Poliuretanos termoplásticos aditivados com três diferentes agentes nucleantes, Ag_1, à base de octacosanoato de sódio, e Ag_2, à base de sulfato de sódio e talco (utilizado somente na primeira etapa) foram preparados em uma câmara de mistura fechada e a eficiência da nucleação foi relacionada às características de cristalização e às propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas obtidas. Três poliuretanos termoplásticos de mesma base química, porém com diferentes massas moleculares, foram utilizados sendo que o efeito nucleante mais pronunciado foi observado para o TPU de menor massa molecular. Um estudo preliminar com o talco mostrou que percentuais maiores que 0,5% não traziam benefícios para o material. Os modelos cinéticos de Avrami modificado e Ozawa foram aplicados ao processo de cristalização isotérmica e não-isotérmica, respectivamente, e indicaram que a cristalização foi mais rápida para os TPU's aditivados com o Ag_1, sendo similar para os diferentes TPU's. O modelo de Avrami permitiu uma descrição parcial do processo de cristalização, enquanto que com o modelo de Ozawa não foi possível descrever o comportamento destes materiais. Não foi observado um efeito claro no comportamento mecânico dos TPU's nucleados em comparação aos polímeros puros. No entanto, as propriedades dinâmico-mecânicas dos TPU's mostraram alterações. Ambos agentes nucleantes causaram aumento no módulo de armazenamento do TPU1 e aumento da Tg de todos os TPU's, sugerindo que estes nucleantes influenciaram a morfologia dos TPU's, sendo o Ag_1 o mais eficiente (maior grau de cristalização). / Tree different nucleating agents, Ag_1 based on octacosanoic acid, Ag_2 based on sodium sulfate and talc (used only on the frist step), were added to thermoplastics polyurethanes prepared in a closed mixing chamber and the nucleation efficiency was related to the crystallization behavior and the final mechanical and dynamic - mechanical properties. Three thermoplastic polyurethanes, chemically identical but with different molecular weights, were used and the strongest nucleation effect was observed for the lowest molecular weight TPU. A preliminary study with talc showed that percentage higher than 0.5% does not bring benefits to the material. The modified Avrami and Ozawa kinetic models were applied to the isothermal and nonisothermal crystallization processes, respectively, indicating a faster crystallization for TPU's added with Ag_1, regardless of the TPU used. The Avrami model allowed a partial description of the crystallization process, whereas the Ozawa model was not able to describe the behavior of these materials. No clear trend was identified regarding the mechanical behavior of the nucleated TPU's in comparison with the pure polymers. However, the dynamic-mechanical properties of the TPU's varied. Both nucleating agents increased the storage modulus of the TPU1 and increased the Tg of all studied TPU's, suggesting that these agents influenced the crystalline morphology of the TPU's, being Ag_1 the most efficient (higher degree of crystallization).

Poliuretanos termoplásticos aditivados com três diferentes agentes nucleantes, Ag_1, à base de octacosanoato de sódio, e Ag_2, à base de sulfato de sódio e talco (utilizado somente na primeira etapa) foram preparados em uma câmara de mistura fechada e a eficiência da nucleação foi relacionada às características de cristalização e às propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas obtidas. Três poliuretanos termoplásticos de mesma base química, porém com diferentes massas moleculares, foram utilizados sendo que o efeito nucleante mais pronunciado foi observado para o TPU de menor massa molecular. Um estudo preliminar com o talco mostrou que percentuais maiores que 0,5% não traziam benefícios para o material. Os modelos cinéticos de Avrami modificado e Ozawa foram aplicados ao processo de cristalização isotérmica e não-isotérmica, respectivamente, e indicaram que a cristalização foi mais rápida para os TPU's aditivados com o Ag_1, sendo similar para os diferentes TPU's. O modelo de Avrami permitiu uma descrição parcial do processo de cristalização, enquanto que com o modelo de Ozawa não foi possível descrever o comportamento destes materiais. Não foi observado um efeito claro no comportamento mecânico dos TPU's nucleados em comparação aos polímeros puros. No entanto, as propriedades dinâmico-mecânicas dos TPU's mostraram alterações. Ambos agentes nucleantes causaram aumento no módulo de armazenamento do TPU1 e aumento da Tg de todos os