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Polímeros, Volume: 23, Número: 1, Publicado: 2013
  • Mensagem do Presidente da ABPol Seção Editorial

    Álvares, Dellyo Ricardo S.
  • Revista Polímeros: Modificações visando o aprimoramento constante Seção Editorial

    Frollini, Elisabete
  • Influence of hydroxypropyl cellulose on molecular relaxations of epoxy-amine networks

    Miranda, Maria Inez G.; Samios, Dimitrios; Freitas, Liane de L.; Bica, Clara I. D.

    Resumo em Inglês:

    A dynamic mechanical analysis (DMTA) study was conducted on epoxy-amine networks crosslinked in the presence of low contents of hydroxypropyl cellulose (HPC). The epoxy resin chosen was diglycidylether of bisphenol-A (DGEBA) and the crosslinker was 4,4'-diaminodiphenylmethane (DDM). In the glassy region, primary (α) and secondary (β, γ) relaxations originating from the epoxy and HPC components were well detected. Two primary relaxations of neat epoxy and epoxy/HPC systems, referred to as αepoxy and α'epoxy, could be detected, showing a particular glassy behavior for the systems studied in comparison with systems cured in bulk. The main relaxation temperature Tα (at the peak of αepoxy relaxation) of the epoxy systems increased slightly with the addition of HPC. The activation energy for this transition (Tα) of the epoxy-amine networks was determined both from tan δ and the peak temperatures for the loss modulus measured at various frequencies. The activation energy of the αepoxy relaxation determined from the loss modulus was more reliable than that based on tan δ. The addition of HPC lowered the activation energy of this αepoxy relaxation.
  • Influence of compatibilizer on blends degradation during processing

    Waldman, Walter R.; Paoli, Marco-A. De

    Resumo em Inglês:

    The thermomechanical degradation of blends made from polypropylene and polystyrene, with or without compatibilizer, was studied using an internal mixer coupled to a torque rheometer. The blends processed without compatibilizer presented regular and expected results regarding torque reduction, with evidence of chain scission. The blends processed with the block copolymer of styrene and butadiene, SBS, as a compatibilizer presented unchanged or less reduced variation on torque values during processing. The extraction of stabilizers from the compatibilizer before processing did not affect the results. The compatibilizer concentration in the blends was varied, with its influence still being observed in concentrations as low as 0.03 parts per hundred. Similar results were obtained in an experiment comparing the performance of a primary commercial anti-oxidant, Irganox 1076, and the compatibilizer SBS. Therefore, the compatibilizer can be considered as a processing aid agent with positive influence on avoiding thermomechanical degradation.
  • Biodegradable sodium alginate and lignosulphonic acid blends: characterization and swelling studies

    Reddy, S. Giridhar; Pandit, Akanksha Saxena

    Resumo em Inglês:

    In this article, Sodium alginate and Lignosulphonic acid blends were prepared in different weight ratios by solution casting method. Swelling experiments were conducted for Sodium alginate and its blends by adding calcium chloride for various intervals in a pH 7.4 medium. The strength of the films increases after their treatment with CaCl2 at higher intervals forming an alginate network. The SA/LS blend (80/20) is subjected for sorption studies at variable pH 1.2 & 7.4, in order to test the suitability of the blends for controlled drug delivery. Further, experiments were conducted for de-crosslinking using 0.1M HCl. The solvent uptake for the blends decreased with increasing LS content in the blends. Blends were investigated by X-ray diffraction and Fourier Transform Infra-Red spectroscopy in order to study the crystallinity and molecular interactions. XRD confirms the reduction in cluster space in blends leading to lower uptake of solvent.
  • AFM and XRD characterization of silver nanoparticles films deposited on the surface of DGEBA epoxy resin by ion sputtering

    Andrade, José Elisandro de; Machado, Rogério; Macêdo, Marcelo Andrade; Cunha, Frederico Guilherme Carvalho

    Resumo em Inglês:

    In this work, silver atoms were deposited by ion sputtering on the surface of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) epoxy resin cured at 150 °C for 6 hours in air. The films of DGEBA and its precursors were characterized by Raman spectroscopy to identify the main functional groups and their relationship with the deposited silver atoms. Silver thin films of 5, 10, 15 and 20 nm were deposited on the epoxy resin at room temperature. Both the initial film of DGEBA and the subsequent silver thin film were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) in the non-contact mode. Silver thin films were also analyzed using X-ray diffraction (XRD) at room temperature. The AFM results showed the formation of silver crystallites on the surface of DGEBA at very low coverage whereas XRD indicated that most of them had their main axis aligned to the normal of the surface. An increase in the coverage led to an increase in the grain size as indicated by AFM. However, XRD results indicated that the crystallite size remained almost constant while the appearance of peaks corresponding to other crystalline orientations suggests the coalescence of the original crystallites and an increase in size of the more dense planes, namely [111].
  • Modification of hydrophobic polypeptide-based film by blending with hydrophilic poly(acrylic acid)

