Cellulose fiber was used to reinforce higher melting temperature engineering thermoplastics, such as nylon 6 and nylon 66. The continuous extrusion - direct compression molding processing and extrusion-injection molding were chosen to make cellulose fiber/nylon 6 or 66 composites. Tensile, flexural and Izod impact tests were used to demonstrate the mechanical properties of the composites. The continuous extrusion-compression molding processing can decrease the thermal degradation of cellulose fiber, but fiber doesn't disperse well with this procedure. Injection molding gave samples with better fiber dispersion and less void content, and thus gave better mechanical properties than compression molding. Low temperature compounding was used to extrude cellulose fiber/nylon composites. Plasticizer and a ceramic powder were used to decrease the processing temperature. Low temperature extrusion gave better mechanical properties than high temperature extrusion. The tensile modulus of nylon 6 composite with 30 % fiber can reach 5GPa; with a tensile strength of 68MPa; a flexural modulus of 4GPa, and a flexural strength of 100MPa. The tensile modulus of nylon 66 composites with 30 %fiber can reach 5GPa;with a flexural modulus of 5GPa; a tensile strength of 70MPa; and a flexural strength of 147MPa. The effect of thermal degradation on fiber properties was estimated. The Halpin-Tsai model and the Cox model were used to estimate the composite modulus. The Kelly-Tyson model was used to estimate the composite strength. The result indicates that the change of fiber properties determines the final properties of composites. Fiber length has a minor affect on both modulus and strength as long as the fiber length is above the critical length.

Mémoire (M. Sc. A.) --Université du Québec à Chicoutimi , 1987. / Bibliogr. : ff. xvii-xviii. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09306.pdf: 2901463 bytes, checksum: 25d5cd94a337a371809e1ba699428d99 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

p. 1 - 121 / Submitted by Santiago Fabio (fabio.ssantiago@hotmail.com) on 2013-02-18T19:40:13Z No. of bitstreams: 1 5555.pdf: 701428 bytes, checksum: 6edaca4793b7954b9526f6179c2c84d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2013-02-20T13:56:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 5555.pdf: 701428 bytes, checksum: 6edaca4793b7954b9526f6179c2c84d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-20T13:56:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5555.pdf: 701428 bytes, checksum: 6edaca4793b7954b9526f6179c2c84d1 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este estudo buscou compreender o papel das exportações na Policarbonatos do Brasil, a única indústria produtora de resina de policarbonato na América Latina. O modelo de análise foi construído a partir da teoria de comércio internacional e do modelo do estudo de competitividade da indústria brasileira, com a contribuição de outros autores que, independentemente de suas abordagens, tornaram possível focar o estudo nas indústrias de resinas termoplásticas do Pólo Petroquímico de Camaçari. A pesquisa foi desenvolvida a partir de observações diretas e indiretas, com entrevistas exploratórias com executivos da Policarbonatos do Brasil, e seus resultados comprovaram os pressupostos de que: as exportações são vistas principalmente como fator de contribuição para o aumento de escala e conseqüente diluição de custos na empresa estudada, que a definição de políticas de médio-longo prazo nas vendas ao mercado externo aumentariam a competitividade e rentabilidade destas exportações, enquanto estratégias spot levam a uma menor rentabilidade destas operações. Estes resultados contribuem com a análise da tensão da lógica de vendas do mercado interno x externo e também para avaliar a importância das exportações no resultado das organizações, auxiliando nos processos de decisão gerencial na relação entre as vendas no mercado doméstico e mercado externo. / Salvador

A simulação numérica de componentes estmturais necessita de dados do material que são obtidos por ensaios mecânicos. Materiais não-lineares, como termoplásticos, podem apresentar em ensaios de tração estricção quando submetidos à deformações firútas. Este fenômeno normalmente ainda está associado a campos de deformações heterogêneos que possuem uma cinemática particular, se propagando ao longo do corpo. A formação e propagação da estricção podem mascarar o real comportamento mecârúco do material quando obtido por um ensaio de tração, levando o processo de caracterização da curva tensão-deformação real do material a um procedimento não-trivial. Através de um ensaio de tração de um termoplástico, dados experimentais de força e do campo de deslocamentos da região de estricção, obtido através de métodos ópticos, são utilizados em um procedimento numérico-experimental de otimização para a deternúnação dos parâmetros (FEMU) de alguns modelos constitutivos capazes de representar a tendência do comportamento de termoplásticos. De modo