TPU's, sugerindo que estes nucleantes influenciaram a morfologia dos TPU's, sendo o Ag_1 o mais eficiente (maior grau de cristalização). / Tree different nucleating agents, Ag_1 based on octacosanoic acid, Ag_2 based on sodium sulfate and talc (used only on the frist step), were added to thermoplastics polyurethanes prepared in a closed mixing chamber and the nucleation efficiency was related to the crystallization behavior and the final mechanical and dynamic - mechanical properties. Three thermoplastic polyurethanes, chemically identical but with different molecular weights, were used and the strongest nucleation effect was observed for the lowest molecular weight TPU. A preliminary study with talc showed that percentage higher than 0.5% does not bring benefits to the material. The modified Avrami and Ozawa kinetic models were applied to the isothermal and nonisothermal crystallization processes, respectively, indicating a faster crystallization for TPU's added with Ag_1, regardless of the TPU used. The Avrami model allowed a partial description of the crystallization process, whereas the Ozawa model was not able to describe the behavior of these materials. No clear trend was identified regarding the mechanical behavior of the nucleated TPU's in comparison with the pure polymers. However, the dynamic-mechanical properties of the TPU's varied. Both nucleating agents increased the storage modulus of the TPU1 and increased the Tg of all studied TPU's, suggesting that these agents influenced the crystalline morphology of the TPU's, being Ag_1 the most efficient (higher degree of crystallization).

Orientador: Antonio Carlos Gondim de Andrade e Silva / Co--orientador: Sidnei Pires Rostirolla / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra. Progama de Pós-graduação em Geologia / Resumo: Os depósitos do Distrito de Talco do Paraná estão encaixados em mármores dolomíticos integrantes das seqüências meta-vulcano-sedimentares do Grupo Itaiacoca, as quais apresentam também, quartzitos, filitos, metabásicas e metassiltitos. Estas litologias se dispõem com orientação NE-SW, entre dois complexos graníticos: Cunhaporanga e Três Córregos do ciclo Brasiliano. Todo o conjunto é cortado por um enxame de diques de micro-gabros do Cretáceo. O Grupo Itaiacoca está subdividido em três formações: Abapã, Água Nova e Bairro dos Campos. Nas duas últimas, encaixadas em mármores dolomíticos estão localizadas as jazidas de talco. Foram dois os processos genéticos que deram origem ao minério do Distrito de Talco do Paraná: metamorfismo regional dínamo-termal e hidrotermalismo. Nas minas do Distrito de Talco do Paraná encontram-se diversos tipos de minério, predominando os de cor branca, creme e rosa, variando de acordo com a associação mineralógica que apresentam. As principais impurezas são fragmentos de mármore dolomítico, clorita, tremolita, sericita, quartzo, pirita, hematita e goethita. Existem minérios do Distrito de Talco do Paraná com o mineral talco microcristalino e também com o mineral talco macrocristalino. O Distrito de Talco do Paraná tem potencial para atender mercados mais exigentes, pois os minérios em geral apresentam características comerciais compatíveis com as aplicações mais nobres. Dentro de cada área os minérios são homogêneos, havendo necessidade de se efetuar uma melhor classificação de acordo com as exigências mercado consumidor, apresentando garantias de qualidade e regularidade quanto à composição química, mineralógica e granulométrica, dentre outras. Neste trabalho diferenciaram-se duas áreas com características distintas: Ponta Grossa e Castro. As diferenças referem-se ao tamanho e feqüência de distribuição das jazidas e várias características do minério, tais como dimensão das lamelas individuais, lamelaridade, untuosidade, morfologia, presença de minerais acessórios e composição química. / Abstract: The Parana District deposits are hosted by dolomite marble integrating the meta-volcanic-sedimentary segments of the Itaiacoca Group, which include quartzites, phyllites, metabasics and metasiltstones. These litologies are laid out in a NE-SW direction, between two granite complexes: Cunhaporanga and Três Córregos, of the Brazilian cycle. The entire assembly is crossed by a number of microgabbros dykes of the Cretacean period. The Itaiaoca Group is subdivided in three formations: Abapã, Água Nova and Bairro dos Campos. In the latter two, embedded into dolimite marbles are located the talc deposits. Two genetic processes have originated the ore in the Paraná Talc District: regional dynamic-thermal metamorphism and hydrothermalism. The deposits of the Paraná Talc District contain various types of ores with different colors, chiefly white, light green, light yellow, varying depending accord the mineralogical association that presents. The ore impurities are fragments of dolomite marble, chlorite, tremolit, sericit, quartz, pyrite, hematite and goethite. There are in the Paraná Talc District ores with microcrystalline and also with macrocrystalline talc minerals. The Paraná Talc Distric has the potentiality to serve more exigent markets, considering that the ores present characteristics consistent with noble applications. In both areas the ores are homogeneous; it is urgent to do a efficient classification in accord to the market specification and to presents trusting and regularity in the supplying of the talc commodity, respect the chemical and mineralogical composition, grainy and other characteristics. In this thesis, two areas are differentiated in accordance of its characteristics: Ponta Grossa and Castro areas. The differences refer to the size and frequency of deposit distribution and various characteristics of talc ore us platelet morphology, plattyness, softness, chemical composition and type of accessory minerals.

Poliuretanos termoplásticos aditivados com três diferentes agentes nucleantes, Ag_1, à base de octacosanoato de sódio, e Ag_2, à base de sulfato de sódio e talco (utilizado somente na primeira etapa) foram preparados em uma câmara de mistura fechada e a eficiência da nucleação foi relacionada às características de cristalização e às propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas obtidas. Três poliuretanos termoplásticos de mesma base química, porém com diferentes massas moleculares, foram utilizados sendo que o efeito nucleante mais pronunciado foi observado para o TPU de menor massa molecular. Um estudo preliminar com o talco mostrou que percentuais maiores que 0,5% não traziam benefícios para o material. Os modelos cinéticos de Avrami modificado e Ozawa foram aplicados ao processo de cristalização isotérmica e não-isotérmica, respectivamente, e indicaram que a cristalização foi mais rápida para os TPU's aditivados com o Ag_1, sendo similar para os diferentes TPU's. O modelo de Avrami permitiu uma descrição parcial do processo de cristalização, enquanto que com o modelo de Ozawa não foi possível descrever o comportamento destes materiais. Não foi observado um efeito claro no comportamento mecânico dos TPU's nucleados em comparação aos polímeros puros. No entanto, as propriedades dinâmico-mecânicas dos TPU's mostraram alterações. Ambos agentes nucleantes causaram aumento no módulo de armazenamento do TPU1 e aumento da Tg de todos os TPU's, sugerindo que estes nucleantes influenciaram a morfologia dos TPU's, sendo o Ag_1 o mais eficiente (maior grau de cristalização). / Tree different nucleating agents, Ag_1 based on octacosanoic acid, Ag_2 based on sodium sulfate and talc (used only on the frist step), were added to thermoplastics polyurethanes prepared in a closed mixing chamber and the nucleation efficiency was related to the crystallization behavior and the final mechanical and dynamic - mechanical properties. Three thermoplastic polyurethanes, chemically identical but with different molecular weights, were used and the strongest nucleation effect was observed for the lowest molecular weight TPU. A preliminary study with talc showed that percentage higher than 0.5% does not bring benefits to the material. The modified Avrami and Ozawa kinetic models were applied to the isothermal and nonisothermal crystallization processes, respectively, indicating a faster crystallization for TPU's added with Ag_1, regardless of the TPU used. The Avrami model allowed a partial description of the crystallization process, whereas the Ozawa model was not able to describe the behavior of these materials. No clear trend was identified regarding the mechanical behavior of the nucleated TPU's in comparison with the pure polymers. However, the dynamic-mechanical properties of the TPU's varied. Both nucleating agents increased the storage modulus of the TPU1 and increased the Tg of all studied TPU's, suggesting that these agents influenced the crystalline morphology of the TPU's, being Ag_1 the most efficient (higher degree of crystallization).