    Zhu, Guoquan; Wang, Fagang; Gao, Qiaochun; Liu, Yuying

    Resumo em Inglês:

    In this study, a series of poly(γ-benzyl L-glutamate)/poly(acrylic acid) (PBLG/PAA) polymer blend films were prepared by casting the polymer blend solution in dimethylsulfoxide (DMSO). The structure and morphology of the polymer blend film were investigated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Thermal, mechanical, and chemical properties of PBLG/PAA polymer blend films were studied by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric (TG) Analysis, Tensile Tests, and measurements of Surface Contact Angles. The results revealed that the introduction of PAA could exert great effects on the structure and properties of the polypeptide films.
  • Green and inexpensive method to recover Bisphenol-A from polycarbonate wastes

    Nikje, Mir Mohammad Alavi; Askarzadeh, Mohammad

    Resumo em Inglês:

    Hydroglycolysis of polycarbonate waste from used compact discs was developed to recover Bisphenol-A (BPA) as a valuable material. Experiments were done in glycerin and water as an alternative green solvent. The effect of solvent ratios has been studied to evaluate BPA recovery. The use of 30% aqueous glycerin (pbw) led to 93 and 100% of BPA at reflux condition within 1.0 and 5.5 hours, respectively. Recovered BPAs were identified by spectroscopy methods and the results were compared with commercial sample data.
  • Starch/polyester films: simultaneous optimisation of the properties for the production of biodegradable plastic bags

    Olivato, J. B.; Grossmann, M. V. E.; Bilck, A. P.; Yamashita, F.; Oliveira, L. M.

    Resumo em Inglês:

    Blends of starch/polyester have been of great interest in the development of biodegradable packaging. A method based on multiple responses optimisation (Desirability) was used to evaluate the properties of tensile strength, perforation force, elongation and seal strength of cassava starch/poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) blown films produced via a one-step reactive extrusion using tartaric acid (TA) as a compatibiliser. Maximum results for all the properties were set as more desirable, with an optimal formulation being obtained which contained (55:45) starch/PBAT (88.2 wt. (%)), glycerol (11.0 wt. (%)) and TA (0.8 wt. (%)). Biodegradable plastic bags were produced using the film with this formulation, and analysed according to the standard method of the Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). The bags exhibited a 45% failure rate in free-falling dart impact tests, a 10% of failure rate in dynamic load tests and no failure in static load tests. These results meet the specifications set by the standard. Thus, the biodegradable plastic bags fabricated with an optimised formulation could be useful as an alternative to those made from non-biodegradable materials if the nominal capacity declared for this material is considered.
  • Monitorando a degradação da poliamida 11 (PA-11) via espectroscopia na região do infravermelho médio com transformada de fourier (FTIR) Seção Técnica

    Domingos, Eloilson; Pereira, Thieres M. C.; Castro, Eustáquio V. R. de; Romão, Wanderson; Sena, Geovane L. de; Guimarães, Regina C. L.

    Resumo em Português:

    O potencial da técnica de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e acessório de reflexão total atenuada (FTIR-ATR) foi avaliado para o monitoramento da degradação da poliamida 11 (PA-11) usada em dutos flexíveis. As amostras foram submetidas a envelhecimento em reatores com pressão controlada e atmosfera inerte. Os corpos de prova foram imersos em água deionizada (pH 7), nas temperaturas de 110, 120 e 140 ºC por um período de até 50 dias. A técnica recomendada para monitoramento da degradação da PA-11 é a viscosimetria, através de medidas da viscosidade inerente corrigida (VIC) e a análise termogravimétrica (TGA). O comportamento observado para a VIC e TGA durante o envelhecimento possibilitou a construção de modelos que correlacionam com a técnica de FTIR-ATR. A partir dos resultados de FTIR-ATR, a variação na intensidade da banda atribuída à fase amorfa, 1161 cm-1, possibilitou o monitoramento do envelhecimento quando associamos a técnica a modelos quimiométricos como o de regressão dos mínimos quadrados parciais, PLS. Portanto, a técnica FTIR-ATR pode ser uma nova alternativa no monitoramento da degradação hidrolítica da PA-11, eliminando assim o uso de solventes orgânicos tóxicos e reduzindo, consequentemente, o tempo de análise.

