Termoplásticos reforçados com fibra vegetal têm atraído a atenção de pesquisadores devido especialmente a sua vantagem relacionada à reciclabilidade. A baixa resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas, limita as aplicações de alguns termoplásticos, como o polipropileno (PP). Para minimizar esta dificuldade, modificadores de impacto são utilizados, entre eles o terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM). Estes materiais podem ser aplicados em diversos setores, desde o automotivo e de embalagens até a construção civil. As fibras vegetais têm muitas vantagens por serem de fonte renovável, biodegradável, de baixo custo, e de baixo peso, com um desempenho mecânico satisfatório. O presente trabalho teve como objetivo produzir termoplásticos elastoméricos de blendas de PP e EPDM reforçados com fibras de sisal, tratadas ou não com solução de NaOH, e avaliar as características físicas, mecânicas, termo-mecânicas e morfológicas destes materiais tricomponente. Os resultados indicaram que o índice de fluidez diminui em maiores teores de fibras, pois as fibras dificultam o escoamento aumentando a viscosidade. A inclusão da fibra provocou em geral um aumento no módulo de elasticidade e na resistência, especialmente em flexão, atuando como um agente de reforço. O aumento do teor de fibra provocou o aumento da absorção de água com valores mais significativos em maiores tempos de imersão. Através da morfologia pode-se observar vazios na superfície de fratura correspondentes às fibras que foram facilmente destacadas (pullout) no ensaio de impacto, especialmente para fibras não tratadas. / Thermoplastics reinforced with vegetal fibers have attracted much attention from researchers due to their advantages, especially regarding recyclability. However, the poor impact strength, particularly at low temperatures limits the application of some thermoplastics, such as polypropylene (PP). In order to minimize this deficiency, impact modifiers are used, among them the terpolymer of ethylene-propylene-diene (EPDM). These materials can be applied in several sectors, from automotive and packaging to construction. The vegetal fibers have many advantages such as renewable origin, biodegradability, low cost, low weight and suitable mechanical performance. The aim of this work was to study thermoplastic elastomeric blends of PP and EPDM reinforced with sisal fibers, either treated with a NaOH solution or not, and to evaluate the physical, mechanical, thermo-mechanical and morphological characteristics of these ternary materials. The results indicated that flow rate decreases at higher fiber content, because the fibers hinder the flow by increasing viscosity. The addition of the fiber, in general, increased elastic modulus and strength, especially under flexure, acting as a reinforcement. The increase in fiber content led to higher water absorption particularly for longer immersion times. Morphological observations of the fracture surface revealed the presence of voids corresponding to fibers that had been decoupled from the matrix (pull-out) during impact testing, especially for non-treated fibers.

Neste trabalho, sílicas comerciais foram investigadas quanto às suas propriedades texturais e morfológicas e a influência dessas propriedades foi avaliada no efeito antibloqueante e na aparência de filme de PP. As sílicas que mostraram melhor efeito antibloqueante e melhores resultados quanto à dispersão, resultando em baixo número de géis nos filmes, foram aquelas que apresentaram tamanho médio de partícula em torno de 6,0 m, com uma distribuição estreita do tamanho de partículas, volume de poro em torno de 2,2 mL/g e área específica maior que 500 m2/g. Além disso, apresentaram uma morfologia com partículas mais esféricas e menos rugosas e com uma estrutura fractal de superfície. Essas sílicas também apresentaram menor impacto nas propriedades ópticas e tendência a maior módulo de elasticidade secante a 1%. Foi verificado que a sílica com maior tamanho médio de partículas, em torno de 12 m, larga distribuição de tamanho de partículas, volume de poro em torno de 5,1 mL/g e área específica de 292 m2/g resultou em filme com número elevado de géis e com piores propriedades ópticas e com tendência a menor módulo de elasticidade. Esta sílica apresentou morfologia com partículas menos esféricas e rugosas e tem uma estrutura fractal de massa. / In this work, textural and morphological properties of commercial silica were investigated and the influence of these properties was evaluated in antiblocking effect and appearance of polypropylene film. The results showed that the silicas with the best antiblocking effect and dispersion, resulting in a low number of gels in the films, presented average particle size about 6.0 m with narrow particle size distribution, pore volume about 2.2 mL/g and specific area higher than 500 m2/g. Besides, these silicas have more spherical particle morphology and less roughness, with a surface fractal structure. These silicas also showed less effect on the optical properties, haze and gloss, and tendency to higher values of secant modulus in the films. It was observed that silica with an average particle size large, about 12 m, broad particle size distribution, pore volume about 5.1 mL/g and specific area of 292 m2/g results in film with a high number of gels and worst optical properties and tendency to lower values of secant modulus. This silica has less spherical particles and roughness, with a mass fractal structure.

