Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos de matriz termoplástica e termorrígida com argilas modificadas e não modificada com o intuito de avaliar as diferentes formas de incorporação da argila na matriz polimérica. Para tanto foi utilizado um grade comercial de PEAD como matriz termoplástica e dois tipos de PU termorrígidos. Sendo que, um deles foi preparado a partir de óleo de mamona com MDI e o outro uma emulsão comercial. Os nanocompósitos com matriz de PEAD foram preparadas em extrusora de rosca dupla utilizando as argilas Cloisite® 20A e Cloisite® Na+, na proporção de 1 e 5% em massa. Algumas amostras receberam a aditivação de 5% em massa de PECl que atuou como agente compatibilizante. Os nanocompósitos de PU foram preparados por duas rotas diferentes sendo utilizadas três diferentes argilas (Cloisite® 30B, Cloisite® 20A e Cloisite® Na+) na proporção de 1 e 3% em massa. Uma emulsão de PU foi preparada com masterbacth em resina hidrocarbônica (Unilene B-120) sulfonada misturada em razão 1:1 com Cloisite Na+. As amostras foram avaliadas por espectroscopia de infravermelho, TGA, raios-X e MEV para se avaliar a morfologia das argilas dispersas nas diferentes matrizes e a sua influência na estrutura dos polímeros. Os resultados mostraram a importância da interação argila-matriz quanto aos grupos funcionais presentes nas argilas e também quanto a organofilicidade das mesmas. Os parâmetros de processamento dos polímeros ou de preparação dos nanocompósitos tiveram influência significativa na determinação das estruturas intercaladas e/ou esfoliadas. O método de preparação in situ mostrou ser altamente efetivo na preparação de nanocompósito de PU com morfologia esfoliada. / In this work thermoplastic and thermoset nanocomposites without and with modified clays had been prepared aiming to evaluate the different forms of clay incorporation in the polymers matrix. For this, high density polyethylene (HDPE) was used as an thermoplastic matrix and two polyurethanes (PU) as thermoset matrixes, prepared by using castor oil and MDI or a commercial emulsion. HDPE nanocomposites were prepared in a twin-screw extruder with two nanoclays (Cloisite® 20A and Cloisite® Na+) with 1 and 5 wt%. In some samples was added 5 wt% of PECl as compatibilizer agent. The PU nanocomposites were prepared by two different routes using three nanoclays (Cloisite® 30B, Cloisite® 20A and Cloisite® Na+) in the ratio of 1 and 3 wt%. The PU emulsion was prepared using a masterbacth of sulfonated hydrocarbon (Unilene B-120) resin and Cloisite® Na+ mixed in the ratio of 1:1. The samples were characterized by FTIR, TG, DRX and MEV in order to evaluate the nanoclays morphology in the polymeric matrixes and their influence in the polymers structure. The results showed the relationship between matrix and clays and its importance how functional groups inside of clays and its organophilicity for a good morphology. The polymer processing or nanocomposite preparation parameters had strong influence on the attainment of intercalated and/or exfoliated structures. The in situ methodology showed be the most effective method for preparation of PU nanocomposite with esfoliated morphology.

Elastômeros termoplásticos baseados em misturas SEBS/PP/Óleo emcontram aplicação em diversas áreas. Visando a obtenção de melhores propriedades mecânicas e boa processabilidade, foram preparados nanocompósitos utilizando um TPE à base de SEBS/PP/Óleo juntamente com 2, 5 e 7 phr de três argilas organicamente modificadas e wollastonita. Os nanocompósitos foram preparados através da intercalação no estado fundido em câmara de mistura e analisados através de suas propriedades mecânicas, reológicas, dureza, densidade, propriedades térmicas e de degradação térmica, dinâmico-mecânicas e morfológicas. Os resultados mostraram que a concentração de 2phr de todas as cargas foi a mais eficiente na melhoria das propriedades avaliadas. As argilas utilizadas mostraram incrementos em diferentes propriedades: a argila Novaclay mostrou as melhores propriedades mecânicas, enquanto que as argilas Cloisite e Nanofil proporcionaram uma maior estabilidade térmica. As análises das temperaturas de transição vítrea indicaram que não ocorre interação entre as argilas e o componete elastomérico da matriz. A wollastonita apresentou resultados promissores em relação às propriedades mecânicas. / Thermoplastic elastomers based on SEBS/PP/oil blends find applications in many areas. Nanocomposites of a SEBS/PP/oil TPE were prepared, using 2, 5 and 7 phr of three organically modified clays and wollastonite, with the aim of achieving better mechanical properties and processability. The nanocomposites were prepared by melt compounding using a melt mix chamber and analyzed regarding mechanical properties, rheological properties, hardness, density, thermal properties and thermal degradation, dynamic mechanical analysis and morphological characteristics. Results showed that 2 phr of filler was the best concentration to increase the properties. The clays used showed improvements in several properties: Novaclay showed the higher mechanical properties, while Cloisite and Nanofil clays improved thermal stability. The glass transition temperature analysis indicated that no interaction was developed between clays and the elastomeric component of the matrix. Wollastonite showed to be promissing in relation to mechanical properties.

