Orientador: José Fernando Queiruga Rey / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2013

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-02Bitstream added on 2014-06-13T21:02:05Z : No. of bitstreams: 1 alves_al_dr_bauru.pdf: 8448992 bytes, checksum: 6f09d8f5231cbff24cebe7da8169bbec (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compósitos condutores são materiais preparados para combinar as propriedades físicas dos polímeros com partículas condutivas. Neste trabalho, são apresentadas a preparação e caracterização de compósitos condutores contendo borracha natural (BN), raspa de couro (RC) e negro de fumo (NF). As Amostras foram conformadas em diferentes percentuais em massa dos constituintes BN, RC e NF: 38/60/2.0; 37.5/60/2.5; 37/60/3.0 e 36.5/60/3.5, respectivamente, aplicando uma pressão de 12 toneladas durante o 5 minutos à temperatura de 160°C, resultando em membranas com boa qualidade e com a espessura desejada. Os compósitos BN/RC/NF foram caracterizados por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), espectroscopia Raman e infravermelho, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória de varredura (DSC), análise dinâmico mecânica (DMA), testes mecânicos (Tensão versus deformação) e medidas de condutividade elétrica. A presença do NF no compósitos BN/ RC/NF, promoveu uma condutividade elétrica da ordem de 1.5x10-3 S.cm-1. Os ensaios mecânicos mostram que o compósito BN/RC/NF possui propriedades físicas intermediárias entre as membranas de BN e o couro. Verificou-se que as membranas do compósito BN/RC/NF são de baixo custo, e podem ser facilmente preparadas. Estes compósitos apresentaram boa estabilidade térmica, adequadas propriedade mecânica e condutividade elétrica, e são apropriadas para produzir luvas, mantas e pisos antiestáticos. Além disso, o compósito BN/RC/NF são obtidos a partir de resíduos de curtumes de couro contribuindo para a redução de um problema ambiental. / Conductive composites are materials prepared combining the physical properties of polymers and conductive particles. In this work the preparation and characterization of conducting composites containing natural rubber (NR), leather residue (LR) and carbon black (CB) are presented. Samples were conformed in different percentages of mass of the NR, LR and CB constituents: 38/60/2.0; 37.5/60/2.5; 37/60/3.0 and 36.5/60/3.5, respectively, applying a pressure of 12 tons during 5 minutes at the temperature of 160°C, resulting in membranes with good quality and with the desired thickness. The NR/LR/CB composites were characterized using optical microscopy (OM), scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman and infrared spectroscopy, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), mechanical test (stress vs. strain) and he electric conductivity measurements. The presence of the CB in composites NR/LR/CB provided an electric conductivity of the order of 1.5x10-3 S.cm-1. Mechanical tests show that the NR/LR/CB composites have intermediate properties between the membranes of NR and the leather. It was found that NR/LR/CB membranes can be easily prepared with very low cost. They presented good thermal stability, adequate mechanical and electric conductivity properties that are appropriate to produce gloves, blankets and antistatic floors. In addition, the NR/LR/CB composites are obtained from leather residues from tanneries contributing for the reduction of an environmental problem.

