Compostos de borracha têm inúmeras aplicações, e uma delas é na confecção de mangotes de transferência utilizados em operações de offloading. O elastômero utilizado no interior do mangote é o poli (butadieno-acrilonitrila), conhecido como borracha nitrílica (NBR), por sua resistência química. Neste trabalho se propõe o uso de fibra aramida (FA) curta em compostos de borracha nitrílica para aumentar a sua resistência química e mecânica visando aplicação desta em mangotes. Os compostos de borracha nitrílica foram formulados com 1%, 3% e 5 % de fibra aramida curta com o objetivo de avaliar o desempenho em relação aos diferentes teores de fibra. Os compostos foram preparados em misturador fechado utilizando borracha nitrílica com 33% de acrilonitrila e dois masterbatches comerciais de fibra aramida curta (Rhenogran® P91-40/NBR com 40% FA, Merge 1F770 com 23% FA). Os compostos foram avaliados com relação as suas propriedades físicas, dinâmico-mecânicas e reológicas. Os resultados evidenciaram a anisotropia dos compostos contendo fibras sendo observado que há um alinhamento destas no sentido do processamento. Houve um incremento significativo nos módulos e na resistência ao rasgamento dos compostos de borracha nitrílica reforçados com fibra aramida (NBR/FA), no sentido da orientação das fibras. A viscosidade Mooney dos compostos NBR/FA aumentou de acordo com o teor de fibra aramida, porém não se observou maior dificuldade no processamento dos compostos. Com relação ao comportamento dinâmico-mecânico dos compostos NBR/FA foi observado uma redução no fator de perda, tan δ, em função do aumento da concentração de fibra aramida. / Rubber compounds have several applications. An application is production the transfer hoses for offloading operations. The elastomer used inside the hose is nitrile rubber (NBR), by its chemical resistance. This work proposes the use of aramid fiber (FA) in nitrile rubber compounds to increase its chemical and mechanical resistance to use in transfer hoses. The nitrile rubber compounds were formulated with 1%, 3% and 5% of aramid short-fiber to evaluate the performance in different fiber contents. The compounds were prepared in a closed mixer using nitrile rubber with 33% acrylonitrile and two commercial masterbatch aramid short-fibers (Rhenogran® P91-40 / NBR with 40% FA, Merge 1F770 with 23% FA). The compounds were evaluated for their physical properties, dynamic mechanical and rheological. The results showed the anisotropy of the compounds with fibers, being observed that there is an alignment of fibers during processing. There was a significant increase in the modules and tear resistance of nitrile rubber compounds reinforced with aramid fiber, in the direction of fiber orientation. The Mooney Viscosity of NBR/FA compounds increased with incorporation the aramid fiber, however, there wasn't increased the difficulty in processing of the compounds. In dynamic-mechanical behavior of compounds NBR/FA was observed a reduction in the loss factor, tan δ, in function of the concentration of aramid fibers.

O presente trabalho busca o entendimento do aparecimento da fase cristalina em compósitos de polipropileno isotático, que contém carbonato de cálcio, em presença ou não de polipropileno modificado com anidrido maléico (PPMA). Vários tipos de CaCO3 foram utilizados: com diâmetros médios de 0,9 m, com e sem tratamento superficial, 2,5 m e 3,0 m. As duas séries de compósitos, com e sem PPMA, denominadas iPP/CaCO3/PPMA e iPP/CaCO3, foram formuladas com as seguintes razões mássicas, 94,5/5/0,5% e 95/5, respectivamente. Em ambas as séries, observou-se a ocorrência das fases cristalinas e do polipropileno; entretanto, a concentração relativa variou de acordo com o tipo de compósito. A caracterização das fases cristalinas presentes nos compósitos foi realizada utilizando a difratometria de raio-x (DRX) e análises térmicas, principalmente, calorimetria diferencial exploratória (DSC). As análises por DSC incluíram o estudo cinético da cristalização isotérmica e não isotérmica dos compósitos. Os resultados obtidos permitiram identificar os compósitos com maior concentração de fase cristalina e relacionar a sua formação com os constituintes presentes nos compósitos. / The present work aims to understand the occurrence of the beta crystalline phase in composites of isotactic polypropylene with calcium carbonate in the presence or not of polypropylene grafted maleic anhydride (PPMA). CaCO3 having different average diameter were used: 0.9 m with and without surface treatment, 2.5 m and 3.0 m. Both series of composites, one with PPMA and another without, named iPP/CaCO3/PPMA and iPP/CaCO3, were formulated at the following mass proportions: 94.5/5/0.5% and 95/5, respectively. The presence of the e crystalline phases in polypropylene were observed. However, the relative concentration of such phases depended on the composite composition. The characterization of the crystalline phases in composites were performed by using x-ray diffraction (DRX) and thermal analyses, mainly, differential scanning calorimetry (DSC). DSC analysis was used to investigate isothermal crystallization kinetic and nonisothermal crystallization kinetic. The results allowed the identification of the composites with higher concentration of crystalline phase and it was possible to attribute the phase occurrence to the presence of specific constituents of the composites.