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 236517.pdf: 728736 bytes, checksum: e26db0471df1af7a61c395526f733932 (MD5) / Na busca intensa de matérias-primas alternativas para a indústria, o talco - silicato de magnésio tem um significativo mercado quando comparado aos demais minerais presentes no solo brasileiro. O presente trabalho propõe a utilização do talco como material aditivo de cerâmicas (porcelanato branco, porcelana), papel, inseticidas e tintas. No Brasil cada segmento do mercado exige determinadas características para o talco, como por exemplo, a composição química, granulometria e a alvura do material. Dentre os três aspectos citados a alvura é a mais apreciada no meio industrial, pois para cada aplicação do material exige-se determinado grau de alvura. A alvura é a porcentagem de luz de determinado comprimento de onda refletido da superfície do produto. Esta interfere na capacidade do mineral de reflectância tanto para mais como para menos em relação ao propósito em que será usado. Essa característica do material pode ser potencializada através do tratamento químico com ataque ácido na amostra fazendo com que haja a remoção praticamente total do ferro, que é o que colore o talco. Esse procedimento é adotado pelas indústrias que necessitam do minério em melhor escala de reflectância, ou seja, melhor capacidade de refletir as cores, que significa que o talco esta o mais branco possível, tornando o produto final de acordo com as exigências do mercado. A cinética do processo pode ser definida como de primeira ordem e o estágio controlador do processo é a reação química. O melhor resultado obtido com o tratamento químico junto ao talco com ácido clorídrico foi a concentração de 4 molar à 80 °C, tendo uma remoção do ferro na ordem de 78,67%. Em termos de alvura o resultado mais satisfatório é também a 4 molar e 80 °C, entretanto os demais ensaios obtiveram resultados muitos coerentes uma vez que os padrões de alvura exigidas pelo mercado estão dentro da faixa de 70 a 90% dos resultado obtidos.

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.

Los materiales compuestos con matriz termoplástica y cargas minerales se emplean en numerosos campos de aplicación como automovilístico, muebles, electricidad, electrodomés-ticos, etc. Su aceptación radica principalmente en la venta-josa relación precio-volumen-performance que le permite abarcar mercados tradicionalmente ocupados por otros plás-ticos de mayor valor. La incorporación de cargas minerales en polímeros termoplásticos aumenta la rigidez y resistencia, reduce el alabeo post-moldeo y mejora el acabado superficial de los compuestos, pero disminuye la ductilidad. Las propie-dades mecánicas finales de los materiales compuestos dependen de las características del relleno y de la matriz y de su interacción, de modo tal que permitan la transferencia de tensiones entre ellas. En consecuencia, el desarrollo de un adecuado balance de las propiedades finales estará determina-do por la relación entre las características propias de los componentes y de la adhesión entre ambos. Dentro de los polímeros termoplásticos, el PP resulta ser una matriz interesante debido a la buena combinación de propiedades, fácil procesamiento y versatilidad para aceptar distintos tipos de relleno. Por otra parte, el talco es un silicato laminar de bajo costo y amplio uso como carga de termoplásticos. En nuestro país, el talco para este uso se importa, a pesar que la producción nacional es grande. La principal razón es que los talcos nacionales presentan un bajo grado de pureza.En tal sentido, el objetivo general de esta tesis es desarrollar materiales compuestos PP/talco con propiedades finales mejoradas a partir del incremento de la interacción matriz-carga, así como también analizar el posible uso de talcos nacionales. Para ello se proponen estrategias de modificación superficial del talco que permitan mejorar la dispersión y la adhesión superficial con el PP de modo tal de incrementar las propiedades mecánicas del material compuesto resultante. La metodología se plantea en dos pasos, la modificación de los talcos y el análisis estructura-propiedades-procesamiento de los compuestos PP/talco preparados con los mismos. La prime-ra etapa involucra un análisis inicial de dos tipos de talcos, uno argentino y otro australiano, de diferente carácter crista-lino y pureza, seguido de distintos tratamientos ácidos a fin de purificarlos, delaminarlos y funcionalizarlos para hacerlos compatibles con el PP. Se llevan a cabo tratamientos con ácidos fórmico, acético y clorhídrico. El efecto de los trata-mientos se verificó caracterizando los talcos, antes y después de los mismos, por Espectroscopía Infrarroja con Transforma-da de Fourier (FTIR), Difracción de Rayos X (XRD), Microsco-pía Electrónica de Barrido (SEM) con microanálisis de Rayos X dispersivo en energía (EDX), Análisis Termogravimétrico (TGA) y ensayos de hidrofílicidad/hidrofobicidad. En la segunda etapa, con estos talcos se prepararon materiales compuestos PP/talco bajo formas de procesamiento batch y continua y se moldearon probetas por compresión e inyección. Sobre los compuestos, en cada etapa, se llevó a cabo una caracteri-zación estructural, morfológica y térmica mediante SEM, FTIR, XRD y Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) que permitió determinar la calidad del mezclado dispersivo y distributivo, la ausencia de degradación termooxidativa, la cantidad, orientación y tipo de cristales inducidos por los talcos, así como la variación de la cinética de cristalización. Sobre estos materiales se determinaron propiedades mecánicas a tracción e impacto y de permeabilidad. Con estos resultados se llevó a cabo un estudio fenomenológico de la relación estructura-propiedades-procesamiento de los compuestos desarrollados. Además, las propiedades mecánicas se interpretaron en función de modelos matemáticos preexistentes. Los talcos sujetos a los tratamientos ácidos propuestos resultan más puros con partículas más pequeñas, delaminadas y funcio-nalizadas. Cuando se utilizan ácidos orgánicos, se injertan grupos carboxilos, haciendo completamente hidrofóbica la superficie. Sin embargo, cuando se los trata con ácido clorhídrico, la superficie resultante es totalmente hidrofílica dado que quedan expuestos grupos silanol. En cuanto a los materiales compuestos, los resultados alcanzados permiten demostrar que las propiedades mecánicas finales dependen del carácter cristalino del talco. Además, para un mismo tipo de talco, los tratamientos favorecen la ductilidad e incremen-tan la adhesión. Por otra parte, los talcos argentinos son aptos para ser usados como relleno de materiales compues-tos, confiriéndole a los mismos mejores propiedades mecáni-cas que los importados, aún sin previa modificación. En conse-cuencia, dependiendo de la utilización final, compuestos preparados con talcos nacionales, adecuadamente tratados, podrían sustituir con ventaja a compuestos conteniendo talcos importados. Por ejemplo, donde el color no es impor-tante y la presencia de óxidos de hierro no es determinante, los talcos argentinos podrían ser usados sin tratamiento previo. En los casos donde la posible oxidación de hierro perturbe propiedades importantes de la aplicación, estos talcos deberán ser adecuadamente purificados con las técnicas también provistas en el marco de esta tesis. / Thermoplastic-matrix composites filled with particulate minerals are used in many application fields as automotive, furniture, electricity, electrical appliance, etc. Its success lies in the advantageous price-volume-performance relations that helped these composites to penetrate fields traditionally occupied by engineering and other valuable plastics. The in-corporation of mineral fillers in thermoplastic polymers increases the rigidity and strength, reduces the post-molding shrinkage and improves the superficial finish of the compo-sites, but ductility decreases. The final mechanical properties of composite materials depend on the filler and matrix charac-teristics and the interaction between them, as a way to ensure the load transfer between phases. Consequently, the development of a proper balance of final properties will be determined by the ratio of both component characteristics and the adhesion between them. Among the thermoplastic polymers, PP is an interesting matrix for composites due to its combination of remarkable properties; easy processability, relatively low cost and versatility to accept different types of filler. On the other side, talc is a low cost laminar phyllosi-licate that has a wide use as filler in thermoplastics. Argentina has a considerable production of talc, even though a great amount of it is imported, particularly for use in engineering composite applications. The main reason is that Argentinean talc has a low degree of purity. The general objective of this thesis is to develop PP/talc composites with enhanced final properties by improving the matrix-filler interaction, as well as to analyze possible uses of Argentinean talcs. For this purposes, superficial modifications methods are proposed in order to favor the dispersion and adhesion with PP, in such a way to increase the mechanical properties of the composite. The thesis approach proposed considers