a estudar a capacidade representativa da resposta mecânica do ensaio, um modelo constitutivo multi linear e um modelo constitutivo variacional, são estudados. Uma função objetivo conveniente que utiliza dados experimentais e numéricos é usada para considerar a cinemática da estricção, responsável pela mudança geométrica que diferencia as respostas nonúnais e reais da curva tensão-deformação. Por meio dos resultados obtidos neste trabalho verificou-se que a caracterização dos modelos constitutivos utilizando somente a resposta de força, não garante uma caracterização constitutiva adequada, sendo necessária a resposta de deslocamento para garantir a representação da cinemática da região de estricção. / Numerical simulation of structural components requires material data obtained from mechanical testing. Nonlinear materials, like thermoplastics, submitted to tensile testing presents necking undergoing finite strain. This phenomenon is still typically associated to heterogeneous strain fields which possess a particular kinematic, propagating through the body. Necking and colddrawing may mask the actual mechanical behavior measured by a tensile testing machine, turning the real stress-strain curve characterization process into a non-trivial procedure. Through a thermoplastic tensile testing, force experimental data and displacement experimental data from the necking region, obtained by optical methods, are used in a numerical-experimental optimization procedure in order to determine the constitutive parameters (FEMU) from some constitutive models which are able to represent the thermoplastic behavior tendency. In order to study the representative capacity of the mechanical testing response, a multilinear constitutive model and a variational constitutive model, are studied. A suitable objective function which uses experimental and numerical data is used to consider the necking kinematics, responsible for geometric change that distinguishes the nominal and real responses of the stress-strain curve. Through the obtained results, it can be seen that the model parameters determination using, in addition to force, the displacement field in the objective function is necessary to represent the kinematic behavior in the necking region.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:13Z : No. of bitstreams: 1 000855638.pdf: 5868154 bytes, checksum: 8c19fb673eb70cc637e783d31a823bd3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O grau de cristalinidade de termoplásticos semicristalinos desempenha um papel importante na determinação das propriedades finais de materiais compósitos estruturais, por exemplo: tenacidade e rigidez, e de suas resistências às intempéries climáticas. O principal objetivo deste trabalho é estudar a influência do grau de cristalinidade em compósitos de FC/PEEK e FC/PPS, processados por moldagem por compressão a quente com três diferentes taxas de resfriamento. Neste estudo, a morfologia e as propriedades térmicas e mecânicas dos laminados processados foram analisadas e comparadas. Assim como, as suas resistências à umidade, salinidade e radiação ultravioleta. Os resultados apresentaram um aumento na resistência mecânica dos compósitos processados com menores taxas de resfriamento. Evidências de melhora na interface fibra/matriz e nucleação de cristalitos na superfície da fibra também foram identificadas. Os compósitos com maior grau de cristalinidade apresentaram maior resistência à umidade e à salinidade. No entanto, aqueles com menor grau de cristalinidade apresentaram maior resistência aos efeitos da radiação ultravioleta / The crystallization degree of semi-crystalline thermoplastics plays an important role in determining the final properties of structural composite materials, e.g. toughness and stiffness, and their weather resistance. The main purpose of this work is to study different induced crystallinity degrees in CF/PEEK and CF/PPS composites processed by hot compression molding at three different cooling rates. In this study, the morphology, thermal and mechanical properties of the processed laminates were investigated and compared. As well as their resistance to humididy, salinity and ultraviolet radiation. The results showed an increase in mechanical strength for the composites processed with lower cooling rates. Evidences of fiber/matrix interface improvement and crystallites nucleation on the fiber surface were also identified. The composites with higher crystalline degree showed to be more resistant to humidity and salinity. However, those with lower crystalline degree were more resistant to the effects of the ultraviolet radiation / FAPESP: 2012/12207-6 / CAPES: 12357-13-8