Neste trabalho foi avaliado o método de intercalação via co-coagulação na preparação de nanocompósitos de SBR com uma montmorilonita organicamente modificada (OMMT) com o objetivo de desenvolver nanocompósitos com propriedade de barreira a gases superior aos compostos elastoméricos convencionais. Foram preparados nanocompósitos de SBR com enxofre e MBTS contendo 3, 6 e 9 phr de OMMT avaliando-se as melhores condições de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação. Também foi avaliada a influência da nanoargila na cura e nas propriedades do SBR. Os compósitos foram caracterizados por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TGA) e difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios físicos (tração e dureza). O processo com maior tempo (168 h) de intumescimento da OMMT no látex de SBR e a co-coagulação rápida foi a melhor condição de processo para a obtenção de nanocompósitos com morfologia intercalada. A avaliação da cura dos nanocompósitos por DSC e pela curva reométrica permitiu verificar que a OMMT acelera a reação de reticulação do SBR por enxofre. A avaliação dos nanocompósitos não vulcanizados por DRX mostrou que houve intercalação de SBR nas nanocamadas da OMMT independente do teor desta e das condições utilizadas na co-coagulação do látex. A morfologia dos nanocompósitos vulcanizados, avaliada por DRX e MET, revelou que houve esfoliação parcial e intercalação da OMMT para os três teores de nanoargila utilizados. Os nanocompósitos avaliados apresentaram pequenas variações na Tg em relação ao composto de SBR sem nanoargila. O coeficiente de permeabilidade ao oxigênio avaliado em filmes dos nanocompósitos decresceu com o aumento do teor de OMMT incorporada nestes, sendo para o nanocompósito de SBR com 9 phr, 44% menor que o observado para o filme sem OMMT. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos com 6 e 9 phr de OMMT foram significativamente superiores ao composto sem OMMT. Verificou-se que o método de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação látex de SBR foi eficiente, embora ainda possa ser otimizado. / In this study, the preparation method of SBR-clay nanocompósitos by cocoagulating both the latex and the organically modified montmorillonite (OMMT) were investigated in order to achieve nanocomposites with good gas barrier property. SBR-clay nanocomposites prepared with 3, 6 and 9 phr of OMMT were cured with MBTS and sulfur evaluating the best conditions for OMMT incorporation during insitu co-coagulation. The nanoclay influence on the SBR reaction cure and the nanocomposite properties was evaluated. The composites were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic mechanical analysis (DMA) and physical tests. The process with the longest OMMT swelling (168 h) in the SBR latex and the fastest co-coagulation rate was the best option for the production of intercalated nanocomposites. The evaluation of the SBR cure by DSC and rheometric curve showed that the OMMT accelerates the elastomer crosslinking reaction by sulfur. XRD analyses of the uncured nanocomposites through showed intercalated morphology independent of the nanoclay content and conditions in the latex co-coagulation process. The morphology of the cured nanocomposites showed OMMT partial intercalation and exfoliation for the three concentrations of nanoclay used. The nanocomposites evaluated showed small variations in glass transition temperature when compared with the nanoclay free SBR compound. The coefficient of oxygen permeability in the nanocomposite films decreased with the amount of OMMT, being 44% lower in the nanocomposite with 9 phr compared to the pattern without OMMT. The mechanical properties of nanocomposites with 6 and 9 phr of OMMT were significantly higher than the compound without nanoclay. The method of OMMT in-situ incorporation during the co-coagulation of SBR latex was found effective; although it can still be improved.