Orientador: Luiz Francisco Malmonge / Banca: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Gerson Luiz Mantovani / Resumo: Compósitos condutores associando as propriedades elétricas e magnéticas de polímeros condutores e partículas metálicas com as propriedades mecânicas e processabilidade de polímeros convencionais, devido a versatilidade e potencial de aplicações tecnológicas, têm sido cada vez mais enfatizadas na área da pesquisa. Neste trabalho foram obtidos compósitos de PVDF/Pani/Ni com propriedades magnéticas, pela mistura física das partículas de Níquel e do pó resultante da síntese da blenda de PVDF/Pani. Filmes homogêneos foram obtidos por prensagem à quente a uma temperatura de 180°C e 30 MPa. As análises termogravimétricas dos compósitos mostraram que eles apresentaram uma boa estabilidade térmica com pouca perda de massa até 300°C. As análises de microscopia eletrônica de varredura acoplado à análise dispersiva de raios X confirmaram a presença de partículas de Níquel no produto final e juntamente com as análises de calorimetria diferencial de varredura mostraram que a presença das mesmas não alteraram a estrutura conformacional e configuracional da matriz polimérica preservando os picos característico da fase α do PVDF. A condutividade elétrica do PVDF/Ni e dos compósitos de PVDF/Pani/Ni desdopado, em função do conteúdo de partículas de Níquel apresentaram limiar de percolação entre 15 e 20% com um salto de 7 e 5 ordens de grandeza, respectivamente, alcançando valores próximos ao das partículas de Níquel (10-4 S/cm). Para o compósito redopado o aumento do conteúdo de partículas causou o decréscimo de uma ordem de grandeza na condutividade elétrica de 10-3 para 10-4 S/cm. Os ensaios de tração mostraram que a presença de partículas causa um empobrecimento nas propriedades mecânicas do compósito com a diminuição da resistência a ruptura e deformação, tanto para o estado isolante como condutor. O levantamento magnético mostrou que o material antes puro passa de um comportamento ... / Abstract: Conductors composites associate at conductors polymers with electrical and magnetic properties and metal particles with mechanical properties and processability of polymers conventional due the versatility and potential for technological applications, have been emphasized to researchers. In this work, composite PVDF/Pani/Ni magnetic properties were obtained by physical mixing the nickel particles and power resulting from synthesis of blend PVDF/Pani. Homogeneous films were obtained by hot pressing at a temperature 180°C and pressure 30 MPa. The thermogravimetric analysis of composites showed that they presented a good thermal stability with little weight lost to 300°C. The analysis scanning electron microscope with energy dispersive X-ray analysis confirmed the presence to Nickel particles in the end product and with the analysis by differential scanning calorimetry showed that the presence thereof did not change the conformational and configuration structure the polymer matrix preserving the characteristic peaks of α phase PVDF. The electrical conductivity PVDF/Ni composites and PVDF/Pani/Ni undoped, to the content of nickel particles showed percolation threshold between 15 and 20% with a range 7 and 5 orders of magnitude, respectively, reaching values near to nickel particles (10-4 S/cm). For redoped composite increasing content particles caused a decrease in the magnitude electrical conductivity 10-3 to 10-4 S/cm. The stress-strain tests showed that the presence of particles causes impoverishment in the mechanical properties to composite with decreasing resistance to deformation and rupture, as the conductor with insulating state. The magnetic analysis showed that the materials before pure changed to diamagnetic behavior and with the incorporation of particles are showed a ferromagnetic behavior. Analyses of reflectivity/absorption electromagnetic showed an increase of potency absorbed and reflected with increasing conductive ... / Mestre

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein / Banca: Antonio Carlos Ancelot Junior / Banca: José Maria Fernandes Malet / Resumo: Ao encontro das necessidades de um mercado cada vez mais exigente, uma série de novas resinas vem sendo desenvolvidas; dentre estas as resinas polibenzoxazinas, que constituem uma nova classe de resinas fenólicas termorrígidas, que vem superando as propriedades das tradicionais resinas epóxi e fenólica, quando aplicadas na indústria aeroespacial. Com isto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar a resina benzoxazina de alto desempenho denominadas oAI-a (benzoxazina orto-amida-imida), processar compósitos de benzoxazina/fibra de carbono via'Hand lay up', utilizando as resinas benzoxazina fenol-diamino difenil metano (P-DDM), a resina oAI-a e a resina benzoxazina comercialmente disponível (Epsilon 99100 RTM), via moldagem por compressão a quente, e