eletrônica, ignição eletrônica, controle de emissões e gás carbônico, etc., com isso, todas as montadoras começaram a buscar soluções que fizessem do seu veículo, o melhor ou o mais econômico e menos poluente. Face às novas exigências governamentais ao redor do mundo, todas as montadoras e autopeças estão trabalhando incansavelmente na busca de várias soluções, soluções estas que vão desde a diminuição de emissões evaporativas, redução do consumo de combustível, seja em função de um motor mais econômico quanto a melhorias de aerodinâmica, que resulta em menor fenômeno de arraste e consequente economia de combustível. Sabe-se também que redução de peso impacta diretamente na redução do fenômeno de arraste, portanto, gera um menor consumo de combustível, por isso, estamos vendo o crescente interesse das indústrias automotivas em substituir as antigas e atuais peças em metal que são normalmente pesadas, para peças extremamente mais leves em plásticos de engenharia e com alta resistência térmica, mecânica, etc., e quem nem por isso não mantenham a mesma qualidade funcional das peças em metal. Plásticos de engenharia como a Poliamida 6 com 35% de fibra de vidro (PA6 GF35), já estão sendo aplicados no mercado automotivo a pelo menos quase 20 anos, pois os primeiros coletores de admissão e filtro de ar em plástico nasceram utilizando esta matéria prima, hoje em dia, nesta busca por redução de peso e consequentemente preço, um material plástico chamado Polipropileno com 35% de fibra de vidro (PP GF35), que até não muito tempo atrás era de segunda linha, passa a ser de suma importância para alcançar objetivos que técnicos e monetários que até outro dia, somente era possível com a Poliamida 6 com 35% de fibra de vidro (PA6 GF35). Hoje em dia o polipropileno é um polímero de destaque no setor automotivo, pois ele se destaca pela alta resistência química e solvente, boa estabilidade dimensional, flexibilidade, durabilidade, excelente balanço entre impacto e rigidez. Sendo assim, uma matéria prima que era utilizada na fabricação de fios de tecelagem, embalagens flexíveis, brinquedos, copos plásticos, corpo de eletrodomésticos, está sendo usado em peças de alto valor agregado, alto e com tal desempenho técnico como um coletor de admissão e em quase todas as peças de acabamento interno e externo da maioria das empresas automotiva do Brasil e do mundo / Abstract: Due to strong competition among automotive companies around the world, and also by the incessant search in order to reduce weights in vehicles, reducing fuel consumption and therefore reduce carbonic gas emissions, the automakers are working on several fronts in order to reach the targets already defined through the government¿s laws. Given these several requests, the automotive parts industries, together with the raw materials industry, are working to achieve these goals. Thus, reductions in power cell consequently the numbers of cylinders in the engines are already a reality, for example three cylinders engines are replacing the four cylinder engines, and the most important comment, and they are keeping the same driving force. In addition, we are working so hard in order to replace the current Intake Manifold in Polyamide 6 with 35% glass fiber (PA6 GF35), for Polypropylene with 35% glass fiber (PP GF35), so is being reduced around 15% of weight, changing only the raw material. Polypropylene (PP), who was a second-line raw material in the past at the automotive world, becomes to move of other excellent quality of baseline of importance, as well, as reducing the weight of the piece, how it reduces the price piece value, as also the polypropylene is cheaper around of 15% more than the polyamide 6. This new polypropylene for Intake Manifold needs to be heat stabilizer, but needs not to be flame retardant. Many characteristics had been considered very important in the decision matrix in order to reach a good polymer, as well, mechanical resistance to the tensile and impact, density, water absorption, thermal resistance, chemical resistance regarding fuel, injection process and the availability of mass production. Only twenty years ago, all engines Cycle Otto were manufactured, using Intake Manifold in aluminum material, due to the aluminum caused a chemical reaction in physical contact with the alcohol, it was invented the Intake Manifold in Polyamide 6. Today all the automotive world uses Intake Manifold in Polyamide 6 for Cycle Otto application, but due to the excellent results using the polypropylene raw material, all automakers are moving to this new raw material, which in a not so distant past, was regarded as the second line in the automotive industry / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

