Resumo em Português:

Este artigo apresenta o estudo da incorporação de fibra de vidro curta em composto rígido de poli(cloreto de vinila) - PVC - por meio de técnicas de processamento convencionais da indústria brasileira. Foram avaliadas as influências de: a) tamanho de fibra de vidro (tipo E); b) dosagem de fibra de vidro; c) dosagem de dióxido de titânio (TiO2); e d) a temperatura de processamento nas propriedades físicas e mecânicas e na adesão entre a matriz polimérica e a fibra de vidro (Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV). O custo-benefício dos compósitos foi calculado por meio de Índices de Mérito para os modos de carregamento mecânico encontrados nos tubos pressurizados para água fria (Cilindro com Pressão Interna) e perfis rígidos utilizados em construção civil (Barra em Flexão), devido ao grande uso de PVC nestas aplicações. Entre os resultados obtidos, destaca-se o aumento de 45% no módulo de elasticidade para os compósitos com 20% de fibra de vidro moída que, para algumas aplicações, pode apresentar uma relação custo-benefício bastante favorável.

Resumo em Inglês:

This article presents the impact of the short glass fiber incorporation in rigid PVC compound through conventional processing techniques currently employed in the Brazilian industry. It were studied the influences of a) glass fiber geometry (E type); b) glass fiber content; c) titanium dioxide content; and d) processing temperature in the physical and mechanical properties. The adhesion conditions between polymeric matrix and glass fiber was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Cost-benefit relation of composites was evaluated using materials index technique for mechanical conditions found in pressurized water pipes (cylinder with internal pressure) and in building construction profiles (beam loaded in bending). The results attained suggested that, in some cases, the mechanical properties enhancement (such as the increase of 45% in the modulus of elasticity for composites containing 20% of glass fiber) and the processing techniques required to produce it can present an interesting cost-benefit relation.

Resumo em Português:

A poliaramida (aramida) é um polímero de alto desempenho, cujas principais características são a elevada tenacidade, baixo alongamento e resistência ao calor. Devido ao desconhecimento do mercado em geral a respeito de materiais têxteis, metodologia de ensaios e a nomenclatura utilizada nesta família de materiais, invariavelmente ocorrem erros na escolha da qualidade do produto a adquirir. O uso de equipamentos inadequados para caracterização deste material pode levar a erros de interpretação. Este trabalho visa a melhor informar sobre este mercado, e discutir análises já realizadas. O gráfico tensão x deformação da poliaramida obtido em equipamento e garras corretas é linear, o que não ocorre se o equipamento de tração equipado com garras não for preparado para ensaios de tração de fios têxteis. Em análise termogravimétrica, verificou-se que a taxa de elevação de temperatura mais adequada é de aproximadamente 3 °C/min. A degradação da poliaramida se inicia a aproximadamente 510 °C, pela decomposição térmica das ligações simples, seguida da decomposição térmica dos anéis aromáticos a aproximadamente 525 ºC, sendo que a temperatura de degradação térmica completa ocorre a cerca de 575 °C.

Resumo em Inglês:

Polyaramid (aramid) is a high performance polymer, whose main characteristics are its high tenacity, low elongation and good heat resistance. Owing to the lack of familiarity of the market with textile materials, methods of analysis and the nomenclature used for this family of materials, errors in the choice of the product quality are common. The inadequate use of equipment in the characterization of this material may lead to errors of interpretation. This work aims to inform about this market, and discuss results of previous analyses. A stress x strain graph of polyaramid is linear if obtained with adequate equipment and fixtures, which is not the case if the equipment and fixtures are not suitable for textile yarns. In the thermo-gravimetric analysis, the best heating rate was approximately 3 °C/min. Degradation started at 510 ºC with breaking of single bonds, which was followed by degradation of aromatic rings at 525 ºC. Complete thermal degradation occurred at 575 °C.

Resumo em Português:

A engenharia de tecidos tem sido utilizada como alternativa na reconstrução de tecidos duros e moles. Este estudo teve como objetivo a calcificação "in vitro" de pele porcina visando à obtenção de um material para regeneração de tecido duro. As matrizes de pele porcina foram calcificadas em cela dupla termostatizada a 37 °C em pH 7,4 e pH 9,0 e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TGA), espectroscopia no infravermelho (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raios X. Os resultados obtidos por DSC mostraram que as amostras calcificadas têm um pequeno aumento nos valores de temperatura de desnaturação em relação à amostra não calcificada, enquanto as curvas termogravimétricas mostraram uma porcentagem maior de material inorgânico para o pH 7,4 em comparação com as amostras obtidas em pH 9,0. A formação de sais de fosfato de cálcio nas fibras de colágeno foi confirmada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV).