caracterizar suas propriedades físico-químicas, tanto em condições secas como expostas a radiação ultravioleta, umidade e calor e querosene de aviação, dando subsídios para o domínio da produção e caracterização de novos materiais com aplicações aeroespaciais. Os resultados obtidos a partir deste trabalho foram comparados entre si e com as propriedades mecânicas e térmicas das tradicionais resinas epóxi e fenólica disponíveis na literatura. Os resultados mostram que os compósitos de resina benzoxazina Epsilon 99100 RTM e P-DDM apresentam boa consolidação, temperatura de transição vítrea em torno de 162°C, para a resina Epsilon 99100 RTM e 168°C para a resina P-DDM e boa estabilidade térmica. No caso dos compósitos obtidos com a resina Epsilon 99100 RTM, o condicionamento por imersão em água reduziu sua Tg em 12%, e até 4,5% para as amostras condicionadas em UV, quando comparadas com as amostras não condicionadas. Foi também observado que para as amostras expostas ao querosene de aviação houve um aumento do valor da Tg de até 3,5%, quando comparado com os ... (Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / Abstract: A series of new resins have been developed meeting the needs of an increasingly demanding market, among these the polibenzoxazin resins which constitute a new class of thermoset phenolic resin, which is overcoming the properties of traditional epoxy and phenolic resins when applied in the aerospace industry. With this, the present work aims to synthesize high performance benzoxazine resin called oAI-a (ortho-amide-imide benzoxazin), process composite benzoxazin/carbon fiber via'Hand lay up'using the benzoxazin phenol resins diamino diphenyl methane (P-DDM), the resin oAI-a and the benzoxazine resin commercially available (Epsilon 99100 RTM) via compression hot molding and characterize their physical and chemical properties both under dry conditions and exposed to ultraviolet radiation, humidity and heat and jet fuel, helping it to control production and characterization of new materials with aerospace applications. The results obtained from this study were compared between themselves and with the mechanical and thermal properties of traditional epoxy and phenolic resins available in the literature. The results show that benzoxazine resin composites Epsilon 99100 RTM and P-DDM exhibit good consolidation glass transition temperature around 162°C to the resin Epsilon 99100 RTM and 168°C to the resin P-DDM and good thermal stability. In the case of the composites obtained with Epsilon 99100 RTM resin the conditioning by immersion in water its Tg was reduced 12%, and up to 4.5% for samples UV conditioned when compared to nonconditioned samples. It was also observed that for the samples exposed to aviation kerosene was an increase in the Tg value of up to 3.5% compared with the results obtained in nonconditioned samples. In addition, samples conditioned in water showed an increase of interlaminar shear strength(22%) compared to non-conditioned samples; while the samples immersed in jet fuel showed no significant variation in their performance / Doutor

Orientadora: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Koshun Iha / Resumo: As resinas fenólica e furfurílica possuem elevada densidade de ligações cruzadas e alto teor de carbono fixo, sendo, portanto, amplamente aplicadas na área aeroespacial, principalmente na obtenção de carbono vítreo. Apesar do domínio da produção de resinas fenol-furfurílica (FF) já se encontrar disponível em literatura, poucos dados a respeito de suas propriedades são publicados. Além disso, quase nenhuma informação pode ser encontrada a respeito da produção de compósitos nanoestruturados de resina fenol-furfurílica reforçada com nanotubos de carbono. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é a obtenção de resina fenol-furfurílica e seus compósitos nanoestruturados com diferentes concentrações de nanotubos de carbono (0,1; 0,5 e 1,0 % m/m) e a caracterização térmica dos mesmos. Durante o desenvolvimento deste trabalho, as amostras foram avaliadas via calorimetria exploratória diferencial (DSC), visando obter informações a respeito do seu calor específico (cp); análise termomecânica (TMA) para obtenção do coeficiente de expansão térmica linear (α) e termogravimetria (TGA) para o conhecimento da temperatura de degradação térmica, tanto via análises reais como simuladas por software, conhecido como Highway Simulation. As análises de DSC mostram que os valores de cp tendem a aumentar com a temperatura até aproximadamente 150°C, a partir da qual tendem a decrescer. Além disso, a introdução dos CNT na resina FF aumenta o valor de cp até a concentração de 0,5%. O coeficiente de expansão térmica linear obtido pela técnica de TMA para a amostra de FF foi 33.10-6 °C-1. A introdução de CNT nas amostras de FF não afeta significativamente sua estabilidade térmica. Os valores encontrados de