Neste trabalho foi avaliado o efeito da adição de carga mineral em composições de TPV obtidas a partir de misturas de polipropileno (PP) e elastômero EPDM vulcanizadas dinamicamente com sistema de reticulação a base de enxofre. Foram utilizados como cargas caulim não modificado e caulim modificado quimicamente com mercaptosilano. As misturas EPDM/PP foram preparadas com 2, 3 e 6 phr de carga, em câmara de mistura Haake acoplada a reômetro de torque. As composições foram caracterizadas quanto às suas propriedades físico-mecânicas, dinâmico-mecânicas e térmicas. A morfologia das composições foi analisada utilizando microscopia eletrônica de varredura. Verificou-se que o uso de caulim melhorou as propriedades de tensão/ deformação dos TPVs. O TPV que apresentou melhor resultado quanto à tensão de ruptura foi aquele com a composição contendo 2 phr de caulim modificado com mercaptosilano, cuja tensão máxima foi da ordem de 33,50 MPa. TPVs reticulados com enxofre foram comparados com amostra de composição igual de um produto comercial reticulado à base de resina fenólica. Os TPVs de EPDM/PP com caulim curados com enxofre apresentaram dureza semelhante e menor densidade que o TPV de referência. / In this work we studied the effect of the addition of mineral fillers to TPVs compositions based on polypropylene (PP) and one EPDM rubber. The TPVs were dynamically vulcanized with sulfur. Non-modified kaolin and mercaptosilane-modified kaolin were used as fillers. The systems EPDM/PP contained 2, 3 and 6 phr of filler and were prepared in a mixer Haake coupled with a torque rheometer. The compositions were characterized by means of its physico-mechanical, dynamic-mechanical and thermal properties. The morphology of the TPVs was studied through scanning electron microscopy. It was verified that the addition of kaolin particles improved the tensile properties of the TPVs. The best result was found for the composition containing 2 phr of mercaptosilane-modified kaolin that showed the value of 33,5MPa for the tensile strength. The properties of the TPVs were compared with a commercial product vulcanized with phenolic resin. The TPVs based on EPDM/PP with kaolin and vulcanized with sulfur showed similar values of hardness and the density was inferior compared with the TPV used as reference.

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 Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:18:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348528.pdf: 3337035 bytes, checksum: 12e4eb3980b77f2a2fe6d2ea51f3eed4 (MD5) Previous issue date: 2017 / Os polímeros termoplásticos são amplamente usados na indústria, uma área em que são muito aplicados é área médica. Devido a esse intenso uso faz-se cada vez mais necessária uma melhor caracterização do comportamento mecânico desses materiais para que sejam possíveis melhores simulações numéricas e projetos. O presente trabalho apresenta ensaios cíclicos e de fluência realizados no Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE). Esse material é usado principalmente em superfícies que estão sujeitas à atrito em próteses de ombro, quadril e joelho. Os ensaios cíclicos foram realizados em três diferentes taxas de deformação (0,12, 0,012, 0,0012mm/s) e os de fluência em três diferentes intensidades de carregamento (4, 8, 16MPa). Os resultados desses ensaios foram usados para a identificação de parâmetros no modelo de viscoelasticidade proposto por Simo [1] e também no modelo com abordagem variacional proposto por Fancello et al. [2]. Nenhum dos dois modelos foi capaz de descrever bem o comportamento do material na faixa solicitação em que os ensaios foram feitos, mas os resultados indicam próximos passos para que a simulação do comportamento deste polímero possa ser feita com sucesso. / Abstract : Thermoplastic polymers are widely used in industry, one area in which they are often applied is the medical field. Due to this intense use a better characterization of the mechanical behavior of these materials is increasingly important so that better numeric simulations and designs are made possible. This work presents cyclic and creep tests performed on Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE). This material is mainly used on surfaces subject to friction in shoulder, hip and knee prosthesis. The cyclic tests were performed in three different strain rates (0,12, 0,012, 0,0012mm/s) and the creep tests in three different loads (4, 8, 16MPa). The test results were used to find parameters in the viscoelasticity model proposed by Simo [1] and also in the variational model proposed by Fancello et al. [2]. None of the models were capable of describing well the material behavior in the range that the tests were executed, but the results indicate new steps so that the numerical modeling of this polymer can be successfully made.