No laboratório de Análise, Processamento e Reologia de Materiais Poliméricos da Escola Politécnica da USP tem sido estudadas blendas de Poliamida-6 (PA-6) e filme de poli(vinil butiral) (PVB), como uma alternativa para reciclagem do filme de PVB oriundo do processo de separação dos componentes do vidro laminado pós-consumo. As propriedades mecânicas de uma blenda polimérica dependem da sua morfologia e, por sua vez, a morfologia depende das propriedades reológicas e da tensão interfacial entre os polímeros formadores da blenda, que para o caso de blendas envolvendo filme de PVB podem mudar em função da concentração de plastificante presente na composição do filme. Apesar da importância do seu conhecimento, a tensão interfacial entre PA-6 e filme de PVB não é conhecida. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial do filme de PVB e da PA-6. O método utilizado foi o da gota pendente. Também estudou-se a influência da adição de plastificante na tensão superficial do filme de PVB. Os resultados mostraram que a tensão superficial dos polímeros estudados decresce com o aumento da temperatura (temperatura variando entre 240 e 260ºC). Em particular, para o filme de PVB a entropia de superfície ( (d/dT) ) apresentou um valor acima dos normalmente encontrados para polímeros fundidos. Este comportamento foi atribuído à estabilidade térmica do filme. O filme de PVB utilizado nos ensaios de tensão superficial foi caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Espectroscopia no Ultravioleta/Visível (UV-VIS), Espectroscopia Eletrônica para Análise Química (ESCA) e Análise Termogravimétrica (TG). Os resultados obtidos comprovaram que há mudanças na estrutura do PVB durante sua exposição a temperaturas elevadas, por longo período de tempo (condições do ensaio de tensão superficial). Foi observado, primeiramente, a evaporação do plastificante, seguida por perda de grupos polares (-OH, C=O e C-O-C) presentes na estrutura do PVB. A tensão superficial da Poliamida-6 foi determinada para temperaturas de 250 e 260ºC. Os resultados mostraram que a PA-6 manteve-se estável durante os ensaios. / In the Rheology and Polymer Processing Laboratory of Escola Politécnica of the University of São Paulo, Polyamide-6 / poly(vinyl butiral) film blends have been studied as an alternative for the recycling of post-consumption laminated glasses. The mechanical properties of these blends were studied and explained in light of their morphology. The morphology of polymer blends strongly depends on the rheological behavior of the blend and on the interfacial tension between the polymers forming the blend. In the case of Poliamide-6 (PA-6)/poly(vinyl butiral) (PVB) film blends, the interfacial tension depends on the plasticizer concentration present in PVB film. However, to our knowledge neither the PA-6/PVB film interfacial tension nor the surface tension of PVB film at temperatures above softening temperatures have been evaluated. In this work, the surface tension of poly(vinyl butyral) and polyamide was evaluated using the pendant drop method. Also it was tried to evaluate the surface tension of PVB film as a function of plasticizer content. The surface tension values obtained were in the same range as the ones obtained for other molten polymers: the surface tension decreases with increasing temperature (for temperatures ranging from 240 to 260°C). However, the value of PVB film surface entropy ((d/dT) where is the surface tension and T is the temperature) was much larger than values reported for other molten polymers. This result was attributed to thermal stability of PVB film during the surface tension measurement. The drops of PVB film after surface tension analysis were examined for any change in their functional groups using infrared spectroscopy (FITIR), ultraviolet-visible spectroscopy (UV/VIS), electron spectroscopy for chemical analysis (XPS/ESCA) and thermogravimetric analysis (TG). The results showed that changes in the chemical structure of PVB film occur during surface tension measurement. First, the plasticizer within the PVB film evaporates and, then, the PVB suffers reduction of polar units and creation of C=C bonds. The surface tension of PA-6 was evaluated for temperatures of 250 and 260°C. The PA-6 remained stable during tests.