cp, α e temperatura inicial de degradação térmica para a resina FF são próximos aos valores da resina fenólica encontrados na literatura / Abstract: Phenolic and furfuryl alcohol resins have a high density of cross-links and high carbon yield, and thus widely applied in the aerospace area, mainly in the vitreous carbon processing. The production of phenol-furfuryl alcohol resin (FF) is already available in the literature, however, few works report its properties. Furthermore, almost no information can be found regarding the production of nanostructured composites of FF/carbon nanotubes (CNT). In this way, the aim of this work is to obtain nanostructured composites of FF/CNT with different concentrations of carbon nanotubes (0.1, 0.5 and 1.0% w/w) and thermal characterization. The specimens were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), in order to obtain information regarding your specific heat (cp); thermo-mechanical analysis (TMA) for obtaining the linear thermal expansion coefficient (α) and thermogravimetry (TGA) to knowledge of the temperature of thermal degradation, either by actual analyses as simulated by software known as Highway Simulation. The DSC analysis shows that the samples studied show that cp values tend to increase with the increase of temperature up to 150°C. Furthermore, the introduction of the CNT in FF resin increases the value of cp up to a concentration of 0.5%. The coefficient of linear thermal expansion obtained by the TMA technique for sample FF was 33.10-6 °C-1. The introduction of the CNT samples FF does not affect its thermal stability. The values found in the analyses are close to the values of the phenolic resin in the literature / Mestre

Orientador: Maria Odila Hilário Cioffi / Coorientador: Alessandro Rodolfo de Paula / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Tessie Gouvêa da Cruz / Resumo: Os compósitos compreendem uma classe de material de grande importância industrial. Compósitos carbono/epóxi apresentam inúmeras vantagens em comparação aos materiais convencionais, possibilitando projetos complexos, mais leves e de elevada resistência à corrosão e à fadiga. Contudo, sua baixa resistência a carregamentos transversais requer avaliação do comportamento do material, como consequência de impacto de objetos. O foco deste trabalho foi estudar a resposta ao impacto, caracterizada como tolerância ao dano, em compósito carbono/epóxi processado via Moldagem por Transferência de Resina (RTM). Foram analisadas as propriedades do compósito carbono/epóxi obtido e a degradação de suas propriedades após impacto. Neste trabalho, foi realizada a seleção da resina epóxi e do tecido de fibra de carbono, bem como seu arranjo, a fração volumétrica e o controle dos parâmetros de injeção e de cura. A caracterização do compósito foi realizada por microscopia de inspeção acústica CScan. O estudo da tolerância ao dano foi realizado utilizando corpos de provas impactados em dois níveis de energia, conforme norma ASTM D 7136M e a sua resistência à compressão residual, conforme norma ASTM D 7137M, foi avaliada em comparação com a resistência à compressão do compósito isento de defeitos, conforme norma ASTM D6641M. Os resultados mostram redução na resistência à compressão de aproximadamente 50% e energias absorvidas a 20 J e 30 J respectivamente, de 0,51 J/cm2 e 0,58 J/cm2 para o laminado 1 e de 0,37 J/cm2 e 0,90 J/cm2 para o laminado 2 / Abstract: Composites comprise a material class of high industrial importance. Carbon/epoxy composites offer a wide amount of advantages in comparison with traditional materials, enabling complex projects, lighter and with high corrosion and fatigue resistance. However, the low transverse load resistance characteristic requires an evaluation of material behavior, as a consequence of impact occurrence. The work focus was study the damage response, defined as damage tolerance, in a carbon/epoxy composite processed by Resin Transfer Moulding (RTM). It was analyzed carbon/epoxy composite properties obtained and properties degradation after impact test. In this work were done the selection of epoxy resin and reinforcement, further the lay-up of carbon fabric, volumetric fraction and injection and curing parameters control. The composite assessment was done by acoustic microscopy inspection C-Scan. The damage tolerance study was done using impacted coupons with two energy levels, in accordance to ASTM D 7136M standard, and the residual compression resistance, in accordance to ASTM D 7137M standard, was evaluated in comparison with compression resistance in a composite without damage in accordance to ASTM D 6641M standard. Results show compressive resistance reduction about 50% and absorbed energy to 20 J and 30 J respectively, of 0,51 J/cm2 and 0,58 J/cm2 for the laminate 1 and 0,37 J/cm2 and 0,90 J/cm2 for the laminate 2 / Mestre

