Navegando por Orientador "Souza, Adriana Martinelli Catelli de"

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Avaliação da morfologia e das propriedades mecânicas, térmicas e de biodegradação de compostos de PLA/PBAT contendo argila montmorilonita e/ou extensores de cadeia
(2014) Freitas, A. L. P. L.
O presente trabalho apresenta a avaliação da morfologia e das propriedades mecânicas, térmicas e de biodegradação de compostos de PLA/PBAT (ECOVIO® F Blend C2224) contendo argila montmorilonita (MMT) (Cloisite® 20A) e/ou extensores de cadeia (Joncryl® extrusora corrotacional de dupla rosca. Os grânulos processados foram avaliados, injetados e prensados em corpos de prova. A morfologia dos compostos avaliados foi verificada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) utilizando-se superfícies de fratura de corpos de prova provenientes dos ensaios de impacto. O grau de esfoliação da argila na matriz polimérica foi comprovado pelos ensaio de difração de raios X (DRX) e a efetividade dos extensores de cadeia por índice de fluidez (IF). As propriedades mecânicas foram verificadas através de ensaios de resistência à tração, flexão e impacto, e as propriedades térmicas a partir de temperatura de deflexão térmica (HDT). Para o ensaio de biodegradação corpos de provas foram enterrados em solo simulado com temperatura e umidade controladas, e de tempos em tempos analisou-se a perda de massa dos mesmos. A análise morfológica indicou que as blendas obtidas estão em forma de dispersão de gotas. Observou-se que para todas as composições analisadas houve segregação da fase dispersa para o centro do corpo de prova injetado. A argila MMT favoreceu a coalescência das partículas no centro dos corpos de prova. Os resultados dos ensaios de raios X indicaram que o tipo de processamento para a obtenção dos corpos de prova afetou a esfoliação da argila na matriz das blendas: a argila apresentou-se esfoliada em corpos de prova prensados e intercalada em corpos de prova injetados. A adição de MMT resultou num decréscimo das propriedades mecânicas. Todavia, a adição de MMT estimulou a biodegradação do material, além de retardar a sua degradação térmica. Os extensores de cadeia promovem recuperação de parte das propriedades mecânicas em flexão e impacto perdidas com o processamento e com a inclusão da argila e retardaram a degradação térmica dos compostos. Dentre os exgtensores o de estrutura ramificada (Joncryl® 4368) mostrou-se mais eficiente que o de estrutura linear (Joncryl® 4300) no aumento da massa molar.
Comportamento da biodegradação de amostras de PLA natural e pigmentado obtidas por impressão 3D
(2021) Gonzaga, Graziela Lisboa
A impressão tridimensional (3D) vem ganhando destaque por conta do aumento da sua aplicação na produção de peças de artesanato, implantes, próteses e outros. Dentre os métodos de impressão 3D, o Fused Method Deposition (FDM) possui melhor custo-benefício e utiliza polímeros como matéria prima. O Poli (ácido láctico) (PLA) é um dos polímeros que vem sendo muito empregado nesta técnica, principalmente devido as suas boas propriedades mecânicas, por poder ser obtido por fontes renováveis e ser biocompatível, biorreabsorvível e biodegradável. O presente trabalho teve como objetivo o estudo do comportamento da biodegradação de amostras de PLA, natural e pigmentado, obtidas por meio de impressão 3D. A biodegradação foi avaliada em três temperaturas diferentes: 21°C, 28°C e 35°C pela técnica de respirometria e análise estatística de variância (ANOVA). Além de analisar a influência da pigmentação e da temperatura, também foi avaliada a influência do processo de obtenção das peças, já que também foram confeccionadas peças por prensagem. As amostras antes e após a biodegradação foram caracterizadas por meio de análises térmicas (DSC e TGA) e FTIR. Foi observado que, independente da presença de pigmento, a biodegradação é facilitada com o aumento da temperatura. A análise realizada utilizando-se o método de Arrenhius indicou que o PLA natural apresentou uma energia de ativação inferior em relação ao PLA pigmentado, indicando que a pigmentação dificultou ou atrasou a biodegradação do PLA. Observou-se também que a biodegradação de amostra de PLA natural obtida por impressão 3D foi facilitada em relação a amostra obtida por prensagem. A análise de DSC mostrou que as amostras de PLA pigmentado podem ser mais sensíveis ao processo de degradação por hidrólise. No entanto, os ensaios de evolução de CO2 não corroboram o comportamento observado pois indicaram uma menor eficiência na biodegradação. Provavelmente, o PLA pigmentado seja mais sensível à hidrólise, mas o pigmento dificultou o processo de absorção pelos microrganismos. A análise de TGA mostrou que o decréscimo da temperatura de decomposição foi mais drástico nas amostras de PLA pigmentado em comparação ao PLA natural, o que corrobora com a análise de DSC. Por fim, não foram observadas mudanças nos espectros de FTIR das amostras degradadas em comparação com as não degradadas.