Les thermoplastiques hautes performances poly(éther-cétone-cétone) (PEKK) sont actuellement étudiés avec un grand intérêt dans l’industrie aéronautique comme matrice pour la fabrication de pièces de structure composites renforcées par des fibres de carbone. En effet, les composites thermoplastiques PEKK ont l’avantage d’être consolidables hors autoclave et ont des températures de mise en œuvre plus faibles que les composites PEEK.L’objectif de cette étude est de comprendre et prédire l’évolution des propriétés mécaniques des composites PEKK suivant le cycle thermique de mise en œuvre pour déterminer les paramètres de mise en œuvre optimaux pour la fabrication des pièces composites PEKK concernant les temps de mise en œuvre et les performances mécaniques finales.Une première partie traite de la modélisation des cinétiques de cristallisation des matrices PEKK ainsi que l’influence de la cristallinité et des morphologies cristallines sur les propriétés mécaniques des matrices PEKK. Une deuxième partie se concentre sur les modifications macromoléculaires des matrices PEKK pour des hautes températures de mise en œuvre sous air et sous azote et leurs impacts sur la cristallisation et les performances mécaniques des matrices PEKK. Enfin une dernière partie présente l’influence des fibres de carbones sur les morphologies cristallines et les cinétiques de cristallisation, la fabrication de composites PEKK unidirectionnels et tissés à ± 45° sous presse et sous autoclave et enfin l’impact de la cristallinité et des morphologies cristallines sur les performances mécaniques finales des composites PEKK. / Poly(ether-ketone-ketone) (PEKK) high performance thermoplastics are currently studied with a great interest by the aeronautic industry as matrix for carbon fiber reinforced structural parts. In fact, PEKK composites can be consolidated out of autoclave and they have lower processing temperatures than PEEK composites.The aim of the study was to investigate and predict the evolution of PEKK composite mechanical properties depending on the processing thermal cycle to determine the best processing parameters for PEKK composite part manufacturing regarding processing times and final mechanical performances.A first part investigates the crystallization kinetics modelling of PEKK matrices and the influence of crystallinity and crystalline morphologies on PEKK matrix mechanical properties. A second part focuses on the macromolecular modifications of PEKK matrices at high processing temperatures under air and nitrogen and their impact on PEKK matrices crystallization and mechanical properties. A last part presents the influence of carbon fibers on crystalline morphologies and crystallization kinetics, the manufacturing of unidirectional and ± 45° PEKK composites under press and autoclave and finally the impact of crystallinity and crystalline morphologies on PEKK composite mechanical properties.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Tereftalato de Polietileno PET é um termoplástico polar,com elevada estabilidade dimensional e temperatura de fusão, alta impermeabilidade a gases e resistência química a ácidos e solventes, empregado na fabricação de garrafas no Brasil. A biodegradação tem sido descrita como uma possível metodologia para reduzir o acúmulo de plásticos. Neste trabalho foi avaliado o desempenho das linhagens de Bacillus subtilis e Phanerochaete chrysosporium isoladamente na biodegradação do tereftalato de polietileno. Neste sentido, foram preparadas partículas do polímero sendo submetidas aos tratamentos com luz ultra violeta (6 e 36 horas) e temperaturas (35C e 50C) em seguida, foram colocadas nos meios caldo nutriente (B.subtilis) e Sabouraud (P. chrysosporium), incubados por 30 e 60 dias, incubados a 35C e 28C, respectivamente. Com a degradação das partículas observou-se que o pH passou de 5 para >8, com formação de biofilmes e indução da produção de enzimas (amilase, protease, esterase e polifenoloxidases). A formação do biofilme foi evidenciada por microscopia eletrônica de varredura. Os produtos metabólicos formados no meio de cultura foram avaliados pelo teste de toxicidade utilizando Artemia salina. A microscopia eletrônica demonstrou que B. subtilis colonizou completamente a superfície das partículas do PET, tanto nas condições controle (sem tratamento), como tratados. Os melhores resultados foram observados com o tratamento à temperatura de 50C, onde ocorreu alteração na superfície do polímero, perda da massa polimérica, permitindo maior colonização de ambos os microrganismos. As enzimas hidrolíticas foram produzidas pelos microrganismos em todos os tratamentos, em especial, à temperatura de 50C. Contudo, observou-se que B. subtilis não produziu polifenoloxidases. Os subprodutos da degradação do PET nas condições estudadas apresentaram alta toxicidade para Artemia salina no caso do P. chrysosporium e baixa toxicidade para B. subtilis. Os resultados obtidos sugerem o tratamento o prévio com a temperatura de 50C como importante para o processo de biorremediação / In recent years, the consumption of the poly ethylene terephtalate plastic - PET is used in the manufacture of bottles, comes increasing in Brazil. PET is a polar thermoplastic, with raised dimensional stability and temperature of fusion, high impermeability the acid gases and chemical resistance to solvents. The biodegradation