Na montagem de um farol automobilístico são utilizados diversos materiais, tais como insertos metálicos nas fixações, vidros nas lâmpadas, materiais poliméricos nas lentes, carcaças, molduras, vedações e refletores, além de vernizes, tintas, película de metal para reflexão do feixe luminoso. Há cerca de quatro décadas foi iniciada a confecção dos refletores utilizando o BMC (bulk moulding compound), sigla em inglês para composto para moldagem em forma de massa, que é um compósito polimérico termofixo. Este material apresenta inúmeras vantagens sobre o metal, tal como forma e geometria que podem se integrar facilmente ao desenho do carro, elevada produtividade, baixo custo e da elevada resistência térmica. Contudo, apresentam o inconveniente de não poderem ser reciclados. Uma opção ao BMC tem sido o PEI [poli (éter imida)], que é um material polimérico termoplástico de alto desempenho que apresenta propriedades atrativas para essa utilização. Oferece também elevada produtividade, porém com um custo elevado se comparado ao BMC. Tem a vantagem de pode ser reciclado. De modo a analisar o potencial dos dois materiais e extrair deles suas vantagens competitivas, bem como determinar suas possíveis limitações, o presente trabalho apresenta os resultados de caracterização mecânica, análise térmica, ensaios de impacto, ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e reaproveitamento de resíduos de BMC, incorporando-o ao PVC [poli (cloreto de vinila)], resultando uma nova blenda polimérica. O estudo conclui que ambos os materiais podem ser utilizados para fabricação de refletores automobilísticos. No entanto, o preço do PEI é maior que o do BMC, o que desestimula sua utilização em produtos de alta escala de produção, como, por exemplo, o produto do presente trabalho. O BMC por sua vez não pode ser reciclado, exigindo um custo adicional para seu reaproveitamento de maneira a evitar seu descarte em aterro sanitário. / For assembly of an automobile headlight a lot of materials are used such as metallic inserts anchors, glass in the lamps, lens of polymeric materials, bezels, frames, fences and reflectors as well as paints, metallic sheet for reflection of the luminous beam. About four decades ago begun the manufacturing of BMC reflectors, which is a thermoset composite material. This material presents countless advantages on the metal, such as shape and geometry that can easily integrate the designing of cars, high productivity, low cost and high heat resistance. However, they have the disadvantage of not being able to be recycled. An option to the BMC has been the PEI [poly (ether imide)], which is a high performance polymeric thermoplastic material which brings attractive properties for the production of reflectors. It also offers high productivity, however with a high cost compared to BMC. It also has the advantage of being recycled. In order to analyze the potential of both materials and extract their competitive advantages, as well as determine their possible limitations, this study presents the results of mechanical characterization, thermal analysis, impact tests, tests on heat deflection temperature (HDT) and the reuse of BMC waste, incorporating it to PVC [poly (vinyl chloride)], resulting in a new polymeric blend. The study concludes that both materials can be used for manufacturing automobile reflectors. However, the price of PEI is higher than the one of BMC, which discourages their use in high-scale production products, as the one of this work. The BMC for your time can not be recycled, demanding an extra cost for their reuse, avoiding its disposal in landfill.

As fibras naturais apresentam boas propriedades mecânicas e adsortivas, considerável biodegradabilidade, baixo custo, e provêm de recursos renováveis. Por outro lado, a incompatibilidade entre fibras naturais que possuem caráter hidrofílico e materiais poliméricos hidrofóbicos gera uma fraca interface fibra/polímero, podendo ocorrer laminação do material. Portanto, o preparo desses materiais compósitos permanece um desafio. Neste trabalho foram sintetizadas membranas semipermeáveis, com matriz de policloreto de vinila (PVC) e a matriz combinada de policloreto de vinila (PVC) e o polietileno glicol (PEG), com reforço de fibras vegetais - bucha vegetal, cana de açúcar, coco e pequi - in natura e tratadas quimicamente. As fibras vegetais passaram por três tratamentos diferentes: mercerização ou alcalinização por hidróxido de sódio a 5% (m/m), acetilação e tratamento por permanganato de potássio a 0,5 % (m/m). A caracterização dos compósitos e dos precursores foi realizada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análises térmicas (TG-DTG-DSC), microscopia eletrônica de varredura e energia dispersiva de raio-X (MEV/EDS), dureza e difração de raio-X (DRX). Os estudos de permeabilidade envolveram ensaios de intumescimento de água, adsorção de corante rodamina B em batelada e microfiltração de soluções de corante, visando