    Resumo em Inglês:

    The potential of the infrared spectroscopy with the attenuated total reflection technique (FTIR-ATR) was evaluated to monitor degradation of polyamide 11, PA-11, applied in flexible pipes. The samples were subjected to aging on reactors with controlled pressure and atmosphere. The samples were immersed in deionized water, pH 7, at temperatures of 110, 120 and 140 ºC over a period of up to 50 days. The typical technique recommended for monitoring PA-11 degradation is viscometry from inherent viscosity corrected (VIC) and thermogravimetric (TGA) measurements. TGA and VIC results allowed the use of chemometric models that can be related to FTIR-ATR spectra, with assignment of a band to the amorphous phase (1161 cm-1) of PA-11. The chemometric model generated from PLS data was satisfactory in predicting the aging of PA-11. Therefore, FTIR-ATR can be used as a new analytical methodology to monitor PA-11 degradation, thus eliminating the use of toxic organic solvents and reducing the time required for the analysis.
  • Propriedades mecânicas e molhabilidade de filmes de zeínas extraídas de glúten de milho Seção Técnica

    Forato, Lucimara A.; Britto, Douglas de; Scramin, Juliana A.; Colnago, Luiz A.; Assis, Odilio B. G.

    Resumo em Português:

    Zeínas são proteínas de reserva do milho (prolaminas), que podem ser extraídas através de solubilização em meio alcoólico. Essas proteínas são altamente hidrofóbicas, com elevado grau de polimerização. Neste estudo, zeínas do tipo a (massa molecular entre 10 e 22 kDa) foram extraídas do glúten do milho e caracterizadas com respeito às suas principais bandas de absorção espectroscópica na região do infravermelho. Blendas de zeínas com ácido oléico (AO) como plastificante foram avaliadas em diversas proporções e filmes processados por casting sobre superfície apolar. Filmes de zeínas sem plastificante mostraram-se inviáveis para manipulação e medidas, mas a adição de 1 e 2% em massa de AO proporcionou um significativo aumento do módulo de elasticidade, segundo análise realizada por DMA. A presença de plastificante introduz também irregularidades superficiais e leva a uma perda das características hidrofóbicas dessas proteínas.

    Resumo em Inglês:

    Zeins comprise a group of maize storage proteins (prolamines) that can be extracted via solubization in alcoholic media. Such proteins are highly hydrophobic with elevated degree of polymerization. In the present study, zein type a (molecular mass between 19 and 22 kDa) was extracted from corn gluten meal and characterized concerning the main spectroscopy absorption bands in the infrared region. Cast films were processed by blending zein and oleic acid (OA) as plasticizer. Films with no plasticizer were extremely brittle, and thus impossible to handle or used for mechanical analysis. The addition of 1 or 2% wt OA resulted in significant increase in the elongation length, according to DMA analysis. The presence of the plasticizer led to microscopic surface irregularities and to a reduction in the original hydrophobic characteristics.
  • Logística reversa dos pneus usados no Brasil Seção Técnica

    Lagarinhos, Carlos A. F.; Tenório, Jorge A. S.

    Resumo em Português:

    Após a aprovação da Resolução CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) nº 258/99, ocorreu um avanço significativo na reciclagem de pneus no Brasil, com o desenvolvimento de tecnologias para reutilização, reciclagem e valorização energética. Em 2009, foi aprovada a Resolução CONAMA nº 416/09 que muda a forma de cálculo para a reciclagem, de pneus produzidos para venda no mercado de reposição. O objetivo principal deste trabalho é apresentar a logística reversa dos pneus usados no Brasil e comparar com os sistemas implementados no Japão, Estados Unidos e Comunidade Européia. No período de 1999 até 2010, foram destinados 2,44 milhões de toneladas, o equivalente a 487,6 milhões de pneus inservíveis de automóveis.

    Resumo em Inglês:

    After the CONAMA (National Council for Environment) resolution 258/99, significant improvement occurred in the recycling of tires in Brazil, with technologies being developed for reusing, recycling and energy recovery. In 2009, the CONAMA 416/09 resolution changed the formula for calculating the recycling of tires, to be sold in the replacement market. The main objective in this work is to present the reverse logistics of used tires in Brazil and compare it with the systems already implemented in Japan, Europe and USA. From 1999 to 2010, were recycled 2.44 million tons, corresponding to 487.6 million automotive tires.
  • Estudo da densidade de ligações Cruzadas em géis superabsorventes obtidos do acetato de celulose Seção Técnica

