Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Jose A. M. Agnelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedroso_AndreaGraf_M.pdf: 2857618 bytes, checksum: 275c6b4baabad74c46e6b1df1d6c519c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A reciclagem de materiais poliméricos é de fundamental importância devido a fatores ambientais, econômicos e sociais, e nos últimos anos tem crescido de forma extremamente expressiva. A reciclagem mecânica dos materiais termoplásticos causa a decomposição das cadeias poliméricas levando a perda das propriedades mecânicas. Os termoplásticos de engenharia são produtos comerciais com propriedades físicas superiores aos termoplásticos convencionais e apresentam propriedades desejáveis após a reciclagem. Quando os termoplásticos de engenharia são reforçados com fibras de vidro, eles apresentam aumentos substanciais nas propriedades 'mecânicas, as quais são dependentes das distribuições de comprimentos das fibras de vidro. As poliamidas são consideradas os principais termoplásticos de engenharia, porém, sua natureza higroscópica requer alguns cuidados especiais durante o processamento. Rejeitos industriais de poliamida 6 reforçada com fibras de vidro, provenientes de moldagem por injeção, foram reprocessados e as propriedades do material reprocessado foram analisadas através de ensaios físico-mecânicos, análises térmicas, microscopias óptica e eletrônica de varredura. Os resultados obtidos indicaram que o material reprocessado apresentou propriedades tísico-mecânicas satisfatórias, podendo ser usado para várias aplicações onde estas propriedades são desejáveis. O reprocessamento resultou em decréscimos de aproximadamente 16% na resistência à tração e no módulo de flexão, e de 6% para a elongação na ruptura sob tração / Abstract: The recycling of polymeric materiais is of fundamental importance due to environmental, economic, and social aspects, so that in recent years the use of this process is growing significantly. The mechanical recycling of thermoplastic materiais causes the decomposition of polymeric chains leading to mechanical properties loss. The engineering thermoplastics are comercial products with physical properties superior to the conventional thermoplastics and which show specified properties after recycling. When the engineering thermoplastics are reinforced with glass fiber they show a substancial improvement in their mechanical properties, although this properties are dependent on the glass fiber length distribution. The polyamides have been the most widely used engineering thermoplastics, although, their higroscopic nature requires special care during their processing. Industrial wastes of polyamide 6. reinforced with glass fiber, originated from injection molding, were reprocessed and the properties of recycled material were analized through mechanical tests, therma analysis, optical microscopy and scanning eletronic microscopy. The results showed that the recycled material presents satisfactory mechanical properties, so it could be used in many aplications where these properties are required. The recycling process caused the tensile strength and the flexural modulus to decrease about 16% and the elongation at failure to decrease about 6% / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marco-Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_MarcosFernando_M.pdf: 4184515 bytes, checksum: a8d548fc3ec83db853e6ccc3169b252e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Focamos no desenvolvimento de técnicas em análise de termoplásticos para determinar os efeitos causados pela corrosão dos equipamentos de processamento nos polímeros durante o uso e o efeito da contaminação do poli(tereftalato de etileno), PET, com poli(cloreto de vinila), PVC, durante a sua degradação. O estudo de migração dos metais do equipamento de processamento para a resina polimérica foi realizado com fluorescência de Raios-X e tratamento estatístico de dados. Para analisar qualquer composto por espectrometria de massas, este deve ter carga formal diferente de zero e estar no estado gasoso, que é o grande empecilho na análise de termoplásticos, pois os mesmos são pouco solúveis, tem alta massa molar para serem volatilizados e se degradam termicamente antes de se volatilizar ou entrar em ebulição. Para volatilizar um polímero, são necessárias condições drásticas de pressão e temperatura. Foi desenvolvido um método de acoplamento entre a extração de analitos da superfície dos polímeros e a fonte de ionização. Os métodos acoplados foram: ablação por Laser e dessorção térmica. A funcionalidade do acoplamento foi testada, em comparação com outras técnicas já estabelecidas na literatura, com a análise de cafeína diretamente no grão de café. Depois de comprovada a eficiência do acoplamento entre os dois métodos de extração de analitos, o método foi aplicado no estudo do efeito da estabilidade térmica do PET contaminado com PVC, na identificação de aditivos em uma formulação comercial de polímeros e na interação entre duas espécies de aditivos distintas. A comparação dos resultados obtidos com as novas técnicas e os métodos tradicionais demonstrou que elas são mais sensíveis, precisas, rápidas e limpas / Abstract: I focused