O polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) é um plástico de engenharia que tem várias aplicações atualmente, mormente em áreas específicas da indústria e da medicina. O UHMWPE pode ser utilizado ainda em outras aplicações: defensas portuárias; guias de corrente; revestimentos de caçambas, silos e calhas; engrenagens; buchas; guias de correias e próteses cirúrgicas. Esta gama de aplicações se deve ao fato das excelentes características técnicas que este material possui, como: alta resistência a abrasão, elevada resistência ao impacto, anti-aderência, atóxico, excelente resistência química, baixo peso específico, fácil usinagem e alta resistência a fadiga. Os tipos de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) utilizados neste trabalho foram o UTEC 3041 e UTEC 6541 da Braskem. A reciclabilidade do UHMWPE ganhou interesse, porque a utilização desta matéria-prima na última década cresceu mais de 600%, tornando-se um dos plásticos de engenharia mais utilizados para obtenção de peças usinadas depois da poliamida. Com o crescimento na utilização deste polímero na confecção de peças para maquinários, o seu desperdício tem sido muito grande, porque o resto deste material é desprezado, geralmente não sendo reaproveitado. Este trabalho tem como objetivo reciclar o UHMWPE UTEC 3041 e estudar as propriedades deste material virgem e reciclado e comparar os resultados entre si e com o UHMWPE UTEC 6541, e com estes materiais submetidos a diferentes doses de radiação. / Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) is an engineering plastic which has several applications, chiefly, in specific areas of the industry and medicine. UHMWPE can be even for other applications such as: port fenders, current guide, bucket coating, silos and gutters, plugs, pulleys and surgical prosthesis. This range of applications is due to the excellent technical characteristics that this material owns, such as; high resistance to wear, high resistance to impact, anti-adherence, non toxic, excellent chemical resistance, low specific weight, easy mill processing, and high resistance to fatigue. The UHMWPE type used in this work were UTEC 3041 and UTEC 6541 of the Braskem. The recycling process of UHMWPE raised much interest, because the utilization of this rawmaterial grew over 600% in the last decade, becoming one of the most used engineering plastics for attainment of mill processed parts after polyamide. As the utilization of this polymer in the manufacturing of parts for machinery has grown, its waste is very big, because the rest of this material is thrown out, usually not being reused. The goal of this work is to recycle the UHMWPE UTEC 3041 and study the properties of this recycled and virgin material and compare the results between both with these materials submitted to different radiation dose.

O polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) é um plástico de engenharia que tem várias aplicações atualmente, mormente em áreas específicas da indústria e da medicina. O UHMWPE pode ser utilizado ainda em outras aplicações: defensas portuárias; guias de corrente; revestimentos de caçambas, silos e calhas; engrenagens; buchas; guias de correias e próteses cirúrgicas. Esta gama de aplicações se deve ao fato das excelentes características técnicas que este material possui, como: alta resistência a abrasão, elevada resistência ao impacto, anti-aderência, atóxico, excelente resistência química, baixo peso específico, fácil usinagem e alta resistência a fadiga. Os tipos de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) utilizados neste trabalho foram o UTEC 3041 e UTEC 6541 da Braskem. A reciclabilidade do UHMWPE ganhou interesse, porque a utilização desta matéria-prima na última década cresceu mais de 600%, tornando-se um dos plásticos de engenharia mais utilizados para obtenção de peças usinadas depois da poliamida. Com o crescimento na utilização deste polímero na confecção de peças para maquinários, o seu desperdício tem sido muito grande, porque o resto deste material é desprezado, geralmente não sendo reaproveitado. Este trabalho tem como objetivo reciclar o UHMWPE UTEC 3041 e estudar as propriedades deste material virgem e reciclado e comparar os resultados entre si e com o UHMWPE UTEC 6541, e com estes materiais submetidos a diferentes doses de radiação. / Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) is an engineering plastic which has several applications, chiefly, in specific areas of the industry and medicine. UHMWPE can be even for other applications such as: port fenders, current guide, bucket coating, silos and gutters, plugs, pulleys and surgical prosthesis. This range of applications is due to the excellent technical characteristics that this material owns, such as; high resistance to wear, high resistance to impact, anti-adherence, non toxic, excellent chemical resistance, low specific weight, easy mill processing, and high resistance to fatigue. The UHMWPE type used in this work were UTEC 3041 and UTEC 6541 of the Braskem. The recycling process of UHMWPE raised much interest, because the utilization of this rawmaterial grew over 600% in the last decade, becoming one of the most used engineering plastics for attainment of mill processed parts after polyamide. As the utilization of this polymer in the manufacturing of parts for machinery has grown, its waste is very big, because the rest of this material is thrown out, usually not being reused. The goal of this work is to recycle the UHMWPE UTEC 3041 and study the properties of this recycled and virgin material and compare the results between both with these materials submitted to different radiation dose.