Degradação hidrolítica do poli (ácido láctico) (PLA) e de compostos de PLA/nanohidroxiapatita
(2018) Watai, J. S.
Estudo comparativo das propriedades mecânicas, térmicas e da morfologia de blendas de Pet reciclado /PP e Pet reciclado/copolímero PP-EP compatibilizadas ou não
(2011) Caldeira, Caren Barbosa
Influência da Incorporação de Nanopartículas de CaCO3 na Blenda PA/Surlyn
(2020-12) Taveira Jr., Roberto
Este trabalho apresenta o estudo da influência da incorporação de nanopartículas de carbonato de cálcio (CaCO3) em uma blenda de poliamida6 (PA6) com rejeitos do ionômero Surlyn®, provenientes de uma indústria de embalagens de cosméticos, na proporção 80/20, seguindo uma única sequência de extrusão. As nanopartículas foram incorporadas a blenda PA6/Surlyn® nas proporções 1, 3 e 5% em relação a massa total da blenda, utilizando-se uma extrusora do tipo dupla rosca. Os corpos de prova para as caracterizações mecânicas e térmicas foram obtidos por injeção. Os nanocompósitos foram caracterizados através de ensaios de tração, flexão, impacto, HDTe índice de fluidez. A incorporação de Surlyn® foi capaz de aumentar a resistência ao impacto da PA6, a deformação até a ruptura e a tenacidade em tração. Por outro lado, resultou num decréscimo na resistência à tração e à flexão, no módulo em tração e emflexão, no HDT e no índice de fluidez. As nanopartículas de CaCO3 foram capazes de ampliar algumas propriedades da blenda PA6/Surlyn®, principalmente na concentração de 1% de CaCO3. Aumentos significativos foram observados na resistência ao impacto, na resistência à flexão, no módulo em flexão e no HDT. Já na resistência à tração, no módulo em tração e no índice de fluidez, os aumentos foram irrisórios, mas ainda assim positivos. Para a deformação até a ruptura e tenacidade observou-se uma tendência de declínio das propriedades. A tenacificação observada provavelmente foi resultante da redução do tamanho médio das gotas de Surlyn® devido à incorporação do CaCO3, que pode ter dificultado o processo de coalescência da fase dispersa na blenda. Observou-se que as propriedades mecânicas decresceram com o aumento da concentração de CaCO3. Esse comportamento pode estar relacionado à formação de aglomerados de partículas que atuaram como concentradores de tensão.
Influência da sequência de processamento nas propriedades de engenharia da blenda PP/SEBS contendo argila montmorilonita
(2015) Torrecillas, H. V.