Orientador: Ivonete O. Barcellos. / Co-orientador: Doris Z. Bucci. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Tese de mestr.. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Orientador: Edson Antonio Capello Sousa / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Sandra Regina Rissato / Banca: Kleper de Oliveira Rocha / Resumo: Os laminados de compósitos poliméricos possuem um valor já consagrado dentro das aplicações mecânicas e industriais. Sua versatilidade aliada a suas propriedades mecânicas, incentivam o aumento das aplicações, devido em partes pela facilidade de construção, tornando-os competitivos com relação a outros materiais. O conhecimento sobre a matriz polimérica, que possui inúmeras variações e aplicações, neste trabalho contou com o estudo de três tipos, sendo duas do grupo bisfenol "a" e uma do grupo bisfenol "f". A caracterização destas matrizes através das técnicas de TG e DSC, influenciaram na escolha em virtude da aplicação a qual seriam submetidas. E sobre o reforço, que neste estudo, utilizou tecidos de fibra de carbono em trama de tela. O processo de fabricação dos laminados através de infusão a vácuo contribuiu para um resultado satisfatório, demonstrando vantagens com relação à melhor impregnação e minimizando os possíveis vazios na matriz. Os dois tipos de revestimento aplicados nestes laminados, sendo um chamado de revestimento a frio, que é um produto composto por três tipos de materiais distintos, metal, cerâmica e polímeros e o segundo a aspersão térmica, através da técnica de aspersão por chama de arames, contendo carbeto de tungstênio, recobriram o material de forma eficiente, mantendo boa adesão superficial. Estes laminados recobertos tem a finalidade de terem a vida útil aumentada e proporcionar uma maior resistência a abrasão severa. Os ensaios mecânicos aplicados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The laminates of polymeric composites have an already established value within the mechanical and industrial applications. Its versatility combined with its mechanical properties, encourage the increase the applications, due in part for the ease of construction, making them competitive with respect to other materials. The knowledge about the polymer matrix, which has numerous variations and applications, in this work had the study of three types, two of the bisphenol group "a" and one of the bisphenol "f" group. The characterization of these matrices through TG and DSC techniques influenced the choice by virtue of the application to which they would be submitted. And on the reinforcement, which in this study, used carbon fiber fabrics in screen fabric. The process of manufacturing the laminates through vacuum infusion contributed to a satisfactory result, demonstrating advantages in relation to the better impregnation and minimizing voids in the matrix. The two types of coating applied on these laminates, one called cold coating, which is a product composed of three different types of materials, metal, ceramic and polymers and the second the thermal spray, by the flame spray technique of wires, Containing tungsten carbide, coated the material efficiently, maintaining good surface adhesion. These coated laminates have the purpose of having increased shelf life and providing greater resistance to severe abrasions. The applied mechanical tests demonstrate the good characteristi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Compostos de borracha têm inúmeras aplicações, e uma delas é na confecção de mangotes de transferência utilizados em operações de offloading. O elastômero utilizado no interior do mangote é o poli (butadieno-acrilonitrila), conhecido como borracha nitrílica (NBR), por sua resistência química. Neste trabalho se propõe o uso de fibra aramida (FA) curta em compostos de borracha nitrílica para aumentar a sua resistência química e mecânica visando aplicação desta em mangotes. Os compostos de borracha nitrílica foram formulados com 1%, 3% e 5 % de fibra aramida curta com o objetivo de avaliar o desempenho em relação aos diferentes teores de fibra. Os compostos foram preparados em misturador fechado utilizando borracha nitrílica com 33% de acrilonitrila e dois masterbatches comerciais de fibra aramida curta (Rhenogran® P91-40/NBR com 40% FA, Merge 1F770 com 23% FA). Os compostos foram avaliados com relação as suas propriedades físicas, dinâmico-mecânicas e reológicas. Os resultados evidenciaram a anisotropia dos compostos contendo fibras sendo observado que há um alinhamento destas no sentido do processamento. Houve um incremento significativo nos módulos e na resistência ao rasgamento dos compostos de borracha nitrílica reforçados com fibra aramida (NBR/FA), no sentido da orientação das fibras. A viscosidade Mooney dos compostos NBR/FA aumentou de acordo com o teor de fibra aramida, porém não se observou maior dificuldade no processamento dos compostos. Com relação ao comportamento dinâmico-mecânico dos compostos NBR/FA foi observado uma redução no fator de perda, tan δ, em função do aumento da concentração de fibra aramida. / Rubber compounds have several applications. An application is production the transfer hoses for offloading operations. The elastomer used inside the hose is nitrile rubber (NBR), by its chemical resistance. This work proposes the use of aramid fiber (FA) in nitrile rubber compounds to increase its chemical and mechanical