O policloreto de vinila, PVC, é conhecido como um material naturalmente rígido. No entanto, essa propriedade é alterada com a adição de plastificante, que reduz a dureza do material possibilitando a utilização do PVC em aplicações que a flexibilidade é requisito do produto. Plastificantes a base de ftalatos, como o dioctil ftalato (DOP) são os mais utilizados. Atualmente, existem regulamentações que restringem a sua utilização, principalmente em produtos para contato direto com alimentos. Nesse sentido, esse estudo avaliou de forma comparativa a influência dos plastificantes de diferente natureza e estrutura química nas propriedades dos compostos a base de policloreto de vinila em suspensão (PVC-S). Sete plastificantes foram estudados, dentre eles o DOP que foi considerado como referência para comparação dos resultados. Compostos de PVC com os diferentes óleos plastificantes foram preparados para a avaliação do efeito desse óleo nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, reológicas e o nível de emissões do composto. Os resultados obtidos neste trabalho indicam comportamentos distintos do PVC em função da natureza química do plastificante utilizado. Além disso, resultados obtidos nesse estudo também mostraram que entre os plastificantes analisados não foi possível determinar qual seria o melhor plastificante para substituição direta do DOP. Resumindo, para cada aplicação será necessário avaliar o melhor plastificante que atende aos requisitos do produto final. Assim esse estudo, poderá colaborar nessa avaliação inicial para seleção do melhor plastificante com base na aplicação do produto. / Polyvinyl chloride, PVC, is known as a naturally rigid material. However, this property is changed upon addition of plasticizer, which reduces the hardness of the material allowing the use of PVC in applications where flexibility is a requirement of the product. The phthalate-based plasticizers such as dioctyl phthalate (DOP) are the most used. Currently, there are regulations that are restricting their use, especially in products for direct food contact. Thus, this study evaluated comparatively the influence of plasticizers of different nature and chemical structure on the properties of the PVC compounds. Seven plasticizers were studied including the DOP, which was considered as the reference for comparison of results. These plasticizing oils were used in the PVC compounds to evaluate the effect those oils on the physical, mechanical, rheological and thermal properties, well as the emissions levels. The results of this study indicate different behaviors in PVC due to the chemical nature of the plasticizer used. In addition, results of this study also showed that among the analyzed plasticizers could not determine what would be the best plasticizer for direct replacement of DOP. In short, for each application will be necessary to assess the best plasticizer which meets the requirements of the final product. So this study can contribute in this initial assessment for the best plasticizer selection based on application of the product.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-02-26T13:02:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_DesenvolvimentoProduçãoCaracterização.pdf: 1902657 bytes, checksum: 93b6fcddc8601f7795cf0d7045ee19fc (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T12:50:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_DesenvolvimentoProduçãoCaracterização.pdf: 1902657 bytes, checksum: 93b6fcddc8601f7795cf0d7045ee19fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T12:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_DesenvolvimentoProduçãoCaracterização.pdf: 1902657 bytes, checksum: 93b6fcddc8601f7795cf0d7045ee19fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2004 / No pólo moveleiro de Ubá, na região da Zona da Mata em Minas Gerais, são recolhidos aproximadamente 900 toneladas de resíduos por mês, gerados durante o processamento da madeira sólida ou dos painéis de madeira reconstituída. Esses resíduos, atualmente são destinados à produção de energia ou produção de carvão. No que se refere aos termoplásticos, a reciclagem no Brasil corresponde aproximadamente a 200 mil toneladas por ano, representando apenas 21% dos plásticos rígidos e filmes presentes no lixo urbano. Unindo-se esses dois materiais — os resíduos de madeira e os plásticos reciclados — pode-se: obter materiais compósitos com potencialidades para diversas aplicações e propriedades peculiares que os distinguem de outros materiais atualmente utilizados na indústria moveleira; eliminar o desperdício; diminuir gastos com energia na produção de matéria-prima e colaborar com a qualidade de vida transformando o lixo em matéria-prima. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de utilização de resíduos de madeira juntamente com termoplásticos reciclados, empregando adesivos de uréia-formaldeído para fabricação de painéis termoprensados, para serem utilizados em tampos de gabinetes para cozinha. Com o propósito de avaliar essa possibilidade, para o delineamento, com 28 tratamentos e duas repetições, foram combinados dois tipos de resíduos de madeira — de pinus e de aglomerado — em quatro níveis, sendo 50%, 65%, 80% e 100%; dois tipos de termoplásticos — polietileno de baixa densidade e polipropileno — a 20%, 35% e 50%; e dois níveis de adesivo de uréia-formaldeído, 6% e 9%. Foram produzidas 56 chapas com dimensões aproximadas de 400x400x12mm com densidade final de 0,61 g/cm³. As chapas produzidas, tiveram as suas propriedades físicas e mecânicas determinadas de acordo com a norma NBR 14810-3 (2002) Chapas de madeira aglomerada. Os resultados evidenciaram que: a) a adição de termoplástico nos tratamentos, influenciou negativamente a tração perpendicular; b) as chapas produzidas com resíduos de pinus e polietileno de baixa densidade, independente da mistura empregada, tiveram melhores resultados do módulo de ruptura e módulo de elasticidade; c) os tratamentos com resíduos de pinus e termoplásticos, independente do tipo, tiveram a resistência ao arrancamento de parafuso favorecida; d) a quantidade de termoplástico empregada nos tratamentos influenciou positivamente os resultados de teor de umidade; e) tratamentos com maior porcentagem de termoplástico, tiveram menores valores de teor de umidade, absorção de água e inchamento em espessura e f) uma maior porcentagem de adesivo empregada na fabricação das chapas, 9%, influenciou positivamente a absorção de água, o inchamento em espessura e a resistência à tração perpendicular. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In the furniture cluster of Ubá, in the region of Zona da Mata in Minas Gerais, approximately 900 ton of residues a month are collected as by-products of the solid wood or reconstituted wood panels processing. Currently, these residues are used in the production of energy or coal. As to thermoplastics, recycling in Brazil corresponds to about two hundred thousand tons a year, representing only 21% of rigid plastics and films found in the urban garbage. By putting these two materials together — wood residues and recycled plastics — it is possible to get composite materials with potentialities for diverse applications and particular properties that distinguish them from other materials currently used in the furniture industry. It is also possible to eliminate wastefulness as well as to diminish expenses with energy in the raw material production contributing to life quality improvement by transforming garbage into raw material. Thus, the objective of this thesis was to verify the possibility of using wood residues along with recycled thermoplastic, using adhesive of urea-formaldehyde to manufacture panels, to be used as boards in kitchen cupboards. With the purpose of evaluating this possibility, for the delineation, with 28 treatments and two repetitions, two types of wood residues - of Pinus elliotti and of particleboard - were combined in four levels: 50%, 65%, 80% and 100%; two thermoplastic types - low density polyethylene and polypropylene - at 20%, 35% and 50%; and two urea-formaldehyde adhesive levels, 6% and 9%. Fifty-six boards with dimensions of about 400x400x12mm with final density of 0,61 g/cm³ were produced. The produced boards had its physical and mechanical properties determined by Brazilian Standard Norms and Regulations NBR 14810-3 (2002) Particleboard. The results proved that: ) the addition of thermoplastic in the treatments, negatively influenced the perpendicular tensile strength; b) the boards produced with residues of Pinus elliotti and low density polyethylene, independently of the mixture used, had better results of the rupture modulus and elasticity modulus; c) the treatments with residues of Pinus elliotti and thermoplastic, independently of the type, favoured the resistance to the pulling up of screw; d) the amount of thermoplastic used in the treatments positively influenced damp level results; e) treatments with bigger percentage of thermoplastic, had lower damp levels, water absorption and thickness swelling and f) a bigger adhesive percentage used in the manufacture of boards, 9%, positively influenced the water absorption, the thickness swelling and the perpendicular tensile strength.