Devido aos problemas decorrentes da disposição inadequada dos resíduos poliméricos, não recicláveis, principalmente aqueles de vida útil curta, como fraldas descartáveis e absorventes higiênicos, o uso de polímeros biodegradáveis torna-se uma alternativa atraente e imprescindível para amenizar a geração de resíduos poliméricos de difícil degradação, e consequentemente, diminuir os danos que esses possam causar ao meio ambiente. Polímeros termoplásticos convencionais contendo em sua composição agentes pró-degradantes podem tornar-se biodegradáveis, pela ação oxidativa do aditivo que acelera a cisão das macromoléculas, que leva a biodegradação destas por micro-organismos. Neste trabalho, foram utilizados dois grades de polipropileno (PP) que são empregados na fabricação de materiais descartáveis, no qual foram aditivados com agente pró-degradante orgânico, contendo um grupo 1,2-oxi-hidroxi, e suas características e propriedades foram avaliadas, na tentativa de desenvolver um polímero ambientalmente biodegradável. Com o intuito de comparar a eficiência deste aditivo orgânico, foi utilizado o d2w®, aditivo pró-degradante comercial já utilizado no mercado, que apresenta características semelhantes ao aditivo orgânico, porém apresenta metal de transição em sua composição. Desta forma amostras de PP foram aditivadas com 1, 2 e 3% de pró-degradante orgânico e comercial (d2w®) e submetidas à degradação por processos abióticos (natural e acelerado) e bióticos (compostagem e biodegradação em meio aquoso e em solo). A monitoração da degradação das amostras foi acompanhada utilizando-se técnicas FTIR, DSC, MEV, Mv e a quantificação de CO2 gerado. A amostra de PP com pró-degradante comercial foi mais sensível a termodegradação, porém as amostras de PP com pró-degradante orgânico apresentaram maior nível de degradação. Em ambas as amostras ocorreram aumento da cristalinidade após a degradação devido à redução da massa molar, e a modificação morfológica da superfície dos corpos de prova, devido à fotodegradação (natural e acelerada) e degradação biótica. A degradação abiótica das amostras de filme de PP por ação da radiação ultravioleta (270 horas), favoreceu o processo de biodegradação em meio aquoso (100 dias). Neste estudo constatou-se que o pró-degradante orgânico não apresentou efeitos toxicológicos ao solo, pois possibilitou o cultivo de plantas, através do desenvolvimento sadio das raízes. / Due to problems resulting from the inadequate disposal of polymeric waste, non-recyclable, especially those with short shelf life, as disposable diapers and sanitary napkins, the use of biodegradable polymers becomes an attractive and necessary alternative to minimize the generation of waste polymeric difficult degradation and, consequently, reduce the damage that they can cause to the environment. Conventional thermoplastic polymer containing in their composition pro-degrading agents may become biodegradable by the oxidative action of the additive which accelerates the cleavage of macromolecules, which leads to degradation by these microorganisms. In this study, two crates of polypropylene (PP), which are used in the manufacture of disposable materials, which were additivated with organic pro-degrading agent containing a 1,2-oxo-hydroxy group and their characteristics and properties were evaluated used were in an attempt to develop an environmentally biodegradable polymer. In order to compare the efficiency of organic additive, d2w®, pro-degradant additive already used in the commercial market, which has similar characteristics to the organic additive was used, however with the transition metal in their composition. This form of PP samples were additivated with 1, 2 and 3% of pro-degrading organic and commercial (d2w ®) and subjected to degradation by abiotic processes (natural and accelerated) and biotic (composting and biodegradation in an aqueous medium and soil). Monitoring of the degradation of the samples was monitored using techniques FTIR, DSC and SEM, Mv and quantification of CO2 generated. A sample of PP with pro-degrading commercial was more sensitive to thermodegradation, but the PP samples with pro-degrading organic had higher degradation. In both samples there was an increase in crystallinity after degradation due to the reduction of the molar mass and morphological modification of the surface of the test specimens due photodegradation (natural and accelerated) and biotic degradation. The abiotic degradation of samples of PP film by the action of ultraviolet radiation (270 hours), favored the biodegradation process in aqueous medium (100 days). In this study it was found that the organic pro-degrading soil showed no toxic effects, because it allowed the cultivation of plants, through the development of healthy roots.