No laboratório de Análise, Processamento e Reologia de Materiais Poliméricos da Escola Politécnica da USP tem sido estudadas blendas de Poliamida-6 (PA-6) e filme de poli(vinil butiral) (PVB), como uma alternativa para reciclagem do filme de PVB oriundo do processo de separação dos componentes do vidro laminado pós-consumo. As propriedades mecânicas de uma blenda polimérica dependem da sua morfologia e, por sua vez, a morfologia depende das propriedades reológicas e da tensão interfacial entre os polímeros formadores da blenda, que para o caso de blendas envolvendo filme de PVB podem mudar em função da concentração de plastificante presente na composição do filme. Apesar da importância do seu conhecimento, a tensão interfacial entre PA-6 e filme de PVB não é conhecida. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial do filme de PVB e da PA-6. O método utilizado foi o da gota pendente. Também estudou-se a influência da adição de plastificante na tensão superficial do filme de PVB. Os resultados mostraram que a tensão superficial dos polímeros estudados decresce com o aumento da temperatura (temperatura variando entre 240 e 260ºC). Em particular, para o filme de PVB a entropia de superfície ( (d/dT) ) apresentou um valor acima dos normalmente encontrados para polímeros fundidos. Este comportamento foi atribuído à estabilidade térmica do filme. O filme de PVB utilizado nos ensaios de tensão superficial foi caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Espectroscopia no Ultravioleta/Visível (UV-VIS), Espectroscopia Eletrônica para Análise Química (ESCA) e Análise Termogravimétrica (TG). Os resultados obtidos comprovaram que há mudanças na estrutura do PVB durante sua exposição a temperaturas elevadas, por longo período de tempo (condições do ensaio de tensão superficial). Foi observado, primeiramente, a evaporação do plastificante, seguida por perda de grupos polares (-OH, C=O e C-O-C) presentes na estrutura do PVB. A tensão superficial da Poliamida-6 foi determinada para temperaturas de 250 e 260ºC. Os resultados mostraram que a PA-6 manteve-se estável durante os ensaios. / In the Rheology and Polymer Processing Laboratory of Escola Politécnica of the University of São Paulo, Polyamide-6 / poly(vinyl butiral) film blends have been studied as an alternative for the recycling of post-consumption laminated glasses. The mechanical properties of these blends were studied and explained in light of their morphology. The morphology of polymer blends strongly depends on the rheological behavior of the blend and on the interfacial tension between the polymers forming the blend. In the case of Poliamide-6 (PA-6)/poly(vinyl butiral) (PVB) film blends, the interfacial tension depends on the plasticizer concentration present in PVB film. However, to our knowledge neither the PA-6/PVB film interfacial tension nor the surface tension of PVB film at temperatures above softening temperatures have been evaluated. In this work, the surface tension of poly(vinyl butyral) and polyamide was evaluated using the pendant drop method. Also it was tried to evaluate the surface tension of PVB film as a function of plasticizer content. The surface tension values obtained were in the same range as the ones obtained for other molten polymers: the surface tension decreases with increasing temperature (for temperatures ranging from 240 to 260°C). However, the value of PVB film surface entropy ((d/dT) where is the surface tension and T is the temperature) was much larger than values reported for other molten polymers. This result was attributed to thermal stability of PVB film during the surface tension measurement. The drops of PVB film after surface tension analysis were examined for any change in their functional groups using infrared spectroscopy (FITIR), ultraviolet-visible spectroscopy (UV/VIS), electron spectroscopy for chemical analysis (XPS/ESCA) and thermogravimetric analysis (TG). The results showed that changes in the chemical structure of PVB film occur during surface tension measurement. First, the plasticizer within the PVB film evaporates and, then, the PVB suffers reduction of polar units and creation of C=C bonds. The surface tension of PA-6 was evaluated for temperatures of 250 and 260°C. The PA-6 remained stable during tests.