aplicação no tratamento de efluentes. A inserção de fibras vegetais nas membranas poliméricas provocou uma diminuição da estabilidade térmica e decréscimo nos ensaios de dureza Shore D, principalmente nas membranas microporosas com matriz de PVC- PEG. Além disso, as fibras conferem às membranas de PVC e PVC-PEG, um aumento significativo na capacidade adsortiva, variando de 8% a 98% dependendo do tipo de fibra, tratamento químico e da matriz polimérica. As membranas preparadas com as fibras de cana e coco foram as mais eficientes na adsorção do corante. Em relação aos tratamentos químicos, observou-se alteração na morfologia das fibras, tornando-as mais rugosas e promovendo uma maior afinidade e coesão na interface polímero-fibra. / The natural fibers have good mechanical and adsorptive properties, considerably biodegradability, low cost and still provide from renewable resources. Moreover, the incompatibility between hydrophilic natural fibers and synthetic hydrophobic polymeric materials is a challenge at the application of these composite materials generates the weak interface fiber / polymer, delamination of the materials and can occur, therefore, preparation of composite materials remains a challenge. In this work semi-permeable membranes were synthesized with array polyvinyl chloride (PVC) and the combined array of polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene glycol (PEG) reinforced with natural fibers (loofah, sugarcane, coconut and pequi) in natura and chemically treated. The natural fibers passed for three different treatments, mercerizing or alkalization by sodium hydroxide 5% (w/w), acetylation and treatment with potassium permanganate to 0.5% (w/w). The characterization of composite and precursor was performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TG-DTG-DSC), scanning electron microscopy and energy dispersive ray-X (SEM / EDS), hardness and x-ray diffraction. Permeability studies involving swelling test water, rhodamine B dye adsorption in batch and microfiltration dye solutions, aimed application in treating effluents. The insertion of vegetable fibers in the polymeric membrane caused a decrease in thermal stability and a decrease in Shore D hardness tests, especially in composite membranes with PVC PEG matrix. Moreover, the fibers provide a significant increase in adsorptive capacity for membranes made of PVC and PVC-PEG ranging from 8% to 98%, depending on the type of fiber, chemical treatment and the polymer matrix. Membranes prepared with sugar cane and coconut fibers were more efficient in the adsorption of the dye. With respect to chemical treatments observed change in the morphology of the fibers, making them more rough, promoting a higher affinity and cohesiveness in the polymer-fiber interface.

Este trabalho apresenta o estudo da incorporação de fibra de vidro curta em composto rígido de poli(cloreto de vinila) - PVC - por meio de equipamentos e técnicas de processamento convencionais da indústria brasileira. Foram avaliadas as influências de: a) tamanho de fibra de vidro (tipo E), b) dosagem de fibra de vidro, c) dosagem de dióxido de titânio (TiO2) e d) a temperatura de processamento nas propriedades físicas, térmicas, mecânicas e na adesão entre matriz polimérica e fibra de vidro (analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura). O custo-benefício dos compósitos foi calculado por meio de Índices de Mérito para os modos de carregamento mecânico encontrados nos tubos pressurizados para água fria (Cilindro com Pressão Interna) e perfis rígidos utilizados em construção civil (Barra em Flexão), dado o grande uso de PVC nestas aplicações. Entre os resultados obtidos, destaca-se o aumento de 45% no módulo de elasticidade para os compósitos com 20% de fibra de vidro moída que, para algumas aplicações, pode apresentar uma relação custo-benefício bastante favorável. / This work presents the impact of the short glass fiber incorporation in rigid PVC compound through conventional processing techniques currently employed in the Brazilian industry. It were studied the influences of a) glass fiber geometry (E type), b) glass fiber content, c) titanium dioxide content and d) processing temperature in the physical, mechanical and thermal properties. The adhesion conditions between polymeric matrix and glass fiber was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Cost-benefit relation of composites was evaluated using materials index technique for mechanical conditions found in pressurized water pipes (cylinder with internal pressure) and in building construction profiles (beam loaded in bending). The results attained suggested that, in some cases, the mechanical properties enhancement (such as the increase of 45% in the modulus of elasticity for composites containing 20% of glass fiber) and the processing techniques required to produce it can present an interesting cost-benefit relation.