Os resultados obtidos contribuíram também para ratificar a modelagem termodinâmica do estado de não-equilíbrio dos materiais poliméricos, desenvolvido por Samios, D. e colaboradores.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11715_RUBSON MAÇÃO CAMPOREZ.pdf: 8342818 bytes, checksum: 8e7eb12d5a49bc2e39fc04ebf6dfa762 (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / O presente trabalho tem o objetivo de estudar o efeito da carga normal, da velocidade de deslizamento e do ambiente no qual as amostras estão inseridas, no comportamento do atrito e do desgaste para os materiais poliméricos (Polipropileno e Poliamida). Para realização dos ensaios foi utilizado um tribômetro com configuração pino-plano com movimento alternado. Foi utilizado três cargas, três velocidades de deslizamento e três ambientes, totalizando nove condições onde cada condição conta com cinco repetições somando 45 ensaios, devido a severidade de um tribossistema a distância de deslizamento alternou-se entre 540 m e 108 m. Ao trabalhar com materiais poliméricos, algumas dificuldades são encontradas quanto mensurar o seu desgaste, pois são materiais com maior sensibilidade à temperatura e a presença de umidade, deste modo foi desenvolvida uma metodologia específica em relação à temperatura e tempo de secagem em estufa. O comportamento do atrito e do desgaste foi realizado através da análise dos dados obtidos no tribômetro, pelo microscópio ótico e pela microscopia eletrônica de varredura, este último foi utilizado para identificação dos mecanismos de desgaste. Foi observado que para a variação da carga não encontrou-se transição de severidade de desgaste e a alteração do lubrificante não ocasiounou diferença sigficativa entre as taxas de desgaste para o polipropileno, porém a mudança de velocidade proporcionou uma mudança de severidade do desgaste sendo observado claramente essa transição, já para a poliamida a taxa de desgaste foi inconclusiva. Palavras chave: polipropileno, poliamida, desgaste, atrito, tribologia de polímeros

Orientadores: Lucia H. Innocentini Mei, Jose A. Marcondes Agnelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_DervaldosSantos_D.pdf: 7507225 bytes, checksum: 784ddecb5ec0c23a241d27677917dee0 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Tem sido crescente o número das aplicações dos termoplásticos em ambientes externos, onde eles são expostos à intempéries, ou seja, à radiação, à temperatura, à poluição, à chuva, ao vento, etc. Estas aplicações tem exigido um sistema de estabilização adequado para estes materiais, porém muitas vezes o desempenho dos produtos confeccionados tem se apresentado abaixo do esperado, acarretando assim um gasto excessivo. Além disso, é notória na literatura a ausência de modelos de correlação entre envelhecimento acelerado e natural, para as condições do Brasil, que permita a previsão do tempo de vida médio dos produtos submetidos à intempéries. A importância desta estimativa de tempo de vida é grande, uma vez que se conhecendo o tempo de vida que um produto terá é possível uma substituição planejada do produto, de maneira que não ocorra perda de receita bem como falha no serviço prestado...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The applieation of thermoplastic materiaIsin outdoors have been inereasing in the last years. In this case, these materials are exposed to several weathering factors like radiation, temperature, pollution, rain, wind, ete. For that reason it is neeessary to find out adequate stabilization systems which allow a good performance for polymeric products. However, the polymeric materials performance is still far from the expected one carrying on excessive substitution costs. In current literature there is hardly any correlation between accelerated and natural aging, specially for Brazilian's conditions, which will allow the medium life time prediction for polymeric products during weathering. The medium life time measurements are also useful to predict the substitution of these materials, and therefore optimizing costs and maintenance services...