Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016 / O objetivo deste trabalho de mestrado foi desenvolver compósitos de poli(éter éter cetona) (PEEK) com 30% em massa de pó vítreo do sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) e compósitos de PEEK com 30% em massa de fibras naturais de sílica amorfa (NASF) pela técnica de compressão a frio. Além disto, foram produzidos compósitos com a atomização da mistura e compósitos com carga inorgânica submetida a um tratamento de superfície para aumentar a adesão entre o PEEK e a carga. O pó vítreo de LZSA foi submetido a um tratamento com o PEEK sulfonado (SPEEK) com grau de sulfonação igual à 71%. Já as fibras foram submetidas a um tratamento de superfície com ácido cítrico, sendo que a efetivação destes tratamentos foi verificada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os materiais foram caracterizados por análises químicas, microestruturais, termofísicas, mecânicas e citotóxicas. Os resultados dos ensaios mecânicos indicaram que a incorporação da carga inorgânica aumentou o módulo de elasticidade do PEEK em até 59,05%. Já o aumento da microdureza foi somente significativo para os compósitos com NASF, onde um houve um aumento em até 31,92%. A introdução da carga inorgânica reduziu a resistência à flexão do PEEK em até 24,90%, com exceção dos compósitos com carga submetida ao tratamento de superfície. Neste caso, a resistência à flexão do PEEK foi mantida. Além disto, os compósitos com carga submetida ao tratamento de superfície também apresentaram maior resistência à flexão do que os outros grupos de compósitos. Isto indica que o tratamento de superfície contribuiu para aumentar a adesão interfacial entre carga e matriz polimérica. Os resultados do ensaio de citotoxicidade do PEEK/NASF indicaram que adição das fibras ao PEEK estimulou a atividade metabólica dos fibroblastos cultivados neste compósito quando comparado ao PEEK. O compósito de PEEK com NASF funcionalizadas apresentou os resultados mais significantes em termos mecânicos, além de o ensaio de citotoxicidade ter indicado que o compósito com NASF não é citotóxico. Desta forma, este material apresenta potencial clínico para ser empregado em reabilitação oral e implantodontia.<br> / Abstract : The main aim of this study was to develop poly(ether ether ketone) (PEEK) composites containing 30 wt% vitreous powder of the Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 system (LZSA) and PEEK composites containing 30 wt% natural amorphous silica fibers (NASF). The materials were manufactured by the cold compression molding technique. In addition, it was also manufactured composites with the atomized powder and composites with inorganic fillers that were subjected to a surface treatment in order to enhance the adhesion between PEEK and inorganic filler. It has been performed a surface treatment on the LZSA vitreous powder with sulphonated PEEK (SPEEK) with a degree of sulphonation equal to 71%. The surface treatment of the NASF was done with citric acid and the effectiveness of these treatments were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The materials were characterized by chemical, microstructural, thermophysical, mechanical and cytotoxic analysis. The results of the mechanical assays showed that the incorporation of the inorganic filler increased the elastic modulus of PEEK up to 59.05%. On the other hand, the increase of the microhardness was significant only for composites with NASF, where there was an increase up to 31.92%. The introduction of the inorganic filler reduced the flexural strength of PEEK up to 24.90%, with the exception of composites with fillers subjected to the surface treatment. In this case, the flexural strength of PEEK was maintained. In addition, the composites with inorganic filler subjected to the surface treatment had higher flexural strength than the other groups of composites. This indicates that the surface treatment helped to increase the interfacial adhesion between filler and polymeric matrix. The results of the cytotoxicity assay performed on the PEEK/NASF composite indicated that the addition of the fibers into PEEK stimulated the metabolic activity of fibroblasts cultured in the composite in relation to PEEK. The PEEK composite with functionalized NASF showed the most significant results in mechanical terms. Moreover, the cytotoxicity assay revealed that the PEEK composite with NASF is not cytotoxic. Such material has the clinical potential to be used in oral rehabilitation and implantology.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/173026 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Monich, Patrícia Rabelo |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Fredel, Márcio Celso, Souza, Júlio César Matias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 91 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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