Orientador: Prof. Dr. Wendel Andrade Alves / Coorientadora: Dra. Irina Marinho Factori / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2018. / A técnica de eletrofiação é um método versátil para fabricar polímeros em fibras contínuas com diâmetros que variam alguns nanômetros. A alta razão superfície/volume, as dimensões nanométricas, que possibilitam obter ótimo desempenho com pouca quantidade de nanomaterial, e a alta porosidade, tornam as nanofibras eletrofiadas sistemas muito atraentes para aplicações como filtração, engenharia de tecidos, fabricação de roupas de proteção, esteiras têxteis não tecidas, feixes fibrosos orientados, até andaimes estruturados tridimensionais. Nos últimos anos, muitas estratégias sintéticas foram desenvolvidas para obter nanomateriais poliméricos unidimensionais (1D). Em particular, a poliamida 6 foi extensivamente investigada devido às suas boas propriedades mecânicas e físicas. Além disso, as suas propriedades funcionais podem ser moduladas pela adição de polieletrólitos como a quitosana. A quitosana é um polissacarídeo com excelente biocompatibilidade e admirável biodegradabilidade com atividades biológicas versáteis, como atividade antimicrobiana, baixa imunogenicidade e baixa toxicidade. Neste trabalho, é apresentada a proposta de um material, preparado por eletrofiação, composto por poliamida 6 (PA6) e quitosana (Q) de baixa massa molar. O material foi avaliado à temperatura ambiente nas proporções 100/0; 90/10; 80/20; 70/30 e 60/40 de PA6/Q. Devido às suas características intrínsecas, essas nanofibras poliméricas são atrativas para aplicações biomédicas e biotecnológicas, tais como nanocompósitos, implantes médicos e biossensores. As propriedades morfológicas e estruturais das nanofibras foram investigadas por técnicas de análise térmica (DSC, DTG e TGA), espectroscópicas (FTIR) e microscópicas (MEV). Os resultados obtidos mostraram que as nanofibras eletrofiadas apresentam uma diminuição do grau de cristalinidade com a adição da quitosana (~27 para ~16%). Revelou ainda que o processo de eletrofiação promove uma redução da cristalinidade na PA6 (~45 para ~27%). Além disso, a adição da quitosana diminuiu a temperatura de degradação da PA6 (437 ¿ 420°C), mas proporcionou a obtenção de nanofibras de diâmetro menor (~100 - ~30 nm). A intenção futura deste trabalho é aplicar essas nanofibras no campo dos biossensores, como substrato para ancoragem. O uso do dispositivo de cobre de duas hastes, como coletor no processo de eletrofiação, permitiu obter nanofibras de PA6 sem e com adição de diferentes teores de quitosana. / The electrospinning technique is a versatile method to manufacturing polymers into continuous fibers with diameters ranging a few nanometers. The high surface/volume ratio, the nanometric dimensions, that allow to obtain optimum performance with little amount of nano-material and the high porosity, make electronanofibers as very attractive systems for applications such as filtration, tissue engineering, e others, non-woven textile mats, oriented fibrous bundles, even three-dimensional structured andaimes. Over the last few years, many synthetic strategies have been developed to obtain one-dimensional polymer nanomaterials (1D). In particular, polyamide 6 has been extensively investigated cause of its good mechanical and physical properties. Their properties can be modulated by adding polyelectrolytes such as chitosan, that is a polysaccharide having excellent biocompatibility and admirable biodegradability with versatile biological activities such as antimicrobial activity, low immunogenicity and low toxicity. In this work, it is be results showed that the electrophilic blankets showed a decrease in the degree of crystallinity with the addition of chitosan (27 to 16%). It also revealed that the electrochemical process promotes a reduction of crystallinity in PA6 (45 to 27%). In addition, addition of chitosan lowered the degradation temperature of PA6 (437-420 ° C), but yielded nanofibers of smaller diameter (100 - 30 nm). The future intention of this work is to apply these nanofibers in the biosensors field, as substrate for anchorage. The use of the two-presented the proposal of a material, prepared by electro-spinning, composed of polyamide 6 (PA6) and chitosan (Q) with low molar mass. The material was evaluated at room temperature in proportions 100/0; 90/10; 80/20; 70/30 and 60/40 PA6 /Due to their intrinsic features, these polymeric nanofibers are attractive for biomedical and biotechnological applications such nanocomposites, medical implants and biosensors. The morphological and structural properties of nanofibers were investigated by thermal (DSC, DTG and TGA), spectroscopic (FTIR) and microscopic (SEM) techniques. The results showed that the electrophilic blankets showed a decrease in the degree of crystallinity with the addition of chitosan (27 to 16%). It also revealed that the electrochemical process promotes a reduction of crystallinity in PA6 (45 to 27%). In addition, addition of chitosan lowered the degradation temperature of PA6 (437-420 ° C), but yielded nanofibers of smaller diameter (100 - 30 nm). The future intention of this work is to apply these nanofibers in the biosensors field, as substrate for anchorage. The use of the two-rod copper device, as a collector in the electro-spinning process, allowed to obtain PA6 blankets without and with the addition of different contents of chitosan.