resistance to use in transfer hoses. The nitrile rubber compounds were formulated with 1%, 3% and 5% of aramid short-fiber to evaluate the performance in different fiber contents. The compounds were prepared in a closed mixer using nitrile rubber with 33% acrylonitrile and two commercial masterbatch aramid short-fibers (Rhenogran® P91-40 / NBR with 40% FA, Merge 1F770 with 23% FA). The compounds were evaluated for their physical properties, dynamic mechanical and rheological. The results showed the anisotropy of the compounds with fibers, being observed that there is an alignment of fibers during processing. There was a significant increase in the modules and tear resistance of nitrile rubber compounds reinforced with aramid fiber, in the direction of fiber orientation. The Mooney Viscosity of NBR/FA compounds increased with incorporation the aramid fiber, however, there wasn't increased the difficulty in processing of the compounds. In dynamic-mechanical behavior of compounds NBR/FA was observed a reduction in the loss factor, tan δ, in function of the concentration of aramid fibers.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287334.pdf: 4292167 bytes, checksum: d14d882a948fc7523ba5bc277d5b09b3 (MD5) / A obtenção e estudo das propriedades de nanocompósitos poliméricos têm atraído grande interesse de recentes pesquisas. Os nanotubos de carbono e negro de carbono têm mostrado ser um reforço efetivo para modificar as propriedades elétricas, mecânicas e físicas dos materiais. Para a obtenção de nanocompósitos poliméricos, uma dispersão homogênea das nanopartículas na matriz polimérica é um fator preponderante para que as propriedades micro e macroscópicas sejam adequadas a aplicações específicas. Neste trabalho, a dispersão de nanotubos de carbono funcionalizado (NTCF) comparada com nanotubos de carbono não funcionalizado (NTCA) foi investigada em diferentes solventes, com e sem a presença do surfactante (CTAB). Dos sistemas avaliados para a preparação de nanocompósitos em matriz de PVAL, a dispersão das cargas condutoras em água e em presença de CTAB mostrou-se mais adequada. A análise térmica mostrou que a presença de metais nas nanopartículas influi no mecanismo de decomposição dos filmes de nanocompósitos. As características morfológicas dos filmes de nanocompósitos foram densas e sem poros. Os estudos reológicos mostraram que com a diminuição da temperatura e com o aumento da quantidade de NTCF, um aumento na viscosidade do fluido foi obtido. Os valores de condutividades elétricas dos nanocompósitos foram maiores do que do filme de PVAL puro. Nanotubos de carbono não funcionalizados obtiveram os limiares de percolação muito acentuados quando comparados ao dos nanocompósitos com nanotubos de carbono funcionalizados e negro de fumo. A não homogeneidade dos filmes de nanocompósitos induziu as diferenças nos valores de condutividade elétrica em diferentes pontos de filmes de PVAL/NTCF. Com o aumento da pressão aplicada aos filmes de PVAL/NTCF ocorreu um aumento na condutividade elétrica. Ensaios de tração mostraram que em baixas concentrações de nanopartículas, uma maior deformação ocorreu nos nanocompósitos em relação ao PVAL puro, no entanto, maiores concentrações de nanopartículas mostraram uma diminuição na deformação dos filmes. Os espectros de infravermelho e testes de absorção das blendas sugerem a ocorrência da reticulação. Blendas de PVAL/QTN apresentaram maior condutividade elétrica do que PVAL puro, mas com o limiar de percolação não sendo atingido na concentração de 1 g NTCF/100 g da mistura.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242757.pdf: 6711475 bytes, checksum: fd6b830970e4baf706bfe938eefd106a (MD5) / O objetivo geral deste estudo foi preparar filmes de amido de milho com propriedades térmicas, mecânicas e de biocompatibilidade adequadas para aplicação como biomaterial. Nesse sentido, foi inicialmente analisado o efeito do tratamento térmico na estabilidade e estrutura dos filmes de amido de milho. Características como solubilidade, estabilidade térmica, propriedades mecânicas, estruturais e morfológicas foram avaliadas. Os resultados comprovaram o uso do tratamento térmico como uma técnica de baixo custo para a obtenção de filmes de amido mais estáveis. Numa segunda etapa, os filmes de amido de milho foram avaliados quanto à edição de plastificante e polímero condutor. Para este sistema, condições de gelatinização, análise elementar, condutividade elétrica, cristalinidade, estabilidade térmica, propriedades mecânicas, estruturais e morfológicas foram determinadas. Os valores de condutividade alcançaram um máximo de, aproximadamente, 2,07x10-6 Scm-1 para composição contendo 20% de sorbitol e 5% de FeCl3.6H2O escolhida como condição de síntese de polipirrol ideal. A provável formação de um complexo entre o amido e cloreto férrico foi responsável por várias modificações nas propriedades térmicas, estruturais e morfológicas dos filmes. O efeito do plastificante sobre os filmes de amido ficou evidenciado com a diminuição do módulo de elasticidade e tensão máxima de ruptura. Finalmente, foi avaliada a viabilidade desse novo material para aplicações biomédicas, através de estudos das propriedades mecânicas em diferentes umidades relativas, intumescimento, ensaios citológicos de adesão celular, citotoxicidade, bioatividade, degradação enzimática e degradação em diferentes pH. Os resultados sugerem a