Advances on secondary lithium ion batteries imply the use of solid polymer electrolytes, which represent a promising solution to improve safety issues in high energy density batteries. Through dissolution of lithium salts into a polymeric host, such as poly(ethylene oxide) (PEO), ion conducting polymers are obtained. The Li+ ions will be localized in the proximity of the oxygen atoms in the PEO chains and thus, their motion strongly correlated with the segmental reorientation of the polymer. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, translational diffusion coefficients and transverse relaxation times (T2) contribute to the understanding of the involved structures and the ongoing dynamical processes in ionic conductivity. Nuclei with different motional freedom can present different T2 times. T2xT2 exchange experiments enable studying exchange processes between nuclei from different motional regimes. In this work, three different ion conducting polymers were studied. First, PEG was doped with different amounts of LiClO4. 7Li NMR relaxometry measurements were done to study dynamical behavior of the lithium ions in the amorphous phase. All samples presented two lithium types with clearly differentiated T2 times, indicating the presence of two regions with different dynamics. The mobility and consequently the T2 times, increases with temperature. It was observed, that the doping ratio strongly influences the dynamics of the lithium ions, as the amount of crystalline PEG is reduced while increasing the polarity of the sample. A local maximum of the mobility was observed for y = 8. With the T2xT2 exchange experiments exchange rates between both lithium sites were quantified. Second, the triblock copolymer PS-PEO-PS doped with LiTFSI was studied with high resolution solid state NMR techniques as well as with 7Li relaxometry measurements. T1ρ and spin diffusion measurements gave insight on the influence of the doping and the PS/PEO ratio on the mobility of the different segments and on interdomain distances of the lamellar phases. Third, multiple quantum diffusion measurements were applied on poly(ethylene glycol) distearate (PEGD) doped with LiClO4. Therefore, triple quantum states of the 3/2 nucleus 7Li were excited. After optimizing the experimental procedure, it was possible to obtain reliable diffusion coefficients using triple quantum states. / O avanço da tecnologia em baterias secundárias de íons lítio envolve o uso de polímeros condutores iônicos como eletrólitos, os quais representam uma solução promissora para obter baterias de maior densidade de energia e segurança. Polímeros condutores são formados através da dissolução de sais de lítio em uma matriz polimérica, como o poli(óxido de etileno) (PEO). Os íons de lítio estão localizados próximos aos oxigênios do PEO, de tal forma que seu movimento está correlacionado com a reorientação das cadeias poliméricas. Espectroscopia por Ressonância magnética nuclear (RMN), junto com medidas de difusão translacional e tempos de relaxação transversal (T2) contribuem para elucidar as estruturas e os processos dinâmicos envolvidos na condutividade iônica. Núcleos com diferente liberdade de movimentação podem ter tempos de T2 diferentes. Experimentos de T2xT2 permitem correlacionar sítios de diferentes propriedades dinâmicas. Neste trabalho, três diferentes polímeros condutores iônicos foram estudados. Primeiro, PEG foi dopado com LiClO4. As propriedades dinâmicas dos íons lítio na fase amorfa foram estudadas com medidas de relaxometria por RMN do núcleo 7Li. Todas as razões de dopagem apresentaram dois T2 diferentes, indicando dos tipos de lítio com dinâmica diferente. A mobilidade, e consequentemente os tempos T2 aumentam com aumento da temperatura. Foi identificado que a dopagem fortemente influencia a dinâmica dos íons lítio, devido à redução da fase cristalina PEG e o aumento da polaridade na amostra. Um máximo local da mobilidade foi observado para y = 8. Com o experimento T2xT2 foram quantificadas as rações de troca entre os dois tipos de lítio. Segundo, o copolímero tribloco PS-PEO-PS dopado com LiTFSI foi analisado através de técnicas de RMN de estado sólido de alta resolução assim como através de medidas de relaxação de 7Li. Medidas de T1ρ e difusão de spin mostraram a influência da dopagem e da razão PS/PEO na mobilidade dos diferentes segmentos e nas distâncias interdomínio das fases lamelares. Terceiro, medidas de difusão através de estados de múltiplos quanta foram feitas em diesterato de polietileno glicol (PEGD) dopado com LiClO4. Estados de triplo quantum foram criados no núcleo 7Li, spin 3/2. Após garantir a eficiência das ferramentas desenvolvidas, foi possível obter coeficientes de difusão confiáveis.