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Chang Tien Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T01:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kitaoka_RobertoSoji_M.pdf: 2907199 bytes, checksum: 90b4ac4c8e1839eda09fea930586049b (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho são estudados os efeitos do tempo de processamento sobre as propriedades do Poli(etileno tereftalato) (PET), Polipropileno (PP) e as misturas PET/PP. Analisou-se ainda a influência da adição de compatibilizante, polipropileno graftizado com anidrido maleico (PP-g-AM), à mistura. As amostras foram processadas no ¿Mini Max Molder CS183MMX¿, à temperatura de '265 GRAUS¿C, com tempos de processamento de: 1 minuto e 20 segundos; 5 minutos; 10 minutos; e 15 minutos, em composição (PET/PP) de: 100/0; 90/10; 80/20; 70/30; 60/40; 50/50; e 0/100, em peso. Também foram preparadas blendas compatibilizadas com 3% de PP-g-AM, em relação ao peso total da mistura. As amostras foram analisadas através de ensaios reológicos, mecânicos, térmicos e morfológicos. A caracterização reológica foi realizada utilizando o reômetro ortogonal de discos paralelos e eixos excêntricos, o ¿Mini Max Dynamic Tester CS-183DY¿. Foram determinados os módulos elásticos (G¿) e de perda (G¿), afim de observar algum tipo de degradação no processamento da mistura e efeito do compatibilizante sobre o comportamento viscoelástico da blenda. As alterações provocadas pelo processo de mistura na cinética de cristalização do PET e na temperatura de cristalização dos componentes na mistura foram estudadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), utilizando dois métodos: cristalização isotérmica e cristalização não isotérmica... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work the study of the effects of the processing time and compatibilizer addition on the properties of poly(ethylene terephthalate) (PET), polypropylene (PP) and PET/PP blends. The samples were prepared by melt blending in the Mini Max Molder CS-183MMX, at '265 DEGREES¿C, with processing time of: 1 min. 20 sec.; 5 min.; and 15 min. The PET/PP blend compositions (wt/wt) used in this work were: 100/0; 90/10; 70/30; 50/40; 50/50; and 0/100; with and without 3% of Polypropylene grafted Maleic Anhydride (PP-g-MA). The samples were studied by thermal, morphological, rheological and mechanical analysis. The rheological characterization was evaluated by eccentric-disk-orthogonal rheometer, ¿Mini Max Dynamic Tester CS-183DY¿. The measurements of the dynamic modulus G¿ and G¿, were used to observe the compatibilization effect and polymer degradation on the viscoelastic behavior of the blends. The modification caused by the blending process in PET¿s crystallization temperature, were studied by Differential Scanning Calorymetry (DSC) using two methods: anisothermal and isothermal crystallization. The morphological analysis were performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) in which it was observed a strong influence of compatibilizer and processing time in dispersion grade and phase diameter. The best dispersion was obtained with processing time of 15 minutes and compatibilizer addition... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ines Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiola_FlaviaMaria_M.pdf: 13979094 bytes, checksum: 44a93ab066f2baaabbf369a8902cdeaf (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-29T02:18:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_MayraParavidino_M.pdf: 2351556 bytes, checksum: 199a0bbde61401a116b1b1f0c8ef6638 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As poliolefinas (PEAD, PEBD, PP, etc) são materiais poliméricos que possuem, tipicamente, baixa energia de superfície e pobres propriedades de adesão. Com intuito de melhorar tais propriedades foram desenvolvidas várias técnicas e dentre elas, destaca-se a técnica de descarga corona. Neste trabalho, filmes de polipropileno (PP) são tratados por descarga corona em condições ambientes controladas. Após o tratamento corona, parte das amostras tratadas é envelheci da (parte armazenada em vácuo e outra parte em ar) e ao final de 30, 60 e 90 dias de armazenamento é retratada; outra parte das amostras tratadas é lavada com solventes água e acetona. As superfícies destes filmes são caracterizadas através de medidas de ângulo de contato (8), espectroscopia FT1RIATR, teste de descolagem em "peel" e por análise térmica (DSC). As medidas de ângulo de contato (8) mostram que o tratamento corona diminui 