obtenção de um filme com caráter condutor e com propriedades adequadas que favorecem a adesão celular e a biocompatibilidade, sendo portanto viável sua aplicação como biomaterial. In this study, the main objective was to prepare maize starch films with adequate thermal, mechanical and biocompatible properties for application as a biomaterial. Thus, the effect of thermal treatment on the stability and structure of maize starch films was first analyzed. Characteristics such as solubility, thermal stability, structural, morphologic and mechanical properties, were analyzed. The results suggested that the thermal treatment is a low cost technique for the preparation of stable starch films. Secondly, the maize starch films were evaluated considering the addition of a plasticizer and a conducting polymer. For this system, the gelatinization conditions, elemental analysis, electric conductivity, mechanical, structural and morphological properties, were determined. The maximum conductivity value was ca. 2.07x10-6 Scm-1 for the system with 20% sorbitol and 5% FeCl3.6H2O which was chosen as the ideal condition for the synthesis of polypirrol. Apparently, the formation of a complex between starch and ferric chloride was responsible for the changes in the thermal, mechanical, structural and morphological properties. The decrease in the elasticity modulus and strenght at the rupture were the evidence for the plasticizer (sorbitol) effect. Finally, the viability of the new material for application in the medical area was evaluated by the study of the mechanical properties at different humidities, swelling, cytologic experiments for celular adhesion, citotoxicity, bioactivity, enzymatic degradation and degradation at differents pH. The results suggested the obtention of film with a conduting character and with adequate properties which favor the celular adhesion and biocompatibility, being adequate for using as biomaterial.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Agrarias. Programa de Pós-graduação em Ciência dos Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256323.pdf: 4508922 bytes, checksum: 9073805d484c75a850d3a79c85b7015c (MD5) / The objective of this work was to develop and characterize films made from two natural polymers, chitosan and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). In order to promote an improvement in their properties, sorbitol was added as a plasticizer. The rheological properties of solution-forming films and blends were characterized. Moreover, the mechanical properties (tensile strength, Young's modulus and elasticity), thermal (through thermogravimetric analysis - TGA and differential scanning calorimetry - DSC), structural (difratometry by X-ray) and morphological (through scanning electron microscopy), as well as solubility, color, transparency and interaction with three liquids of different polarities were also studied. The chitosan solution, a low concentration (1.0%), presented a typical Newtonian behavior, while in higher concentrations (1.5% to 3.5%) the solution behaved as a non-Newtonian fluid. The HPMC solutions had a non-Newtonian behavior in all concentrations. The higher the proportion of HPMC in the samples the greater its solubility. The HPMC films had the highest transparency, greater brightness and greater luminosity. The other samples showed a slight yellowness in color, increasing the tone the higher the proportion of chitosan. The transmittance of the samples in the ultraviolet region (210nm) was lower than in the visible region (500nm), indicating that films made with this biopolymers have a good preventive ability against ultraviolet radiation. The chitosan films showed the highest averages for tensile strength and Young's modulus and the lowest for the maximum elongation. The glass transition temperature (Tg) of the chitosan films was 114,06oC, while in the HPMC films this value was 164,5oC. The chitosan and HPMC films had two thermal degradation stages, while the other samples had three stages of degradation. The micrographs of the samples showed up smooth, compact and without pores. In the films made from both biopolymers, the cross section showed some roughness, with the presence of tortuosity the larger the proportion of HPMC. The HPMC films reacted easily with water and formed a smaller contact angle than the angle formed by chitosan films. The opposite occurred with the diiodomethane (highly apolar liquid). With formamide (liquid with an intermediate polarity), measures of the contact angle were between the values found for water and the diiodomethane. The polar surface free energy (ãp) increased its value the larger the proportion of HPMC in the samples and surface free energy dispersive (apolar) (ãd) decreased its value the higher the proportion of HPMC in the samples. The adhesive work (W) of the chitosan films was lower when in contact with deionized water and higher when in contact with the diiodomethane. For formamide, the W has a similar behavior to the diiodometane. The chitosan films had four peaks of diffraction, confirming the presence of crystalline domains in its structure, while HPMC films had only two peaks of diffraction, being more amorphous. On the other hand, the films made from both biopolymers had a displacement of their diffraction angles and a change in the peaks intensity, which is indicative of a partial miscibility between the polymers.