    Senna, André M.; Menezes, Aparecido J. de; Botaro, Vagner R.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foram realizadas sínteses de géis derivados de acetato de celulose (AC) com grau de substituição (GS) 2,5 por intermédio de reações de reticulação via esterificação. Os grupos hidroxílicos livres do AC foram reagidos com o dianidrido do ácido 1, 2, 4, 5 benzenotetracarboxílico (PMDA) em meio homogêneo. As caracterizações foram realizadas por TGA (Análise termogravimétrica), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), retro titulação para determinar o grau de substituição do AC e microscopia de força atômica (AFM). Os géis foram sintetizados com as seguintes razões estequiométricas: [1:1], [1:2/3], [1:3] e [3:1] mol de PMDA/mol de OH livre respectivamente. A base da teoria de Flory-Rehner foi empregada para determinar ligações cruzadas nos géis. Os resultados de AFM mostram topografias distintas quando são comparados os géis entre si e quando os géis são comparados ao polímero de acetato de celulose. Este trabalho foi motivado pela importância tecnológica de polímeros de fontes renováveis como a celulose, em que um derivado de celulose foi usado para obter um polímero promissor para liberação controlada de medicamentos e adsorção de metais pesados em meio aquoso. Uma das vantagens deste polímero derivado do acetato de celulose é o emprego de poucas etapas na sua síntese.

    Resumo em Inglês:

    This work reports the synthesis of gels derived from cellulose acetate (CA) with degree of substitution (DS) 2.5 through esterification and crosslinking reactions. The free hydroxyl groups were reacted by using dianhydride of acid 1,2,4,5 benzenotetracarboxylic (PMDA) as modifier in a homogeneous media. Characterization was performed with Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), retrotitration (known as back titration) to determine the degree of substitution of AC and atomic force microscopy (AFM). The gels were synthesized with the following stoichiometric ratios: [1:1], [1:2/3], [1:3] and [3:1] PMDA mol/mol of free OH, respectively. A gel was synthesized in excess of 200% of PMDA in relation to free OH groups of the AC. The basis of the Flory-Rehner theory was used for determining crosslinking in the gels. Briefly, the main results showed that the crosslinking density increased proportionally to the amount of PMDA added to the reaction medium. Distinct AFM topographies were obtained for distinct gels, which were also different from the polymer cellulose acetate. This work was motivated by the technological importance of polymers from renewable sources such as cellulose, in which a cellulose derivative was developed with promising application in drug delivery and in adsorption of heavy metals in aqueous systems. The advantage of this cellulose acetate derivative is the use of fewer steps in its synthesis.
  • Preparação e caracterização de biocompósitos baseados em fibra de curauá, biopolietileno de alta densidade (BPEAD) e polibutadieno líquido hidroxilado (PBHL) Seção Técnica

    Castro, Daniele O.; Frollini, Elisabete; Marini, Juliano; Ruvolo-Filho, Adhemar

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, foram utilizadas fibras de curauá como reforço de matriz termoplástica de biopolietileno de alta densidade. O polietileno foi obtido por polimerização de eteno, gerado do etanol de cana de açúcar. Este polímero é também chamado de biopolietileno (BPEAD), por ser preparado a partir de material oriundo de fonte natural. Desta forma, pretendeu-se contribuir para desenvolver materiais que, dentre outras propriedades, causem menor emissão de CO2 para a atmosfera na sua produção, utilização e substituição, comparativamente a outros materiais. Adicionalmente, polibutadieno líquido hidroxilado (PBHL) foi acrescentado à formulação do compósito, visando a um aumento na resistência à propagação da trinca durante impacto. Os compósitos e as fibras foram caracterizados por várias técnicas, tais como microscopia eletrônica de varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG), além da caracterização dos compósitos quanto à Análise Térmica Dinâmico-Mecânica (DMTA), propriedades mecânicas (impacto e flexão) e absorção de água. A presença das fibras de curauá diminuiu algumas propriedades do BPEAD, como resistência ao impacto. A análise de DMTA mostrou que as fibras geram material mais rígido. Pode-se considerar que a introdução de PBHL na formulação do material foi eficiente, levando a uma resistência ao impacto do compósito BPEAD/PBHL/Fibra maior do que a do compósito BPEAD/Fibra.