two steps: talc modifications and structure-properties-processing analysis of PP/talc composites. The first step involves an initial analysis of two kinds of talc, an Argentinean and an Australian one, of different crystalline character and purity; followed by diffe-rent acid treatments to purify, delaminate and functionalized them. Formic, acetic and hydrochloric acids were used. The result was verified with a characterization, before and after the treatments, by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electronic Micros-copy (SEM) coupled with Energy Dispersive X-ray (EDX), Thermogravimetric Analysis (TGA) and hydrophobicity/hidro-philicity test. In the second step, PP/talc composites were prepared with these talcs in both, batch and continuous processing routines, and then molded by compression and injection, respectively. A structural, morphological and thermal characterization was performed at each step by SEM, FTIR, XRD and Differential Scanning Calorimetry (DSC) to determine the quality of dispersive and distributive mixing, the lack of thermoxidative degradation, the amount, orientation and kind of induced crystal by talc, as well as the variations on the crystallization rate. Also, the tensile, impact and permeability properties were determined on the composite. From these results, a phenomenological study of structure-properties-processing relations was done for all the composite samples prepared. The mechanical properties were interpreted by well-known mathematical models. Talc exposed to acid treatment resulted more pure, with smaller size, delaminated and functionalized particles. When organic acids are used, carboxylic groups are grafted, turning the talc surface hydro-phobic. Instead, when talc is treated with hydrochloric acid, particle surface become hydrophilic due to the exposure of silanol groups. The mechanical properties of these composites depend on the crystalline character of talc. Moreover, for the same kind of talc, the acid treatments favor the interfacial adhesion increasing, in turn, the composite ductility. The Argentinean talc are suitable to be used as filler in compo-sites, leading to better mechanical properties than the imported ones, even without any treatment. Therefore, depending on the final use, composites prepared with properly treated Argentinean talc, could substitute those formulated with imported talc. For example, in applications where the color and the presence of iron oxides are not important, Argentinean talc could be used without treatment. In the cases where the iron oxidation may alter the properties, this talc can be properly purified with the treatments provided in this thesis.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-08-07T12:45:10Z No. of bitstreams: 1 TES_LEONARDO_MOREIRA_DOS_SANTOS_COMPLETO.pdf: 6572783 bytes, checksum: e8d5d3a0189ac032e86a93f6776a8ad0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T12:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_LEONARDO_MOREIRA_DOS_SANTOS_COMPLETO.pdf: 6572783 bytes, checksum: e8d5d3a0189ac032e86a93f6776a8ad0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The obtaining of materials with different and superior properties when compared to existing materials is one of the main research focuses in polymeric materials field. Nanocomposites are important in this sector because they combine materials with good performance in order to obtain new features that can be used in different niches in the market. Polyurethane based materials finds a wide application and is widely used in industry. The insertion of an alternative inorganic filler is often used to obtain better properties of these polymeric materials. Thus, this work aims to incorporate different proportions of a new filler Fe3O4-synthetic talc, in powder and gel form, in solvent and waterborne polyurethane matrix. Nanocomposites PU solvent/ Fe3O4-synthetic talc obtained by physical mixture presented a good filler dispersion/exfoliation even at higher filler contents of 10% as corroborated by XRD and TEM techniques. M?ssbauer and magnetic measurements confirmed the magnetic behavior of nanocomposites, being ferromagnetic in all tested temperatures. The use of synthetic talc to obtain magnetic nanocomposites produced materials with higher crystallization temperature and thermal stability compared with the polymeric matrix. This method is efficient to avoid attracting dipolar magnetite and therefore the charge aggregation. Nanocomposites WPU/ Fe3O4-synthetic talc presented better mechanical properties with higher filler contents compared to the pure polymer. The XRD analysis evidenced a formation of an intercalated structure between the polymer matrix and nanoparticles. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) measurements evidenced the interaction filler/WPU corroborating the AFM analyses. M?ssbauer and magnetization curves highlighted that the magnetic properties are temperature dependent unlike for nanocomposites obtained with solvent based PU. / A obten??o de materiais com propriedades distintas e superiores quando comparados aos materiais existentes ? um dos focos das pesquisas na ?rea de materiais polim?ricos. Os nanocomp?sitos v?m se destacando neste setor, pois utilizam a combina??o de materiais que j? tenham um bom desempenho visando obter novas caracter?sticas que possam ser utilizadas em diferentes nichos no mercado. Um pol?mero que tem uma ampla aplica??o e ? muito utilizado no meio industrial ? o poliuretano. A inser??o de cargas inorg?nicas ? uma alternativa muito usada para obter melhores propriedades destes materiais polim?ricos. Desta forma, este trabalho tem como objetivo a incorpora??o de uma nova carga de Fe3O4-talco-sint?tico, em forma de p? e gel, em diferentes quantidades em rela??o a massa de poliuretano base solvente e base ?gua. Nas amostras de nanocomp?sitos obtidos por mistura f?sica com PU base solvente a carga ficou esfoliada/bem dispersa na matriz polim?rica mesmo com altos teores de carga de 10% como mostrado pelas t?cnicas de DRX e MET. O comportamento magn?tico dos nanocomp?sitos foi confirmado por M?ssbauer e medidas magn?ticas, apresentando comportamento de ferromagn?tico em todas as temperaturas testadas. O uso do talco sint?tico para obter nanocomp?sitos magn?ticos, produziu materiais com temperatura de cristaliza??o e estabilidade t?rmica superior quando comparado com a matriz polim?rica. O m?todo se mostrou eficiente para evitar a atra??o dipolar da magnetita e, consequentemente a agrega??o da carga. Os nanocomp?sitos PUBA (poliuretano base ?gua/Fe3O4-talco sint?tico) mostraram melhores propriedades no ensaio de tra??o quando comparados ao pol?mero puro. Por exemplo, o pol?mero puro apresentou um M?dulo de Young de 29,3 MPa e passou para 70 MPa na amostra PUBA/ 40% Fe3O4-talco-sint?tico, mostrando que a adi??o de carga tende aumentar a resist?ncia mec?nica do material. As an?lises de DRX mostraram que h? forma??o de uma estrutura intercalada entre a matriz polim?rica e as nanopart?culas. An?lises de Resson?ncia Magn?tica Nuclear (RMN) mostraram que a carga interage com a matriz polim?rica, corroborando os resultados de AFM. Mossbauer e curvas de magnetiza??o, mostraram que as propriedades magn?ticas variam com a temperatura, diferentemente ao observado nos nanocomp?sitos obtidos com PU base solvente.

Os polímeros têm sido usados em áreas diferentes, como indústrias automotivas, eletrônicas e de construção civil. A poliamida 6 (PA 6) é um dos principais plásticos de engenharia com aplicações em diversas áreas produtivas, devido as suas propriedades térmicas, mecânicas e a estabilidade dimensional. O objetivo principal deste trabalho foi estudar a potencialidade do uso do dióxido de silício coloidal (SiO2) como carga em substituição ao talco, estudando o efeito da radiação ionizante em suas propriedades. O SiO2 é uma substância amorfa com baixa densidade que tem potencial para ser usado como carga mineral em substituição ao talco na matriz da resina de PA 6. Atualmente o talco é a carga mineral mais utilizada pelas indústrias, por isto vem sofrendo redução de suas reservas ao longo dos anos. Este estudo foi desenvolvido a partir da preparação de um \"masterbeach\" de PA 6 com SiO2. Posteriormente, este \"masterbeach\" foi fracionado em diferentes porcentagens em uma matriz de PA 6. Os corpos de prova das amostras foram processados em uma extrusora dupla rosca, injetados e irradiados no acelerador de elétrons para estudar o efeito da radiação ionizante no compósito de PA 6 com diferentes porcentagens de SiO2. Assim sendo, as propriedades destes compósitos foram analisadas e comparadas com as propriedades das amostras de PA6 com talco. Os resultados mostraram que a utilização do SiO2 como carga para a poliamida 6 é tecnicamente viável, uma vez que suas propriedades foram semelhantes ao compósito de PA 6 com talco. A irradiação dos compósitos estudados apresentou melhorias principalmente nas propriedades térmicas e mecânicas. / Polymers have been used in different fields, such as automotive, civil construction and