Esta pesquisa cientifica investigou a influência da argila montmorilonita (MMT) em uma blenda polimérica tenacificada, constituída por uma matriz de polipropileno (PP) e uma fase dispersa de um elastômero termoplástico (TPE) a base de estireno, no caso, o SEBS. Foram estabelecidos dois grupos de nanocompósitos, para avaliar comparativamente o efeito do polipropileno graftizado com anidrido maleico (PPgMA) atuando como agente compatibilizante nas interações dos componentes da blenda com a argila. Outro grande enfoque estabelecido foi a investigação da influência da sequencia de mistura no estado fundido dos materiais no processamento do grânulo. Os compósitos foram processados na extrusora com rosca dupla corrotacional, mantendo-se fixa as concentrações dos componentes. Foram estabelecidas três diferentes sequências de mistura, sendo a extrusão realizada em única etapa (todos os materiais juntos) ou duas etapas, neste caso, a argila MMT foi misturada ao PP e depois ao SEBS ou a condição oposta, onde a argila MMT foi misturada inicialmente ao SEBS e depois ao PP. Os corpos de prova foram injetados e as propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de tração, impacto e flexão. Os resultados indicam uma influência significativa da argila MMT. Em geral, a argila promoveu um melhor balanço entre rigidez, expresso pelo incremento do modulo de elasticidade em tração e flexão, versus a tenacidade, expresso, pelo aumento da resistência ao impacto. Um desempenho ligeiramente superior foi observado para o grupo de compósito com PPgMA. A influência da sequência de processamento também afeta as propriedades mecânicas, sendo que os compósitos processados em única etapa obtiveram maior rigidez, porém compósitos processados em duas etapas apresentam maior resistência ao impacto. As propriedades térmicas foram analisadas por meio de ensaio DSC, TGA e HDT. O TGA indica que a presença da argila MMT promoveu uma retardância na temperatura de degradação térmica, porém acelerou significativamente a taxa deste processo de degradação. O DSC indicou que não houve alterações relevantes no nível de cristalinidade do PP presente nos nanocompósitos. A morfologia dos compósitos foi avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) utilizando-se superfícies de fratura de corpos de prova provenientes dos ensaios de impacto. Evidenciou-se a fase elastomérica em forma de dispersão de gotas em uma matriz contínua e que o tamanho médio da gota foi reduzido com a incorporação da argila MMT, neste caso, a argila coibiu e ou limitou a coalescência das partículas. A sequência de mistura no estado fundido também afetou a variação do diâmetro médio das gotas, foi observado uma redução mais significativa na condição em que inicialmente a argila MMT foi misturada a fase dispersa (SEBS) e em seguida foi adicionada ao PP. Foi constatada também uma correlação significativa entre a variação do tamanho de gotas com o desempenho obtido no ensaio de impacto. O grau de intercalação da argila na matriz polimérica foi comprovado pelo ensaio de difração de raios X (DRX), indicando também, um maior nível de intercalação para o grupo de compósitos com PPgMA. As variações do índice de fluidez (IF) foram confirmadas em função da composição da pré-mistura no estado fundido para as variantes da fase dispersa (SEBS) e matriz (PP) conforme sequencia de processamento.
Influência de múltiplos reprocessamentos nas propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas da blenda poliamida 66/poliamida 6 contendo talco
(2016) Domingo, G. D.
Com o aumento da utilização de polímeros na indústria para diversas aplicações, a variedade de tipos deste material está em constante aumento. Adicionalmente, verifica-se que a gestão de resíduos proveniente da crescente produção de polímeros é uma preocupação mundial, sendo as leis ambientais cada vez mais proibitivas. Somando a alta especificidade e o desafio pela gestão de resíduos industriais, vê-se a necessidade de estudos de propriedades dos polímeros após a reciclagem. Neste sentido, esta pesquisa analisou as propriedades da blenda de poliamida 66/poliamida 6 (PA66/PA6) (ambos os materiais utilizados em peças tanto estruturais como de acabamento), contendo 30% de talco, ao longo de 8 ciclos de reprocessamento em injeção. Este processo foi efetuado utilizando uma injetora horizontal, moinho de facas e estufa para secagem, e foram analisadas as propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas do material a cada ciclo de reprocessamento. Constatou-se que as propriedades mecânicas analisadas não sofreram alteração até o quarto ciclo, exceto a vida em fadiga que reduziu 59% entre o quarto ciclo e o material virgem. Verificou-se que, após o quinto ciclo de reprocessamento houve decréscimo no módulo elástico tanto em tração como em flexão, na resistência à tração e em flexão e no alongamento máximo. Já a resistência ao impacto apresentou apenas uma leve tendência à diminuição. Constatou-se, também, aumento progressivo do índice de fluidez a partir do quinto ciclo, indicando possível diminuição da massa molar. Outra indicação deste fenômeno foi o resultado do ensaio de TGA, que mostrou decréscimo na temperatura de início de degradação também a partir do quinto ciclo. Por meio do ensaio de DSC observou-se que ao longo dos ciclos de reprocessamento a cristalinidade dos corpos de prova diminuiu com os mesmos parâmetros de injeção. A partir da análise das micrografias de superfícies de fratura, foi constatado o empobrecimento de adesão entre reforço e matriz que possivelmente influenciou no decréscimo das propriedades mecânicas, principalmente fadiga. A melhor dispersão e diminuição no tamanho das partículas de talco observadas eventualmente induziram a recuperação de propriedades mecânicas.