Neste trabalho foi avaliado o efeito da adição de carga mineral em composições de TPV obtidas a partir de misturas de polipropileno (PP) e elastômero EPDM vulcanizadas dinamicamente com sistema de reticulação a base de enxofre. Foram utilizados como cargas caulim não modificado e caulim modificado quimicamente com mercaptosilano. As misturas EPDM/PP foram preparadas com 2, 3 e 6 phr de carga, em câmara de mistura Haake acoplada a reômetro de torque. As composições foram caracterizadas quanto às suas propriedades físico-mecânicas, dinâmico-mecânicas e térmicas. A morfologia das composições foi analisada utilizando microscopia eletrônica de varredura. Verificou-se que o uso de caulim melhorou as propriedades de tensão/ deformação dos TPVs. O TPV que apresentou melhor resultado quanto à tensão de ruptura foi aquele com a composição contendo 2 phr de caulim modificado com mercaptosilano, cuja tensão máxima foi da ordem de 33,50 MPa. TPVs reticulados com enxofre foram comparados com amostra de composição igual de um produto comercial reticulado à base de resina fenólica. Os TPVs de EPDM/PP com caulim curados com enxofre apresentaram dureza semelhante e menor densidade que o TPV de referência. / In this work we studied the effect of the addition of mineral fillers to TPVs compositions based on polypropylene (PP) and one EPDM rubber. The TPVs were dynamically vulcanized with sulfur. Non-modified kaolin and mercaptosilane-modified kaolin were used as fillers. The systems EPDM/PP contained 2, 3 and 6 phr of filler and were prepared in a mixer Haake coupled with a torque rheometer. The compositions were characterized by means of its physico-mechanical, dynamic-mechanical and thermal properties. The morphology of the TPVs was studied through scanning electron microscopy. It was verified that the addition of kaolin particles improved the tensile properties of the TPVs. The best result was found for the composition containing 2 phr of mercaptosilane-modified kaolin that showed the value of 33,5MPa for the tensile strength. The properties of the TPVs were compared with a commercial product vulcanized with phenolic resin. The TPVs based on EPDM/PP with kaolin and vulcanized with sulfur showed similar values of hardness and the density was inferior compared with the TPV used as reference.

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).

Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos de matriz termoplástica e termorrígida com argilas modificadas e não modificada com o intuito de avaliar as diferentes formas de incorporação da argila na matriz polimérica. Para tanto foi utilizado um grade comercial de PEAD como matriz termoplástica e dois tipos de PU termorrígidos. Sendo que, um deles foi preparado a partir de óleo de mamona com MDI e o outro uma emulsão comercial. Os nanocompósitos com matriz de PEAD foram preparadas em extrusora de rosca dupla utilizando as argilas Cloisite® 20A e Cloisite® Na+, na proporção de 1 e 5% em massa. Algumas amostras receberam a aditivação de 5% em massa de PECl que atuou como agente compatibilizante. Os nanocompósitos de PU foram preparados por duas rotas diferentes sendo utilizadas três diferentes argilas (Cloisite® 30B, Cloisite® 20A e Cloisite® Na+) na proporção de 1 e 3% em massa. Uma emulsão de PU foi preparada com masterbacth em resina hidrocarbônica (Unilene B-120) sulfonada misturada em razão 1:1 com Cloisite Na+. As amostras foram avaliadas por espectroscopia de infravermelho, TGA, raios-X e MEV para se avaliar a morfologia das argilas dispersas nas diferentes matrizes e a sua influência na estrutura dos polímeros. Os resultados mostraram a importância da interação argila-matriz quanto aos grupos funcionais presentes nas argilas e também quanto a organofilicidade das mesmas. Os parâmetros de processamento dos polímeros ou de preparação dos nanocompósitos tiveram influência significativa na determinação das estruturas intercaladas e/ou esfoliadas. O método de preparação in situ mostrou ser altamente efetivo na preparação de nanocompósito de PU com morfologia esfoliada. / In this work thermoplastic and thermoset nanocomposites without and with modified clays had been prepared aiming to evaluate the different forms of clay incorporation in the polymers matrix. For this, high density polyethylene (HDPE) was used as an thermoplastic matrix and two polyurethanes (PU) as thermoset matrixes, prepared by using castor oil and MDI or a commercial emulsion. HDPE nanocomposites were prepared in a twin-screw extruder with two nanoclays (Cloisite® 20A and Cloisite® Na+) with 1 and 5 wt%. In some samples was added 5 wt% of PECl as compatibilizer agent. The PU nanocomposites were prepared by two different routes using three nanoclays (Cloisite® 30B, Cloisite® 20A and Cloisite® Na+) in the ratio of 1 and 3 wt%. The PU emulsion was prepared using a masterbacth of sulfonated hydrocarbon (Unilene B-120) resin and Cloisite® Na+ mixed in the ratio of 1:1. The samples were characterized by FTIR, TG, DRX and MEV in order to evaluate the nanoclays morphology in the polymeric matrixes and their influence in the polymers structure. The results showed the relationship between matrix and clays and its importance how functional groups inside of clays and its organophilicity for a good morphology. The polymer processing or nanocomposite preparation parameters had strong influence on the attainment of intercalated and/or exfoliated structures. The in situ methodology showed be the most effective method for preparation of PU nanocomposite with esfoliated morphology.