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-29Bitstream added on 2014-06-13T18:41:20Z : No. of bitstreams: 1 thomazini_aha_dr_araiq.pdf: 2966874 bytes, checksum: c9335301e79d25fc78751f6228db6243 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho, estruturas porosas de Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM) recobertas com diferentes fases de apatita de importância biológica foram desenvolvidas com o objetivo de se obter um biomaterial adequado para a substituição e regeneração óssea, com a combinação das propriedades mecânicas do polímero, da bioatividade das biocerâmicas de apatita e do comportamento favorável dos materiais porosos. Devido às dificuldades de obtenção de recobrimentos de apatita sobre o PEUAPM relatadas na literatura, realizou-se inicialmente um Estudo Preliminar para avaliar a utilização de solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) 30% para a modificação química da superfície do polímero, analisando a influência dos períodos de modificação de 24 e 48 horas na variação das propriedades mecânicas do PEUAPM e na obtenção das diferentes fases de apatita de importância biológica empregando-se o método biomimético. Os resultados obtidos, analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, Microanálise Semi-quantitativa por Energia Dispersiva de Raios X – EDX, Difratometria de Raios X – DRX, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier – FTIR, medidas de ângulo de contato e ensaio mecânico de resistência à tração, indicaram que a utilização de solução de H2O2 30% pelo período de 48 horas mostrou-se adequada como método de modificação da superfície do PEUAPM, pois possibilitou a formação de grupos funcionais hidrofílicos na superfície do polímero e resultou em menores alterações das propriedades mecânicas e elásticas do polímero. Constatou-se também que o emprego do método biomimético para o recobrimento da superfície do PEUAPM somente foi adequado com a utilização de soluções SBF com composições modificadas. Para o desenvolvimento das estruturas porosas de PEUAPM recobertas com... / In this work, porous samples of Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) coated with different apatite phases of biological importance were developed, aiming to obtain a suitable biomaterial for bone replacement and regeneration, balancing the mechanical properties of the polymer, the bioactivity of apatite bioceramics and the favorable behavior of the porous materials. Due to the difficulties in obtaining apatite coatings on UHMWPE in the literature, a Preliminary Study was conducted to evaluate the use of a 30% solution of hydrogen peroxide (H2O2) for the chemical modification of the polymer surface, analyzing the influence of the modification periods of 24 and 48 hours on the variation of the mechanical properties of UHMWPE and in obtaining the different apatite phases of biological importance using the biomimetic method. The results obtained, analyzed by Scanning Electron Microscopy - SEM, Semi-quantitative microanalysis by Energy Dispersive X-ray - EDX, X-Ray Diffractometry - XRD, Fourier Transform Infrared Spectroscopy - FTIR, contact angle measurements and tensile strength mechanical tests, indicated that the use of a 30% solution of H2O2 for a period of 48 hours proved adequate as a surface modification method of UHMWPE, since it allowed the formation of hydrophilic functional groups on the surface of the polymer, resulting in lower changes of the mechanical and elastic properties of the polymer. It was also found that the use of the biomimetic method for the surface coating of UHMWPE was only appropriate with the use of SBF solutions with modified compositions. For the development of porous samples of UHMWPE coated with apatites, UHMWPE porous supports were obtained using NaCl as a pore-forming agent in proportions of 50, 60 and 70% (m/m) with particle size in the range of 175-350µm, 350-500µm and 175- 500µm. The apatite coatings were ... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-13T17:46:55Z No. of bitstreams: 1 MÁRCIA CRISTINA DE MORAES REIS RIBEIRO - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1739612 bytes, checksum: 483de315f077aaf3a1be5bb9bddc6639 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T17:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MÁRCIA CRISTINA DE MORAES REIS RIBEIRO - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1739612 bytes, checksum: 483de315f077aaf3a1be5bb9bddc6639 (MD5) Previous issue date: 2014-07-16 / O polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) é um polímero com excelentes propriedades físicas e mecânicas tendo como mais notáveis a sua inércia química, a lubricidade, resistência impacto e resistência a abrasão. Exibe um papel relevante no sucesso na Artroplastia Total de Joelho (ATJ) e Artroplastia Total de Quadril (ATQ). A Artroplastia se caracteriza pela substituição da articulação natural por uma articulação artificial. As articulações artificiais são formadas por um conjunto de componentes, sendo fabricados de matéria prima metálica ou cerâmica e um componente, normalmente feito em PEUAPM, que é interposto entre componentes metálicos. Alguns fatores contribuem para um maior desgaste do componente de polietileno. Os componentes fabricados em polietileno PEUAPM não possuem fotoestabilizadores. E em inspeções realizadas em fabricantes e distribuidores destes produtos foi observado que durante seu processamento fabril e comercialização eles não são adequadamente protegidos da iluminação direta. As características consideradas importantes para o desempenho in vitro destes dispositivos estão definidas em normas técnicas, mas muitas destas normas somente recomendam determinados requisitos considerados importantes do ponto de vista técnico. Atualmente a área de materiais de uso em saúde trabalha em regulamentos que visam instituir os requisitos mínimos para registro de implantes ortopédicos. Desta forma, este trabalho propôs avaliar as possíveis alterações de componentes fabricados em polietileno de ultra alto peso molecular utilizados em procedimentos cirúrgicos de artroplastia e joelho e quadril, exposto a radiação ultravioleta. O trabalho foi dividido em 4 grupos: grupo 1 (material não exposto a UV); grupo 2 (material exposto a UV por 1h); grupo 3 (material exposto a UV por 24h) e grupo 4 (material exposto a UV por 48h). Todas as amostras foram caracterizadas por Difração de Raio X (DRX), Espectroscopia de Absorção de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com mapeamento por EDS e Microscopia de Força Atômica (AFM) com o intuito de avaliar as possíveis degradações do PEUAPM submetidos a radiação UV. Os resultados demonstraram que a exposição do polímero a radiação UV em todos os tempos testados neste trabalho promoveu alterações nas amostras, pois foi observado, principalmente, nos ensaios de DRX e EDS que ocorreu respectivamente, um discreto aumento da cristalinidade do material e diminuição no percentual de oxigênio. Desta forma, pode-se concluir que o aumento da cristalinidade pode, pela ação da radiação UV, afetar nas propriedades do material contribuindo para o aumento do desgaste e diminuição do tempo de vida útil do implante. / The polyethylene, ultra high molecular weight (UHMWPE) is a polymer with excellent physical and mechanical properties with the most notable its chemical inertness, lubricity, impact resistance and abrasion resistance. Displays a relevant role in the successful Total Knee Arthroplasty (TKA) and Total Hip Arthroplasty (THA). The arthroplasty is characterized by replacement of the natural joint with an artificial joint. Artificial joints are formed by a set of components, being manufactured from metal or ceramic raw material and a component normally done in UHMWPE, which is interposed between the metal components. Some factors contribute to increased wear of the polyethylene component. Components manufactured in polyethylene UHMWPE not have photostabilizers. And inspections on manufacturers and distributors of these products was observed that during its industrial processing and marketing they are not adequately protected from direct light. Characteristics considered important for the in vitro performance of these devices are set in technical standards, but many of these standards only recommend certain requirements considered important from a technical standpoint. Currently the area of materials for use in healthcare working on regulations that seek to establish the minimum requirements for registration of orthopedic implants. Thus, this study aimed to evaluate the possible changes of components manufactured in polyethylene, ultra high molecular weight used in surgical procedures and knee arthroplasty and hip, exposed to ultraviolet radiation. The work was divided into 4 groups: group 1 (material not exposed to UV); group 2 (material exposed to UV for 1 h); group 3 (material exposed to UV for 24 h) and group 4 (material exposed to UV for 48 h). All samples were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Absorption Spectroscopy Fourier Transform Infrared (FTIR), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with EDS mapping and Atomic Force Microscopy (AFM) in order to evaluate the possible degradation of UHMWPE subjected to UV radiation. The results showed that exposure of the polymer to UV radiation at all times tested in this study modified the samples, it was observed mainly in the experimental XRD and EDS which occurred respectively a slight increase in crystallinity and decrease in the percentage oxygen. Thus, it can be concluded that the increase in crystallinity can by the action of UV radiation, affect the material properties contributing to increased wear and reduced useful life of the implant.