Resumo em Inglês:

Tissue engineering has been used as an alternative in the reconstruction of hard and soft tissues. The objective of this work was to study the in vitro calcification of porcine skin aiming at obtaining a material to be used for regeneration of hard tissue. Pig skin was calcified at 37 °C, pH 7.4 and pH 9.0 and characterized by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and X ray diffraction (XRD). The results obtained by DSC showed that calcified samples had a small increase in the values of denaturation temperature when compared with uncalcified samples. Thermogravimetric curves showed higher quantity of inorganic material for the pH 7.4 matrix when compared to samples obtained in pH 9.0. The formation of calcium phosphate salts on collagen fibers was seen by SEM, which was also confirmed by X ray diffratogram and FTIR.

Resumo em Português:

Neste trabalho, prepolímeros uretânicos à base de poli(glicol propilênico) (PPG) e diisocianato de isoforona (IPDI) foram sintetizados em massa e o comportamento das cadeias poliméricas em solução foi avaliado por medidas viscosimétricas, a 30 °C, em isopropanol e tolueno. No tratamento matemático dos dados viscosimétricos, foram empregadas cinco equações para determinação dos valores de viscosidade intrínseca: Huggins, Kraemer e Schulz-Blaschke, por extrapolação gráfica; e Solomon-Ciuta, Deb-Chanterjee e, novamente, Schulz-Blaschke, para determinações por um único ponto, que é um método mais rápido e, portanto, de grande interesse industrial. Foram também calculadas as constantes viscosimétricas de Huggins, Kraemer e Schulz-Blaschke, e analisada a qualidade do solvente. Foi verificado que, independentemente da formulação, o isopropanol foi o melhor solvente para os prepolímeros e que todas as equações empregadas para a determinação por um único ponto foram válidas, sendo a de Solomon-Ciuta a mais adequada.

Resumo em Inglês:

In this study the behavior of urethane prepolymers based on poly(propylene glycol) (PPG) and isophorone diisocyanate (IPDI), in diluted solutions, were studied by viscosimetric measurements, at 30 °C, in two types of solvents with different polarities: isopropyl alcohol and toluene. Five different equations were used to determine intrinsic viscosities values: Huggins; Kraemer and Schulz-Blaschke, by graphic extrapolation; and Solomon-Ciuta; Deb-Chanterjee and; again, Schulz-Blaschke, by a single point determination. The intrinsic viscosities were obtained with two methods (graphic extrapolations and through a single point determination). Viscometric constants from Huggins; Kraemer and Schulz-Blaschke equations were also determined to verify the solvent quality. Regardless of the formulation, isopropyl alcohol was the best solvent for the samples and Solomon-Ciuta equation was the most suitable for the single point determination.

Resumo em Português:

Copolímeros elastoméricos à base de butadieno são amplamente utilizados na indústria automobilística. Dentre esses destacam-se os copolímeros de butadieno-estireno (SBR) e butadieno-acrilonitrila (NBR). O SBR apresenta maior importância comercial, devido a sua aplicação na produção de pneus. Quando SBR é utilizado juntamente com o homopolímero de butadieno BR-alto cis, excelentes propriedades são obtidas para sua aplicação na banda de rodagem de pneus. O copolímero elastomérico NBR é empregado em artefatos em que é necessária boa resistência a solventes orgânicos e a óleos. Nos últimos anos, as empresas automobilísticas e produtoras de pneumáticos vêm se preocupando com o meio-ambiente e, conseqüentemente, têm investido em novos processos de síntese, mais limpos, para a produção desses elastômeros. Assim, o objetivo deste artigo é apresentar uma revisão sobre dois importantes copolímeros elastoméricos à base de butadieno, SBR e NBR, abordando os processos de síntese, características principais, processamento e aplicações.

Resumo em Inglês:

Elastomer copolymers based on butadiene are widely applied in the automotive industry. Among those copolymers the most important ones are styrene-butadiene (SBR) and nitrile-butadiene (NBR). SBR presents higher commercial interest, due to its application in the tire production. When SBR is mixed with high cis-1,4 polybutadiene, excellent properties are attained for application on the pneumatics treads. NBR can be used in a wide variety of application areas requiring oil, fuel, and chemical resistance. In the last years, the automotive and pneumatic industries have been increasingly concerned with environmental issues, and have invested in synthesis processes for elastomers that are less aggressive to the environment. Thus, the purpose of this article is to present a review on two important butadiene elastomer copolymers, SBR and NBR, with emphasis on the polymerization processes. The main characteristics, processing and applications of these elastomers are also presented.