has been described as a possible methodology to reduce the accumulation of plastics. In this work it was carried through the evaluation by Bacillus subtilis and Phanerochaete chrysosporium performance on the biodegradation of the polyethylene terephtalate. In this direction, particles of polymer were submitted to the treatments: exposition to ultra violet light (6 and 36 hours) and temperatures (35C and 50C), followed incubation with the microorganisms during 30 and 60 days. The polymer degradation process was accompanied by determination of pH, biofilm formation and the cells viability, enzymes detection (amylase, protease, esterase, and polyphenoloxidase), as well as the scanning electron microscopy of biofilm and toxicity tests. The results obtained observed the biofilm formation by Bacillus subtilis on polyethylene terephtalate surface particles. The treatment using the temperature of 50C demonstrated a higher alteration in the surface of the polymer, supported the colonization of the microorganisms followed of the hydrolytic enzymes production. It was observed that Bacillus subtilis does not produced polyphenoloxidase. The results indicated the temperature (50.C), induces the esterase production and it is related to degradation process. The P. chrysosporium produced esterases and polyphenoloxidase, whose enzymes had demonstrated to be involved with the polyethylene terephtalate degradation process, and were formed products with higher toxicities to Artemia salina

A simulação numérica de componentes estmturais necessita de dados do material que são obtidos por ensaios mecânicos. Materiais não-lineares, como termoplásticos, podem apresentar em ensaios de tração estricção quando submetidos à deformações firútas. Este fenômeno normalmente ainda está associado a campos de deformações heterogêneos que possuem uma cinemática particular, se propagando ao longo do corpo. A formação e propagação da estricção podem mascarar o real comportamento mecârúco do material quando obtido por um ensaio de tração, levando o processo de caracterização da curva tensão-deformação real do material a um procedimento não-trivial. Através de um ensaio de tração de um termoplástico, dados experimentais de força e do campo de deslocamentos da região de estricção, obtido através de métodos ópticos, são utilizados em um procedimento numérico-experimental de otimização para a deternúnação dos parâmetros (FEMU) de alguns modelos constitutivos capazes de representar a tendência do comportamento de termoplásticos. De modo a estudar a capacidade representativa da resposta mecânica do ensaio, um modelo constitutivo multi linear e um modelo constitutivo variacional, são estudados. Uma função objetivo conveniente que utiliza dados experimentais e numéricos é usada para considerar a cinemática da estricção, responsável pela mudança geométrica que diferencia as respostas nonúnais e reais da curva tensão-deformação. Por meio dos resultados obtidos neste trabalho verificou-se que a caracterização dos modelos constitutivos utilizando somente a resposta de força, não garante uma caracterização constitutiva adequada, sendo necessária a resposta de deslocamento para garantir a representação da cinemática da região de estricção. / Numerical simulation of structural components requires material data obtained from mechanical testing. Nonlinear materials, like thermoplastics, submitted to tensile testing presents necking undergoing finite strain. This phenomenon is still typically associated to heterogeneous strain fields which possess a particular kinematic, propagating through the body. Necking and colddrawing may mask the actual mechanical behavior measured by a tensile testing machine, turning the real stress-strain curve characterization process into a non-trivial procedure. Through a thermoplastic tensile testing, force experimental data and displacement experimental data from the necking region, obtained by optical methods, are used in a numerical-experimental optimization procedure in order to determine the constitutive parameters (FEMU) from some constitutive models which are able to represent the thermoplastic behavior tendency. In order to study the representative capacity of the mechanical testing response, a multilinear constitutive model and a variational constitutive model, are studied. A suitable objective function which uses experimental and numerical data is used to consider the necking kinematics, responsible for geometric change that distinguishes the nominal and real responses of the stress-strain curve. Through the obtained results, it can be seen that the model parameters determination using, in addition to force, the displacement field in the objective function is necessary to represent the kinematic behavior in the necking region.