Influência de resíduos industriais de ionômero nas propriedades mecânicas do PP copolímero heterofásico
(2023-06-15) Silva, Emily Chaves Rodrigues da
O presente trabalho teve como objetivo o estudo das propriedades mecânicas, térmicas e morfologia das blendas de PP copolímero heterofásico (EP)/resíduos do ionômero Surlyn® provenientes de uma indústria de embalagens. As blendas foram obtidas pelo processo de extrusão, variando a concentração de Surlyn® entre 25% a 75% em massa, contendo ou não 10% de compatibilizante (PPgMA), em relação à fase dispersa. Os corpos de prova foram obtidos pelo processo de injeção. A caracterização mecânica deu-se pelos ensaios de flexão, tração e impacto e a caracterização térmica pelos ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). A morfologia das blendas foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A incorporação de Surlyn® ocasionou diminuição na temperatura de deflexão térmica, resistência à flexão e resistência à tração, módulo em flexão e módulo elástico em tração, bem como na resistência ao impacto que apresentou a maior diminuição. A adição do compatibilizante promoveu aumento na resistência à flexão e à tração, no módulo em flexão e no módulo elástico em tração, entretanto teve influência negativa no alongamento na ruptura e na resistência ao impacto. A presença de Surlyn promoveu um pequeno aumento no grau de cristalinidade do EP e a temperatura de fusão não apresentaram alterações significativas. As blendas apresentaram duas fases, indicando imiscibilidade entre as fases.
A influência dos processos de envelhecimento gerados pelo biodiesel, em diferentes condições de tempo e temperatura, nas propriedades mecânicas da poliamida 12
(2015) Nascimento, R. A.
A busca por combustíveis renováveis é uma tendência que terá impacto permanente sobre a evolução dos próximos anos e décadas. Uma das alternativas disponíveis que está se tornando realidade é o biodiesel. Biodiesel é o nome dado ao diesel não derivado do petróleo com importância crescente em todo o mundo, especialmente na mistura com o diesel fóssil. Ele é produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais, bem como, óleos de cozinha reciclados. Atualmente, o biodiesel puro ou os diferentes percentuais de mistura ao diesel fóssil, só podem ser utilizados se os fabricantes de veículos desenvolverem motores e sistemas de combustível compatíveis com estes combustíveis. A poliamida 12 – PA12 é o material não metálico mais utilizado na fabricação de tubulações de combustível para motores e sistemas de combustível automotivo. Diante deste cenário, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência de três diferentes tipos de biodiesel nas propriedades mecânicas da PA12 através do processo de envelhecimento por imersão em biodiesel, em três diferentes períodos de tempo e em duas condições de temperatura. Os biodieseis utilizados foram B5 - diesel padrão de mercado com 5% de biodiesel, B50 – obtido pela mistura de 50% de diesel padrão de mercado com 50% de biodiesel puro e B100 – biodiesel puro. A poliamida 12 utilizada foi o VESTAMID®X7393, os corpos de prova foram moldados por injeção, envelhecidos e posteriormente utilizados nas análises de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX) e nas análises das propriedades mecânicas através de ensaios de resistência à tração e de resistência ao impacto. As análises FTIR indicaram que provavelmente a PA12 imersa nos diferentes combustíveis sofreu degradação termo oxidativa que foi acelerada pelo aumento da temperatura de envelhecimento e apresentou-se com maior intensidade nas amostras envelhecidas em B5. As análises de DRX indicaram que a cristalinidade das amostras de PA12 envelhecidas a 23ºC nos diferentes combustíveis não apresentaram alterações significativas. Porém, as amostras envelhecidas a 100ºC nos três combustíveis analisados apresentaram tendência de ligeiro aumento da cristalinidade com o aumento do tempo de envelhecimento. Foi observado decréscimo da resistência à