Resumo em Português:

Biomateriais poliméricos são desenvolvidos para uso como substitutos de tecidos danificados e/ou estimular sua regeneração. Uma classe de biomateriais poliméricos são os biorreabsorvíveis, compostos que se decompõem tanto in vitro quanto in vivo. São empregados em tecidos que necessitam de um suporte temporário para sua recomposição tecidual. Dentre os vários polímeros biorreabsorvíveis, destacam-se os alfa-hidróxi ácidos, entre eles, diferentes composições do poli(ácido lático) (PLA), como o poli(L-ácido lático) (PLLA), poli(D-ácido lático) (PDLA), poli(DL-ácido lático) (PDLLA), além do poli(ácido glicólico) (PGA) e da policaprolactona (PCL). Estes polímeros são considerados biorreabsorvíveis por apresentarem boa biocompatibilidade e os produtos de sua decomposição serem eliminados do corpo por vias metabólicas. Diversas linhas de pesquisa mostram que os diferentes substratos à base de PLA estudados não apresentam toxicidade, uma vez que as células são capazes de crescer e proliferar sobre eles. Além disso, diversos tipos de células cultivadas sobre diferentes formas de PLA são capazes de se diferenciarem sobre os diferentes polímeros e passar a produzir componentes de matriz extracelular. Neste trabalho, é revisada a utilização de substratos à base de alfa-hidróxi ácidos, com destaque para diferentes formas de PLA, utilizados como substratos para cultura de células, bem como suas aplicações.

Resumo em Inglês:

Polymeric biomaterials are used as replacements for damaged tissue or/and for stimulating its regeneration. A class of polymeric biomaterials is the bioreabsorbable ones, which degrade in vitro as well as in vivo. They are used in tissues that need a temporary support for its tissue regeneration. Among the several bioabsorbable polymers are included alpha-hydroxy acids, in different forms of poly(lactic acid) (PLA), such as the poly(L-lactic acid) (PLLA), poly(D-lactic acid) (PDLA), poly(DL-lactic acid) (PDLLA), in addition to poly(glycolic acid) (PGA) and poly(caprolactone) (PCL). These polymers are well-known because their decomposition products are eliminated from the body via metabolic routes and due to their good biocompatibility. Many results show that the different PLA based substrates do not present toxicity, once the cells could differentiate over the different polymers, which was demonstrated by the production of extracellular matrix components by many cell types. In this work, we reviewed the employment of alpha-hydroxy acid, with emphasis on different forms of PLA scaffolds used as cell culture substrates and their applications.

Resumo em Português:

Neste trabalho foi avaliada a tenacificação de poliestireno (PS) utilizando três tipos de polibutadieno (PB): polibutadieno baixo-cis (PBb), polibutadieno alto-cis (PBa) e copolímero em bloco (SBS) de estireno e butadieno (PBco). Foi observado um aumento na resistência ao impacto de 138, 208 e 823%, quando foram utilizados polibutadieno baixo-cis, polibutadieno alto-cis e copolímero em bloco de estireno e butadieno respectivamente. Os materiais apresentaram morfologia dispersa com domínios de polibutadieno distribuídos aleatoriamente na matriz de poliestireno, cujo tamanho foi inferior a 1 µm. A energia de ativação para o escoamento foi calculada segundo a equação de Arrhenius e variou de 34 a 71 kJ/mol. Em todos os experimentos reológicos as misturas poliméricas apresentaram comportamento pseudoplástico.

Resumo em Inglês:

In this work, an evaluation was made of the toughening of polystyrene (PS) with three types of polybutadiene (PB): low-cis polybutadiene (PBl), high-cis polybutadiene (PBh ) and styrene-butadiene block (SBS) copolymer (PBco). The impact strength increased 138, 208 and 823% when low-cis polybutadiene, high-cis polybutadiene and styrene-butadiene block copolymer, were used, respectively. The materials presented dispersed morphology with domains smaller than 1 µm, randomly distributed in the polystyrene matrix. The flow activation energy, calculated by Arrhenius equation, varied from 34 to 71 kJ/mol. In the rheological experiments all polymer blends presented pseudoplastic behavior.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram observadas mudanças nas propriedades de emissão e de absorção de soluções de poli[2-metoxi-5-(2’etil-hexiloxi)-p-fenilenovinileno] - MEH-PPV com a exposição à radiação na região espectral do visível na faixa de 425 a 500 nm. Os resultados demonstram a possibilidade do uso de sistemas luminescentes como elemento ativo de detectores de radiação não ionizante, sobretudo na região empregada na profilaxia e no tratamento fototerápico da hiperbilirrubinemia neonatal.