on the development of techniques for analysis of thermoplastics, which determine the effects of the corrosion of the processing equipment on the polymer during its use and the effect of contamination with poly(vinyl chloride), PVC on the degradation of poly(ethylene terephthalate), PET. The metal migration from the processing equipment to the polymer was studied by X-Ray fluorescence and statistical data treatment. To analyze any compound by mass spectrometry it must have a formal charge different from zero and must be in the gaseous state. This is a hindrance to analyze thermoplastics because they have very little solubility, have high molar mass to be volatilized and thermally degrade before volatilizing or boiling. Volatilizing a polymer would require drastic pressure and temperature conditions. A coupling method between the analyt extraction from the polymer surface and the ionization source was developed. The methods coupled are Laser ablation and thermal desorption. The coupling functionality was tested in comparison to other techniques of the literature, by the analysis of caffeine directly from a coffee bean. After this positive test, the coupling method was used to study the thermal stability of PET contaminated with PVC, to identify additives in a commercial polymer formulation and the interactions of two different types of additives. The comparison of the results obtained with the new techniques and the traditional methods demonstrated that they are sensitive, precise, quick and clean / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

O presente trabalho apresenta um Modelo e Processo de Integração para Projeto, Documentação e Fabricação de Moldes para Injeção de termoplásticos, o qual se torna alternativo à sistematização destes processos, objetivando o atendimento aos curtos prazos de entregas e redução de erros no produto injetado e/ou no molde. Inicia-se com a identificação, modelagem e análise dos processos participantes, descrevendo as principais atividades necessárias. A concepção do modelo foi elaborada a partir da abordagem do DIP (Desenvolvimento Integrado de Produtos), utilizando os preceitos da ES (Engenharia Simultânea). A dissertação também apresenta uma aplicação do modelo concebido, na qual os processos de projeto e documentação do projeto de um molde foram realizados de forma paralela, como determina o modelo. Os resultados mostram que o modelo se diferencia de outros, principalmente, na forma de fragmentação do macroprocesso de desenvolvimento técnico do molde, na identificação das atividades dos processos de documentação do projeto e fabricação do molde, na distribuição diferenciada de atividades propostas para cada processo, na abordagem distintiva entre as atividades do projeto e da documentação do projeto, na utilização sistemática de porta moldes padronizados, utilização sistemática da modelagem tridimensional no processo de projeto e na definição das atividades que podem ser realizadas em paralelo, a partir da abordagem da engenharia simultânea.

El avance de la tecnología en el mundo ha permitido la optimización de los procesos productivos en la industria y por ende la mejora en calidad y costos, ésta también se ha dado en la fabricación de envases plásticos elaborados por maquinarias termoformadoras, las cuales cumplen las funciones de calentar, moldear, cortar y enfriar dicho material. El calentamiento del material en forma de lámina, se efectúa en un horno. El horno está conformado por dos superficies calefactoras paralelas entre sí, cada superficie está dividida en filas de resistencias de cerámica y en el centro de cada fila de la superficie superior se ubican las termocuplas que dan el valor de temperatura al PLC. Estas termocuplas se encuentran en el interior del horno y son unidas al controlador mediante cables de compensación con ayuda de borneras. Se ha comprobado que en el proceso de calentamiento actual de los hornos se presenta fallas de comunicación, debido a frecuentes rupturas de los cables. De esta manera, la presente tesis tiene como objetivo general diseñar una interfaz de comunicación inalámbrica para monitorear el horno de termoformadora de envases plásticos, reduciendo la susceptibilidad a fallas y mejorando la eficiencia del proceso de producción. El diseño consiste de dos módulos de comunicación: uno de transmisión y otro de recepción, separados por una distancia menor a 5 metros. Asimismo, se considera que los datos se deben recibir como máximo cada 100ms con una resolución mínima de 1°C. El desarrollo de la propuesta implica el diseño de módulos de recepción y transmisión de datos de temperatura. Así como, el análisis de los componentes que se adecúen a los requerimientos de envío y recepción de la señal. Finalmente, se concluye la eficiencia del diseño de la interfaz de comunicación de datos y se verifica con los resultados obtenidos mediante la simulación entre las termocuplas de un horno de termoformadora y el controlador. / Tesis