tração das amostras de PA12 envelhecidas em B5, B50 e B100 a 23ºC e das amostras de PA12 envelhecidas em B5 e B50 a 100ºC com o tempo de envelhecimento, e mais efetivamente a 100°C. Este fato pode estar relacionado à degradação da PA12 que foi observada pelas análises de FTIR. Porém, foi observado um aumento da resistência à tração da PA12 envelhecida em B100 com o tempo de envelhecimento a 100ºC podendo estar relacionado com o aumento da porcentagem de cristalinidade da PA12 observada pelas análises de DRX. Observou-se que existem dois comportamentos distintos do módulo de elasticidade nos três combustíveis analisados a partir de 3000 horas de envelhecimento: decréscimo a 23ºC e aumento significativo a 100ºC. Observou-se também o decréscimo do alongamento na ruptura da PA12 com o aumento do tempo de envelhecimento. Nos ensaios de impacto a 23ºC não houve rompimento das amostras de PA12 em nenhuma das condições avaliadas, entretanto a 100ºC, as amostras de PA12 somente apresentaram rompimento a partir de 3000 horas de envelhecimento. Os resultados mostraram que a resistência ao impacto diminuiu com o aumento do tempo de envelhecimento. Nos ensaios de impacto a -40ºC as amostras de PA12 romperam em todas as condições de envelhecimento, porém, apresentaram comportamentos distintos no envelhecimento a 23ºC e a 100ºC.
Propriedades mecânicas e térmicas de blendas de poliamida 6/rejeitos de ionômero surlyn®
(2019) Almeida, L. J.
Propriedades mecânicas e térmicas de compósitos de poliamida 6 contendo fibra curta de carbono recobertas com óxido de grafeno
(2021) Damacena, L. H. C.
Os compósitos poliméricos com fibras de carbono (CF) são utilizados em diversos segmentos industriais e as suas propriedades e desempenho são estudados pela comunidade científica, com a finalidade de desenvolver novas tecnologias e suas aplicabilidades. Neste contexto, agentes de acoplagem têm sido utilizados para melhorar a interação entre as fibras e a matriz polimérica, contribuindo para o aumento das propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e outras. Geralmente são utilizados organossilanos como agente de acoplagem. Entretanto, nanopartículas de óxido de grafeno (GO) vêm sendo aplicadas com esta finalidade, pois apresentam grande área superficial e grupos funcionais. Nesta pesquisa estudou o comportamento do compósito de poliamida 6 (PA6) com a adição de 7,5% de CFs sem e com recobrimento com GO, variando-se a concentração de GO entre 0,05 e 0,5%. Os compósitos foram preparados pelo processo de extrusão e os corpos de prova foram obtidos pelo processo de injeção. As propriedades mecânicas foram caracterizadas pelos ensaios de tração, flexão, impacto e fadiga em flexão. As propriedades térmicas foram observadas pelas análises de DSC e HDT. As morfologias dos compósitos foram observadas pelo microscópio eletrônico de varredura (MEV) e os comprimentos das CFs foram medidos por meio de microscópio óptico. A incorporação das CFs na PA6 proporcionou aumento da resistência à tração e à flexão (197 e 106%), do módulo de elasticidade em tração e em flexão (123 e 160%) e diminuição do alongamento na ruptura, na tenacidade em tração e na resistência ao impacto (96, 91 e 37%, respectivamente) e diminuição da resistência à fadiga por flexão. Somente a maior composição de GO incorporada à CF (0,5%) apresentou efetividade como agente de acoplagem, resultando num aumento da resistência à tração e à flexão (4 e 11%), do módulo de elasticidades em tração e em flexão (9 e 5%) e diminuição do alongamento na ruptura, na tenacidade em tração e na resistência ao impacto (38, 48, e 30%, respectivamente) e da resistência à fadiga por flexão. Os resultados de DSC demonstraram que não houve alterações significativas na temperatura de fusão (Tm) e de cristalização (Tc) dos compósitos com a incorporação das CFs e do GO. As micrografias de MEV mostraram que houve acoplagem das CFs sem e com GO na estrutura da PA6, dessa forma o GO pode ser utilizado como agente de acoplagem entre as CFs e a PA6