electronics industries. Polyamide 6 (PA 6) is one of the main engineering plastics with several productive applications areas. By the same token, there was an interest in improving their thermal, mechanical and dimensional stability properties. The main objective of this work was to study the potentiality of colloidal silicon dioxide such as filler. According to literature, SiO2 is an amorphous substance with low density. In addition, this material has the potential to be used as a mineral filler to replace the talc in the PA 6 resin matrix. Therefore, SiO2 load was compared to the mineral filler talc which is currently used by industries. Consequently, their reservations are decreasing all over the years. Indeed, these studies were developed from colloidal silicon dioxide with PA 6 the masterbatch elaboration. In addition, the masterbatch was fractionated in different percentages in a PA 6 matrix. It is important to emphasize that all samples were injected and irradiated by an electrons accelerator. Furthermore, the effect of ionizing radiation on the PA 6 composite in different SiO2 percentages was studied. In short, radiation interacts with the polymer by transferring energy to a polymer chain causing modifications that are interfering with its properties. Thus, the mechanical and thermal properties of these composites were measured. In this manner, the irradiation composite studied in that research brought improvements in the thermal and mechanical properties evaluated. In conclusion, results have shown that the use of colloidal silicon dioxide in polyamide 6 composite is technically feasible load to replace talc.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simone Maruchin.pdf: 886299 bytes, checksum: fdac9ee5e7e61bca17d63292c58ddb90 (MD5) Previous issue date: 2007-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A industrial composition was utilized for comparison with compositions contaiining 4, 6,8 and 10% of talc, that was prepared to study the influence of this new material in a porcelainized gres composition. This study concerns talc due to the following reasons: Ponta Grossa and Castro are near to Campo Largo´s ceramics pole: the increasing use of this material in products of technological interest; and its increasing acceptance in the market. The importance of a more detailed study was made necessary because talc is a relatively cheap product and with large reserves in the state of Paraná. The study was carried out using different levels of talc purity and varying its proportion to values higher than the ones found in the literature, aiming a larger use of this product. Firstly, the raw materials were characterized according to the chemical and mineralogical compositon as well as the particles size. The compositions were defined by the mineralogical compositions. Every composition had its barbotin done, dried, the proof bodies were shaped and sintherized using different temperatures. Analyses of the shaped samples were carried out according to the proof bodies mechanical characterization. The advantage of using a larger percentage of talc in the porcelainizes gres compositions was assessed according to these results. / Em uma composição utilizada industrialmente foi introduzido talco nas proporções de 0,4,6 e 8% para estudar a influência desse material em uma composição de grês porcelanato. O principal motivo do estudo do talco se prende ao fato da região de Ponta Grossa e Castro estarem proximos ao pólo cerâmico de Campo Largo e a possibilidade de utilização desse material em um produto de grande interesse tecnológico e de aceitação cada vez maior no mercado. Pelo fato do talco ser um produto relativamente barato e com grades reservas no Estado do Paraná, vislumbrou-se a importância de um estudo mais detalhado, utilizando talcos de diferentes purezas, variando sua proporção para valores superiores aos encontrados na literatura e aos praticados atualmente, visando um maior aproveitamento desse produto. Inicialmente as matérias-primas foram caracterizadas quanto à composição química, mineralógica e tamanho das partículas. Foram definidas as composiçõs através das composições químicas e mineralógicas. Foi feita a barbotina de cada composição, secada, conformado os corpos de prova e sinterizados a diferentes temperaturas. Dos corpos de prova das amostras conformadas foram ralizados ensaios de caracterização cerâmica. Com base nesses resultados foi avaliada a possibilidade e vantagem de utilizar-se maior porcentagem de talco nas composições de grês porcelanato.