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Mario de Oliveira Neto / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Resumo: Neste trabalho encontra-se apresentada a produção via misturador termocinético e injeção de compósitos de polipropileno reforçados com bagaço de cana de açúcar deslignificado e com bagaço hidrolisado por enzimas, em diferentes concentrações (5%, 10% e 25%, massa/massa, (m/m)). Em seguida, os compósitos poliméricos foram caracterizados via ensaios mecânicos de tração, flexão em três pontos e impacto Izod. Além disso, ensaios para a determinação das propriedades térmicas (temperaturas de fusão e de cristalização por calorimetria exploratória diferencial (DSC), temperatura de degradação por termogravimetria (TGA) e temperatura de transição vítrea (Tg) por análise dinâmico-mecânica (DMA)) foram realizadas. Análises de infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foram realizadas nos compósitos produzidos. As amostras foram também submetidas ao condicionamento em câmara de radiação ultravioleta (UV) para avaliar a influência do intemperismo nas propriedades mecânicas e térmicas dos compósitos poliméricos produzidos. Os resultados de FTIR mostram a presença de boa interface entre a matriz (PP) e os materiais lignocelulósicos. As análises de DSC e TGA mostram que as temperaturas de fusão, de cristalização e degradação térmica estão dentro dos valores relatados na literatura, indicando que o processamento termocinético e a injeção não afetaram as propriedades térmicas dos compósitos. A temperatura de transição vítrea (Tg) medida por DMA não foi afetada pela introdução dos reforços. Porém, quando os compósitos foram submetidos à exposição a radiação UV os valores da Tg dos compósitos foram aumentados. As propriedades mecânicas avaliadas no presente trabalho não sofreram alterações ou ganhos significativos com a introdução dos reforços nos compósitos, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work is presented the production via kinetic term mixing and injection of polypropylene composites reinforced with both delignified and enzymatic hydrolyzed residue bagasse from sugarcane, at different concentrations (5%, 10% and 25%, (w / w)). Polymeric composites were characterized via mechanical tests of tensile, three points bending flexural and Izod impact. Furthermore, tests for determining the thermal properties were done (melting and crystallization temperatures by differential scanning calorimetry (DSC), temperature of degradation by thermogravimetric analysis (TGA) and glass transition temperature (Tg) by dynamic mechanical (DMA)). Analyses of Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were done for the composites. After this, the polymeric composites were subjected to conditioning in the ultraviolet radiation camera (UV) to evaluate the wheathering influence on the mechanical and thermal properties. FTIR results showed the presence of interface between the matrix (PP) and lignocellulosic materials. DSC and TGA analyzes showed that the melting temperatures of crystallization and thermal degradation are within the values reported on literature, indicating that the kinetic term processing and injection did not affect the thermal properties of the composites. Tg was not affected by the introduction of reinforcement agents. However, when the composites were subjected to exposure to UV radiation, the values of Tg of the composites were increased. The mechanical properties evaluated in this study did not change or significant gains with the introduction of reinforcements in composites, however, when exposed to UV radiation for conditioning such properties suffered less significant reductions when compared with the samples of the polypropylene / Mestre

Orientador: Leide Lili Gongalves da Silva Kostov / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Coorientador: Mario Ueda / Banca: Rogério Pinto Mota / Banca: Michelle Leali Costa / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Carina Barros Mello / Resumo: Este trabalho refere-se ao processamento de compósitos termoplásticos obtidos a partir de fibras de carbono tratadas por meio de técnicas assistidas por plasma. Os tratamentos empregados foram Descarga Elétrica com Barreira Dielétrica (DBD), que é realizada em pressão atmosférica, envolvendo menores energias e a Implantação Iônica por Imersão em Plasma (3IP), que é realizada em baixa pressão, envolvendo energias mais elevadas. Após o tratamento, foi realizada a caracterização das amostras tratadas e não tratadas para efeito de comparação e também para verificar qual tratamento foi mais eficaz na obtenção de melhores propriedades físico-químicas da fibra para a obtenção dos compósitos termoplásticos, os quais foram produzidos pelo método de moldagem por compressão a quente. Várias técnicas de caracterização foram empregadas, tais como: microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, difração de raios-X, e alguns ensaios mecânicos do compósito, tais como: testes de cisalhamento interlaminar e análise dinâmico-mecânica. Após a análise dos resultados, verificou-se que os tratamentos DBD e 3IP são ferramentas eficazes para melhorar a adesão da interface fibra/matriz polimérica, devido ao aumento da rugosidade da fibra e da introdução de grupos polares em sua superfície. Adicionalmente, houve um aumento da resistência ao cisalhamento dos compósitos obtidos a partir de fibras tratadas por ambos os processos a plasma (DBD e 3IP) / Abstract: In this it has been carried