8, indicando um aumento na molhabilidade da superfície dos filmes. Observam-se que os valores de 8 das amostras envelheci das aumentam com o decorrer do tempo de armazenamento e após o retratamento, estes valores tendem a aumentar mais gradualmente. Observa-se ainda que, a lavagem com solventes das amostras tratadas aumenta o valor de 8.As análises dos espectrogramas FT1RI A TR das amostras tratadas revelam o aparecimento de grupos contendo oxigênio (principalmente na forma de carbonilas). Observa-se que a concentração destes grupos aumenta em função do tempo de tratamento e que para as amostras envelhecidas e amostras lavadas, tais grupos permanecem porém, há certa diminuição na concentração destes. Os resultados dos testes de descolagem em "peel" mostram que o tratamento corona aumenta a força de descolagem e as análises de DSC mostram que o comportamento térmico das amostras tratadas não sofre alterações. Portanto, conclui-se que as propriedades de superfície dos filmes de PP melhoram com o tratamento corona e são influenciadas pelo tempo de armazenamento, retratamento e lavagem com solventes / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / Ingeniero Civil Químico / Nanopartículas esféricas de sílice de 20 y 100 nm de diámetro fueron sintetizadas por el método sol-gel, utilizando tetraetilortosilicato (TEOS) como iniciador, las cuales fueron posteriormente modificadas por reacciones de grafting con clorosilanos y por líquidos iónicos como agentes surfactantes, para ser utilizadas como relleno nanométrico en compósitos de polipropileno (PP). El objetivo principal de este trabajo es estudiar el efecto de la incorporación de nanopartículas de sílice de distintos tamaños, concentraciones y funcionalidad superficial sobre las propiedades mecánicas, térmicas y de barrera al oxígeno y vapor de agua, para ser utilizados en empaque de alimentos. Se encontró que la adición de nanopartículas de sílice aumenta la rigidez del material, a la vez que disminuye su límite elástico y tenacidad. Nanopartículas de menor tamaño tienen un mayor efecto sobre las propiedades del material dada su mayor superficie específica. El módulo elástico del material aumentó hasta en un 80% con la adición de 30 %p/p de nanopartículas de 20 nm, a la vez que la elongación máxima disminuye hasta en un 99%. La modificación superficial de la sílice, tanto por clorosilanos como por líquidos iónicos aumenta considerablemente la tenacidad, aumentando al doble la elongación máxima, posiblemente dada la mayor movilidad de las cadenas poliméricas en la interfase polímero-partícula. En propiedades de barrera se encontró que en general la adición de sílice nanométrica aumenta la permeabilidad al oxígeno y vapor de agua del material, dada la formación de espacios libres en la interfase polímero partícula, los cuales al aglomerarse formando canales preferentes a la permeación. Con ello se logró un aumento en la permeabilidad al hasta 14 veces para el oxígeno y 6 veces para el vapor de agua utilizando nanopartículas de 20 nm, mientras que para nanopartículas de 100 nm se alcanzó un aumento de hasta 6 y 2 veces para el oxígeno y vapor de agua respectivamente, al 30 %p/p de sílice para todos los casos mencionados. La modificación por clorosilanos aumenta el coeficiente de permeabilidad posiblemente debido a la condensación y aglomeración de partículas durante la etapa de modificación. Por otro lado, la modificación por líquidos iónicos aumenta la permeabilidad al vapor de agua debido a la naturaleza higroscópica de estos, aumentando la solubilidad del vapor de agua en el material, y por consecuencia su permeabilidad. Se encontró que las nanopartículas de sílice actúan como sitios de nucleación para la cristalización del polipropileno, afectando la morfología de la matriz, por lo que las propiedades finales no solo dependen de la presencia del relleno, sino también de cambios en la matriz polimérica misma. Finalmente, se encontró que las nanopartículas aumentan la estabilidad térmica del material, aumentando su temperatura de degradación por un mecanismo de absorción de volátiles sobre su superficie. Se estableció que las propiedades finales de un material nanocompuesto dependerán no solo de la morfología del relleno, sino también del tamaño y de la funcionalidad superficial de éstas.