Resumo em Inglês:

In this work, we observed changes in the emission and absorption properties of poly[(2-methoxy-5-hexyloxy)-p-phenylenevinylene] - MEH-PPV solutions in the visible range from 425 to 500 nm. The main results demonstrated the possibility of using luminescent polymers as active material of non-ionizing radiation dosimeter, in such a way that MEH-PPV is promising for use in a management system to monitor radiation absorbed by newborns during phototherapy treatment of neonatal hyperbilirubinemia.

Resumo em Português:

Neste trabalho foi investigada a preparação de carbonos ativados através da pirólise de composições elastoméricas provenientes de resíduos de bandas de rodagem de pneus de automóveis. O material foi processado nas temperaturas de 500, 620 e 700 °C, em atmosfera de N2, utilizando-se o hidróxido de potássio como agente ativador. Os produtos resultantes foram caracterizados pela fisisorção de N2 a 77 K, através de isotermas de Brunauer, Emmet e Teller e por microscopia eletrônica de varredura. Esses carbonos ativados apresentam estruturas típicas de sólidos mesoporosos e a temperatura de pirólise tem grande influência na área específica e distribuição de volume de poros. O carbono ativado obtido a 700 °C apresentou maior área específica e estrutura porosa compacta. Esse material apresenta melhor desempenho frente à adsorção de azul de metileno, removendo até 1,0 x 10-1 g de corante por grama de carbono utilizado, em tempos inferiores a 300 s.

Resumo em Inglês:

In this work, the preparation of activated carbons through the pyrolysis of elastomers, arising from car threads of tire waste, was investigated. The material was processed at 500, 620 and 700 °C, under N2 atmosphere, by using potassium hydroxide as activating agent. The resulting products were characterized by physisorption of N2 at 77 K, through Brunauer, Emmet and Teller isotherms, and scanning electron microscopy. The carbons obtained display a characteristic structure of mesoporous materials and the pyrolysis temperature has strong influence on the specific area and porous volume distribution. The activated carbon obtained at 700 °C has high specific area and compact structure. It exhibited high performance for adsorption of methylene blue solution, removing 1.1 x 10-1 g of the dye per gram of carbon in less than 300 s.

Resumo em Português:

Nesse trabalho descrevemos a arquitetura e a operação de filmes finos de polianilina (PAni) usados como elemento ativo de sensores flexíveis de pH e de deformação mecânica. Tais dispositivos apresentam grande interesse tecnológico devido aos seus baixos custos de produção e à possibilidade de integração com outros sistemas orgânicos e inorgânicos, incluindo transistores, diodos e baterias. Filmes finos de PAni foram preparados pelo método de polimerização in-situ sobre microeletrodos de Cr/Au previamente depositados sobre substratos de polietilenoteraftalato (PET). As características elétricas do sistema foram investigadas como função do nível de dopagem da PAni. Os dispositivos apresentaram boa resposta elétrica para diferentes soluções ácidas e básicas, bem como para pequenas variações de deformações mecânicas.

Resumo em Inglês:

In this work we describe the design and operation of thin polyaniline (PAni) films as active material for strain gauge and pH-monitoring flexible electronic devices. These devices are interesting due to their low cost and possible integration with other organic or inorganic systems, including diodes, transistors and batteries. Thin PAni films were prepared using the in-situ polymerization method on interdigitated chromium-gold microelectrodes previously deposited on poly(ethylene terephthalate) - PET substrates. The electrical characteristics of the polymer devices were obtained as a function of the PAni doping level. The devices showed high sensitivity for small strains and acid/base solutions.

Resumo em Português:

Foi sintetizada uma dispersão aquosa de poliuretano (PUD) na qual o poli(propileno glicol) (PPG) foi utilizado como segmento flexível. O segmento rígido foi baseado nos reagentes isoforona diisocianato (IPDI) e a diamina hidrazina (HZ), produzindo um poli(uretano-uréia). A PUD assim obtida foi modificada com Na+-montmorilonita (Na+-MMT) para gerar nanocompósitos (CPUD’s) com 1, 3 e 5 % de argila. Neste processo, o aumento do espaçamento basal das camadas de silicato foi provocado pela água sem necessidade de qualquer tratamento químico da argila. De acordo com as curvas de difração de raios X (XRD), os nanocompósitos obtidos apresentaram partículas de argila intercaladas com o polímero, enquanto a técnica de espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS) detectou evidências de uma esfoliação parcial da montmorilonita. A esfoliação incompleta das partículas de argila indica re-agregação dos nanocomponentes (inicialmente delaminados na dispersão aquosa) durante a formação do filme. O grau de ligações de hidrogênio, avaliado por espectroscopia no infravermelho (FTIR), foi usado para investigar o efeito da argila no processo de separação de microfases do poliuretano e indicou uma tendência de perturbação da estrutura dos domínios do poliuretano com a presença da argila. A PUD exibiu valores de resistência à tensão na ruptura e alongamento na ruptura na faixa de 30 MPa e 1400% respectivamente. A adição de 1% de argila na PUD promoveu aumentos no módulo e tensão na ruptura de cerca de 230 e 20% respectivamente em relação ao polímero puro, sem perda significativa do alongamento na ruptura.

Resumo em Inglês:

Waterborne polyurethane (PUD) was synthesized by using poly(propylene glycol) (PPG) as soft segment. The hard segment was formed by extending isophorone diisocyanate (IPDI) with hydrazine (HZ) producing poly(urethane-urea). PUD was reinforced with Na+-montmorillonite (Na+-MMT) to yield nanocomposites (CPUD’s) with 1, 3 and 5% of clay. Water was used as swelling agent to make the basal space of silicate layers widen without any chemical treatment. According to XRD curves, the nanocomposites showed intercalation of the polymer with respect to the clay, while small angle X ray scattering (SAXS) results showed that some degree of clay exfoliation was present in the produced film. The incomplete exfoliation of the clay proved that a re-aggregation process of the nanocomponents (originally delaminated in the aqueous dispersion) had occurred during film formation. The degree of hydrogen bonding, evaluated by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), was used to investigate the effect of clay on the microphase separation of the polyurethane and indicated that the presence of the clay particles changed the structure of the polymer phase domains. PUD exhibited values of tensile strength and elongation at break about 30 MPa and 1400%, respectively. The incorporation of 1 weight % of MMT improved by 230 and 20% the modulus and strength on the polymer respectively, while keeping the elongation at break almost unchanged.

Resumo em Português:

Os resíduos poliméricos pós-consumo - embalagens plásticas - se destacam nos resíduos sólidos domiciliares, por apresentarem crescimento de participação no lixo urbano e possuírem características como degradação lenta e volumetria elevada, o que compromete a vida útil dos aterros sanitários. Ressalta-se, ainda, o potencial econômico para reutilização e reciclagem dos resíduos poliméricos. Este trabalho tem por objetivo apresentar a composição percentual, mássica, dos resíduos poliméricos no município de São Carlos, SP. O método adotado para caracterização, para determinação da composição, foi por amostragem, na coleta regular, e pela massa total coletada, na coleta seletiva. Na coleta regular, o número de amostragem compreendeu todos os quinze setores, sendo a massa da amostra obtida por quarteamento. Foi feita uma caracterização no inverno e outra no verão. Destacam-se, nos resultados da coleta regular, os percentuais em massa de 10,47% de resíduos poliméricos, o PET com maior participação (35,96%) nas resinas e o uso preferencial em embalagens para alimentação (56,42%), e, na coleta seletiva, os percentuais de 20,60% de resíduos poliméricos, a resina PET com maior participação (50,64%) e uso preferencial em embalagens para alimentação (66,06%). Os resultados evidenciam a tendência de crescimento de resíduos de PET e do uso preferencial dos polímeros termoplásticos em embalagens para alimentação.

Resumo em Inglês:

Polymeric wastes have become important in household waste, with increasing contribution to the urban waste. They present the following characteristics: slow degradation and high volume, which compromises the life cycle of sanitary landfills, and may also have economical potential in the re-use and recycle. The objective of this work is to present a characterization of the polymeric wastes conducted in the conventional and selective collection of the municipality of São Carlos, SP. The method adopted for characterization in regular collection was sampling, while for the selective collection we employed the total weight collected. In regular collection, the number of sampling involved all the 15 sectors, being the sample mass obtained with the quarter’s method. One characterization was done in the winter and another in the summer. Striking results in the regular collection were the weight percentage of 10.47% of polymeric wastes, with PET having the largest contribution (35.96%) in the resins and the preferential use in packing for food (56.42%). In the selective collection, the percentage polymeric waste was 20.60%, with the resin PET with largest contribution (50.64%) and preferential use in packing for food (66.06%). The results demonstrate the growth tendency of wastes of PET and of the preferential use of the thermoplastic polymers in food package.