out the processing of thermoplastic composites obtained from carbon fibers (CF) treated by plasma assisted techniques. The employed treatments were Dielectric Barrier Discharge (DBD) that is performed in atmospheric pressure, involving low energy and Plasma Immersion Ion Implantation (PIII), which is held in low pressure regime, consisting of higher energies. After these treatments, both treated and untreated samples, were characterized. A comparison of the results was carried out to determine which treatment is most effective to achieve better physico-chemical properties on the fibers to obtain thermoplastic composites, which were produced by hot compression molding. Several characterization techniques were employed, such as scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction, and some mechanical tests of the composites, such as interlaminar shear strength (ILSS) and dynamic mechanical analysis (DMA). After analyzing the results, it was verified that the DBD and PIII treatments are effective tools for improving the adhesion of the carbon fiber/polymeric matrix interface, due to the CF roughness increasing and the introduction of polar groups on the carbon fiber surface. Additionally, it was noticed an increase of composites shear strength that were produced with treated carbon fibers (DBD and PIII) / Doutor

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Elastômeros termoplásticos têm sido largamente empregados como adesivos hot melt em diferentes setores da indústria. Neste trabalho foram estudados dois copolímeros em bloco de poliuretano na forma particulada, base poliéster (TPU1) e policaprolactona (TPU2), com o objetivo de avaliar o desempenho dos mesmos como adesivos particulados. Foram preparadas diferentes composições dos TPUs com aditivos de policarbodiimida (A), resina hidrocarbônica (B) e poliisocianato (C). Os TPUs aditivados em diferentes composições foram avaliados por termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) e quanto à resistência da colagem. A cinética de cristalização dos TPUs particulados puros e aditivados em diferentes isotermas foi acompanhada por DSC. Os adesivos TPU1 apresentaram velocidade de cristalização mais lenta, com exceção do TPU1 contendo os aditivos A e B (TPU1AB). Os adesivos TPU2 apresentaram taxa de cristalização maior somente quando aditivado com mistura de aditivos (TPU2AB; TPU2BC; TPU2ABC; TPU2AC). O expoente de Avrami (n) foi inferior para os TPUs aditivados, o que sugere a ocorrência de alteração no tipo de nucleação e geometria de crescimento dos cristalitos. Os TPU1 (poliéster) e TPU2 (policaprolactona) apresentaram perfil de degradação térmica diferenciados devido a diferenças na estrutura química dos mesmos. Os adesivos TPU2 apresentaram valores de resistência mecânica mais elevados que os TPU1, em colagens de substratos de PVC. Os adesivos com maiores valores de resistência (TPU1A e TPU2A) foram extrusados e micronizados para uso como tal. O adesivo TPU1A micronizado apresentou aumento da resistência mecânica. As colagens com os adesivos TPU1 e TPU2 apresentaram falha coesiva e as composições TPU1B e TPU2AC demonstraram falha coesiva e adesiva em ensaio de tração. O processamento dos adesivos TPU1 por tratamento de plasma favoreceu um incremento dos valores de resistência de colagens em substratos de PVC. / Thermoplastic elastomers have widely been used as hot melt adhesives in different industry sectors. In this paper were studied two polyurethane block copolymers in particulate form, based polyester (TPU1) and polycaprolactone (TPU2), in order to evaluate their performance as adhesives. Different compositions of TPUs were prepared with polycarbodiimide (A), hydrocarbon resin (B) and polyisocyanate (C) additives. The TPUs with additives in different compositions were evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) and by the bond strength. The kinetics crystallization of pure and additivated TPUs at different isotherms were followed by DSC. The TPU1 adhesives showed lower crystallization rate, except the TPU1 with both A and B additives (TPU1AB). The TPU2 adhesives showed higher crystallization rate only when formulated with mixture of additives (TPU2AB; TPU2BC; TPU2ABC; TPU2AC). The Avrami exponent (n) was lower for the TPUs containing additives, which suggests changes in the nucleation type and crystallites growth geometry. The thermal degradation profile of both TPU1 (polyester) and TPU2 (polycaprolactone) adhesives were quite different due to chemical differences. The TPU2 adhesives showed higher strength values than TPU1s on PVC substrates. The adhesives with higher bond strength (TPU1A and TPU2A) were extruded and micronized, and the TPU1A adhesive showed improved bonding property. The TPU1 and TPU2 adhesives on PVC collages showed cohesive failure and the TPU1B and TPU2AC compositions showed cohesive and adhesive failure under tension test. The adhesive plasma treatment promoted a bonding increasing of TPU1 on PVC substrates.

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Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Materiais e Processos de Fabrico, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Prof. Doutor A. S. D. Pouzada e P. M. S. T. de Castro