Orientador: João Sinézio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Louzi_VitorCesardeAlmeida_M.pdf: 3130788 bytes, checksum: 990e3e0e872cccd2ed1287be8d2b6cf8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Fibras poliméricas sintéticas vêm sendo muito utilizadas em diversas aplicações (medicina, têxtil, etc), especialmente na forma de monofilamentos, com diversos diâmetros, devido às suas características de resistência mecânica. No entanto apresentam baixa hidrofilidade e energia livre de superfície com propriedades adesivas relativamente fracas, limitando assim suas aplicações. Com objetivo de ampliar as aplicações deste material, técnicas estão sendo desenvolvidas no sentido de melhorar estas propriedades, especialmente as de superfície. Dentre as técnicas de modificação de superfície destaca-se a descarga corona a qual pode operar em condições ambientes de temperatura e pressão, sem necessidade de agentes químicos, minimizando a geração de resíduos. Desse modo, o presente trabalho estuda os efeitos promovidos pela descarga corona em três diferentes fibras poliméricas: polipropileno (PP), politereftalato de etileno (PET) e poliamida-6 (PA-6). Amostras desses polímeros foram submetidas à descarga corona sob condições ambientes controladas. O tratamento corona foi realizado em função dos parâmetros: distância entre os eletrodos e tempo de tratamento. Após tratadas, as amostras foram submetidas às técnicas de caracterização: ângulo de contato (Método de Wilhelmy), espectroscopia no infravermelho (FT-IR/ATR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios de tração e absorção de água. Os valores de ângulo de contato dinâmico foram reduzidos em até 29,6%, 27,9% e 18,6% para amostras de PP, PET e PA-6 tratadas, respectivamente. Os valores de energia de superfície aumentaram em 50,3%, 26% e 15% para PP, PET e PA-6. Amostras de PP, PET e PA-6 tratadas por descarga corona (4mm e 120s) apresentaram grau de absorção de água igual a 9,4%, 8,5% e 9,1%. A partir dos resultados obtidos com amostras de monofilamentos de PP, PET e PA-6, sem tratamento e após corona, pode-se concluir que o tratamento corona promove aumento da hidrofilidade e as propriedades térmicas e mecânicas não são afetadas. Palavras-chave: descarga corona, fibras têxteis, monofilamentos poliméricos, polipropileno, politereftalato de etileno, poliamida-6, propriedades de superfície, hidrofilidade, ângulo de contato / Abstract: Synthetic polymer fibers have been widely used in various applications, especially in the form of monofilament and under various diameters, due to its characteristics of mechanical resistance. However synthetic polymer fibers exhibit low hydrophilicity and surface free energy with relatively weak adhesive properties, thus limiting their applications. Aiming to expand the applications of these materials, techniques are being developed to improve these properties, especially the surface. Among modification techniques there is the corona discharge which can operate in ambient temperature and pressure, without the need for chemical agents, minimizing the generation residue. Thus, this research work studies the effects caused by the corona discharge in three different polymeric fibers: polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) and polyamide-6 (PA-6). Samples of these polymers were subjected to corona discharge under controlled environmental conditions. The corona treatment was performed on the basis of the parameters: distance between the electrodes and time of treatment. After treated, the samples were subjected to characterization techniques: contact angle (Wilhelmy Method), infrared spectroscopy (FT-IR/ATR), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), tensile and water absorption. The dynamic contact angle values were reduced by up to 29,6%, 27,9% and 18,6% for PP, PET and PA-6 treated samples, respectively. The surface energy values increased by 50,3%, 26% and 15% for PP, PET and PA-6. PP, PET and PA-6 samples treated by corona discharge (4mm and 120s), showed the degree of water absorption equal of 9,4%, 8,5% and 9,1%. From the results obtained with samples of PP, PET and PA-6, without treatment and after treatment, can be concluded that the corona treatment enhances