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-26T11:38:32Z No. of bitstreams: 1 JOSELITO MEDEIROS DE FREITAS CAVALCANTE - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 4844942 bytes, checksum: 947da18e736837f36133a2d6f473ad54 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T11:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSELITO MEDEIROS DE FREITAS CAVALCANTE - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 4844942 bytes, checksum: 947da18e736837f36133a2d6f473ad54 (MD5) Previous issue date: 2008-10-23 / As fibras vegetais são utilizadas em compósitos polimérlcos devido ao seu baixo peso e custo e por apresentarem boas propriedades mecânicas, Além disto, são provenientes de fontes renováveis, não são tóxicas e apresentam urna baixa abrasividade. Devido a isto, os compósitos produzidos com fibras naturais podem ser considerados ecologicamente amiqáveis. As fibras vegetais são mais utilizadas como reforço em matrizes termofixas, porém nos últimos anos vem crescendo o interesse per compósitos com matriz termoplástica, Normalmente, para esta última, são utilizadas fibras curtas. Entretanto, a utilização de fibras curtas não gera produtos com boas propriedades mecânicas. Porém quando as fibras vegetais são alinhadas, longas e contínuas, suas potencialidades rnáxlmas de reforço são repassadas ao compósito. Sendo assim neste trabalho foi desenvolvida uma técnica para se incorporar fibras longas, alinhadas e contínuas de juta em matrizes termoplástica. 0 processo se caracteriza por utilizar dois passos distintos, a saber: 1) filament winding - onde fios da fibra desejada são dispostos sabre uma placa rnetálica envolvida por filmes da matriz termoplástica, seguido de 2) recobrimento da placa com outros filmes de matriz termoplástica e compressão do conjunto a quente. 0 produto obtido (placas contendo fibras longas e alinhadas, recobertas por matriz termoplástica) e então empilhado na sequência de orientação desejada e consolidado por compressão a quente mais uma vez para formar os compósitos propriamente ditos. Os compósitos obtidos foram caracterizados mecanicamente (em tração, flexão e impacto), em função do teor de fibra, do fio de juta utilizado (classificados como 10/1 formado por uma única perna; e 10/2 - formado por duas pernas) e do índice de fluidez da matriz. Os resultados demonstraram que a incorporação dos fios de juta a matriz termoplástica provoca aumentos significativos na resistência a tração;,no módulo de elasticidade (tanto em tração, quanta em flexão) e 80 dobramento. Por outro lado, a reslstência ao impacto dos compósitos foi reduzida se comparada ada matriz . / Vegetable fibers can and are used to reinforce polymer matrices with varying degrees of success. The interest in investigating the viability of incorporating these fibers into polymers is associated with their availability, lightweight, low cost, good set of mechanical properties and environmental concerns as these fibers come from renewable sources, are non toxic, non abrasive to processing equipment and degrade fairly easily. Thus, omposites reinforced with these fibers would be considered to be ecofriendly. The use of vegetable fibres as reinforcement in thermoset matrices is well established. In the lastdecades, thermoplastic/vegetable fiber composites are being intensively investigated. However, in general, thermoplastic composites are reinforced with short fibers as these matrices are commonly extruded and/or injection molded, which limits composite property enhancement. Thus, in order to obtain thermoplasticlvegetable fiber composites with better mechanical properties, we have developed a method to manufacture long, continuous, aligned thermoplastic composites. The process consists of aligning and winding fiber yams around a metal plate, sandwiching them with plastic films and compression molding. The plates can then be stacked in different arrangements and consolidated byhot compression. In this work the tensile, flexural and impact properties of PP and LOPE/jute yarn composites, manufactured by the method described, were determined. Two polypropylene (PP) and one polyethylene (LOPE) matrices with different molecular weights were used asthe matrix and two jute yearns (classified as 10/1 and 1012) were used as reinforcement and used In the manufacture of composites having different fiber contents and orientations. Our data shows that the method proposed is viable and that significant property enhancements were achieved. Tensile strength and modulus significantly increased with fiber incorporation and content, although for the latter, better properties were achieved for composites having 2 reinforcing layers. It is believed this behavior may be associated with fiber impregantion and/or interface quality. The same trend was observed for flexural modulus and strength. Composite impact strenghts were significantly smaller than those of the matrices which is thought to be due to the incorporation of relatively rigid fibers into very ductile matrices. In general, higher moduli (tensile and flexural) were achieved by composites reinforced with the thinner thread (10/1), while those reinforced with the thicker jute thread ended to display higher strenght (tensile, flexural and impact).