the hydrophilicity and the thermal and mechanical properties are not affected. Keywords: corona discharge, textile fibers, monofilament polymer, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide-6, surface properties, hydrophilicity, contact angle / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Alexandre Luiz Souto [Unesp] Borges / Resumo: Este estudo visou sintetizar e caracterizar mantas não tecidas de nanofibras (NFs) do acrilonitrila butadieno estireno (ABS), poliamida 6 (PA6) e poliestireno (PS), e avaliar sua capacidade de ser utilizada como reforço no polimetilmetacrilato (PMMA). O ABS foi dissolvido em diclorometano e acetona, a PA6 pelo 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol e o PS pela dimetilformamida, em uma concentração definida em estudo piloto. Após determinados os melhores parâmetros de eletrofiação (tensão contínua, razão de fluxo e distância agulha/anteparo) as amostras de cada grupo foram analisadas em microscopia eletrônica de varredura, análise de molhabilidade, análise de difratometria de raios X, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, diâmetro das fibras e resistência a tração. As NFs produzidas foram incluídas na área de tração dos corpos de prova em resina acrílica ativada termicamente (RAAT) conforme ISO1567, perfazendo 4 grupos (n=20), 1 controle (Grupo 1) e 3 experimentais (Grupo 2, RAAT+NF/ABS; Grupo 2, RAAT+NF/PA6; Grupo 4, RAAT+NF/PS), para ensaio de flexão três pontos para analisar suas propriedades mecânicas, como: módulos de elasticidade e resistência a flexão. De acordo com os testes de caracterização, as mantas se apresentaram hidrofóbicas, não houve mudança de sua estrutura polimérica, concluindo-se então que a técnica da eletrofiação foi promissora na síntese de mantas de NFs. A variação dos parâmetros afetou diretamente a morfologia, resultando em fibras u... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to synthesize and characterize non-woven blankets of acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamide 6 (PA6) and polystyrene (PS) nanofibers (NFs), and to evaluate their ability to be used as reinforcement in polymethyl methacrylate (PMMA). ABS was dissolved in dichloromethane and acetone, PA6 by 1,1,1,3,3,3- hexafluoro-2-propanol and PS by dimethylformamide at a concentration defined in a pilot study. After determining the best electrospun parameters (continuous voltage, flow rate and needle/shield distance) the samples from each group were analyzed by scanning electron microscopy, wettability analysis, X-ray diffraction analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, fiber diameter and tensile strength. The NFs produced were included in the tensile area of the thermally activated acrylic resin (RAAT) specimens according to ISO1567, making up 4 groups (n = 20), 1 control (Group 1) and 3 experimental (Group 2, RAAT+NF/ABS; Group 3, RAAT+NF/PA6 and Group 4 (RAAT+NF/PS), for three point bending test to analyze their mechanical properties, as: modules of elasticity and flexural strength. According to the characterization tests, the blankets were hydrophobic, there was no change in their polymeric structure, concluding that the electrospinning technique was promising in the synthesis of NFs blankets. The parameters variation affected directly in the morphology, resulting in uniform, bulky and without defects (beads) NFs blankets. The Groups 3 and 4 (NF/PA6+RA... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-25T19:49:56Z No. of bitstreams: 1 DissBDQ.pdf: 27222907 bytes, checksum: eb17b232bd0096bfa1e0fb1dd7f4bf74 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-30T13:44:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBDQ.pdf: 27222907 bytes, checksum: eb17b232bd0096bfa1e0fb1dd7f4bf74 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-30T13:45:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBDQ.pdf: 27222907 bytes, checksum: eb17b232bd0096bfa1e0fb1dd7f4bf74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBDQ.pdf: 27222907 bytes, checksum: eb17b232bd0096bfa1e0fb1dd7f4bf74 (MD5) Previous issue date: 2015-10-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this study nanocomposites of polyamide-6 (PA-6) reinforced with silica nanoparticles (SiO2) were prepared in order to promote improved mechanical properties for engineering applications. The nanoparticles’ surfaces were chemically modified with the silane agent 3-aminopropyltrimethoxysilane (3- APTMS) to improve the chemical and physical interactions between them and the PA-6 matrix. Nuclear magnetic resonance analysis (NMR) and Fourier transform infrared absorption spectroscopy (FT-IR) showed that 3-APTMS grafting on nanoparticles surface was accomplished. The nanocomposites mixing process was studied in two forms: by torque rheometry, using a torque rheometer internal mixer; and in a co-rotating and intermeshing twin-screw extruder. A preliminary study of the influence of processing variables at the torque rheometer on the degradation of polyamide-6 matrix was performed. The results showed that the greater the filling volume of the mixture in the chamber and the rotational speed of the rheometer’s rotors, the lower the degradation of the polyamide-6. Based on this preliminary study, compositions with 1, 2, and 4 % weight of SiO2 nanoparticles, both unmodified and chemically modified with 3-APTMS were prepared in the torque rheometer. The nanocomposites were compression molded and it was observed that nanocomposites reinforced with 1 wt.% SiO2, both unmodified and surface-modified, presented the best tensile properties. For the nanocomposite samples processed in the twin-screw extruder, the influence of relevant variables – nanoparticle content, chemical surface modification, physical form of the fed PA-6 (granule and powder), rotational speed of screws and extruder feed rate – on mechanical, thermal, and dynamic-mechanical properties were studied. The samples were afterwards injection molded and it was observed that the samples produced using 1 wt.% surface-modified and 100% finely ground PA-6 showed the higher tensile modulus and yield strength values. / Neste estudo foram preparados nanocompósitos de poliamida 6 (PA6) reforçados com nanopartículas de sílica (SiO2), com o objetivo de promover melhoria de propriedades mecânicas para aplicações de engenharia. A superfície das nanopartículas foi modificada quimicamente com o agente silano 3-aminopropiltrimetoxisilano (3-APTMS) para melhorar as interações químicas e físicas entre elas e a matriz de PA6. Análises de ressonância magnética nuclear (RMN) e espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) mostraram que houve sucesso na funcionalização das nanopartículas com o agente silano. O processo de mistura dos nanocompósitos foi estudado de duas formas: por meio de reometria de torque em um misturador interno; e em extrusora com rosca dupla co-rotacional e interpenetrante. Um estudo preliminar da influência das variáveis de processamento no reômetro de torque sobre a degradação da poliamida 6, mostrou que quanto maior o volume de preenchimento da câmara de mistura e a velocidade de rotação dos rotores do reômetro, menor foi a degradação da poliamida 6. Com base neste estudo preliminar, foram preparadas no reômetro de torque composições com 1, 2 e 4% em massa de nanopartículas de SiO2 não modificadas e modificadas quimicamente com 3- APTMS. Os nanocompósitos obtidos foram moldados por compressão, tendo sido observado que os nanocompósitos reforçados com 1 %m. de SiO2 não modificada apresentaram as melhores propriedades mecânicas de resistência à tração e deformação na ruptura em ensaio de tração, enquanto os nanocompósitos com 1 %m. de nanosílica modificada apresentaram as melhores propriedades mecânicas de módulo elástico também no ensaio de tração. Para as amostras de nanocompósitos processadas na extrusora de rosca dupla, foram estudadas as influências do teor de nanopartículas, da modificação química superficial, da forma física da PA6 alimentada (grânulo e pó), da velocidade de rotação das roscas e da taxa de alimentação da extrusora sobre as propriedades mecânicas, térmicas e dinâmico-mecânicas. Posteriormente, os corpos de prova foram moldados por injeção e observou-se que a amostra cuja composição polimérica foi de 100% de PA6 fina e reforçada com 1 %m. de nanosílica modificada superficialmente pelo agente silano 3- APTMS apresentou os maiores valores de módulo de elasticidade e de tensão no escoamento no ensaio mecânico sob tração.