    Resumo em Inglês:

    In this work, curaua fibers were used in the reinforcement of a high-density (HDPE) thermoplastic matrix. The polyethylene used was obtained by polymerization of ethene produced from sugarcane ethanol. This polymer, also called high-density biopolyethylene (HDBPE), was prepared from a natural source material. The aim was to contribute to developing materials which could lead to smaller release of CO2 into the atmosphere in comparison to other materials. Additionally, liquid hydroxylatedpolybutadiene (LHPB) was added to the composite formulation, aiming at improving resistance to crack spreading during impact. The fibers and their composites were characterized by several techniques, such as scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), and thermal gravimetry (TG). The composites were also characterized by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), mechanical properties (flexural and impact strength), and water absorption. The presence of curaua fibers reduced some of the properties of HDBPE, such as flexural and impact strength. DMTA indicated a more rigid material with the fibers incorporated. The addition of LHPB to the formulation was efficient, leading to greater impact strength for the HDBPE/LHPB/Fiber composite, as compared to the HDBPE/Fiber composite.
  • Caracterização morfológica de nanomembranas de poliamida-66 dopadas com grafeno obtidas por electrospinning Seção Técnica

    Ávila Júnior, José de; Ávila, Antônio Ferreira; Triplett, Matt H.

    Resumo em Português:

    Neste estudo, investigou-se a síntese de nanomembranas por eletrofiação (electrospinning). A poliamida-66 (PA-66) foi usada para estudar a influência dos parâmetros operacionais (concentração do polímero, diferença de potencial elétrico aplicada, vazão da solução, distância entre ponta da agulha e o coletor) na morfologia das nanofibras. Também foi estudado o efeito da adição de nanofolhas de grafeno na morfologia das nanofibras. Os resultados demonstraram que o diâmetro médio das nanofibras é diretamente proporcional à vazão, à concentração do polímero e à diferença de potencial elétrico aplicada. A adição de nanopartículas de base carbono fez com que o diâmetro médio das nanofibras aumentasse. Os diâmetros médios para as concentrações de grafeno de 0%, 1%, e 2% variaram de 57 nm (0%) até 141 nm (2%). No entanto, é importante salientar que os diâmetros médios das nanofibras obtidas estão 37% menores que aqueles reportados na literatura.

    Resumo em Inglês:

    This paper reports on the synthesis of polymeric nanomembranes produced by electrospinning. Polyamide-66 (PA-66) was used for studying the influence of fabrication parameters (polymer concentration, applied tension, solution flow rate, gap between needle and target) on the morphology of the nanofibers. Also investigated was the effect from adding graphene into the nanofiber. The average diameter was directly proportional to polymeric concentration, flow rate, and applied tension. The addition of graphene led to an increase in the average diameter, which ranged from 57 nm for the fibers in absence of graphene to 141 nm for a 2 wt% of graphene added. It should be stressed, however, that the average diameters were 37% smaller than the values reported in the literature.
  • Síntese e caracterização de copolímeros reticulados à base de estireno, divinilbenzeno e metacrilato de metila com propriedades magnéticas Seção Técnica

    Souza, Flavio S.; Costa, Marcos A. S.; Maria, Luiz Claudio de Santa; Mello, Ivana L.; Silva, Manoel R.; Wang, Shu H.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, foram sintetizados copolímeros à base de estireno (STY), divinilbenzeno (DVB) e metacrilato de metila (MMA) com propriedades magnéticas pela técnica de polimerização em suspensão. Os copolímeros foram caracterizados quanto a sua morfologia, ao teor de ferro incorporado, a densidade aparente, a distribuição de tamanho de partículas e as suas propriedades magnéticas. Foi avaliado o efeito da concentração de MMA sobre as características das partículas poliméricas obtidas. Copolímeros que não utilizaram MMA foram, em geral, os que apresentaram maior incorporação de ferro e melhor controle morfológico. Quando a temperatura foi alterada de 80 ºC para 70 ºC e a velocidade de agitação de 480 rpm para 360 rpm, houve aumento no teor de ferro incorporado nas partículas poliméricas.

    Resumo em Inglês:

    In this work, copolymers based on styrene (STY), divinylbenzene (DVB) and methyl methacrylate (MMA) with magnetic properties were synthesized using the suspension polymerization technique. The copolymers were characterized according to morphology, iron content incorporated, bulk density, particle size distribution and magnetic properties. The effect of MMA content on the characteristics of polymeric particles was investigated. Generally, copolymers without MMA presented the biggest iron content incorporated and the best morphologic control. When the temperature was decreased from 80 ºC to 70 ºC and the stirring speed was reduced from 480 rpm to 360 rpm the iron content in the polymeric particles increased.
  • Mistura polipropileno/poliestireno: um exemplo da relação processamento-estrutura-propriedade no ensino de polímeros Seção Técnica

    Oliveira, Ricardo V. B.; Ferreira, Creusa I.; Peixoto, Luciano J. F.; Bianchi, Otávio; Silva, Patricia A.; Demori, Renan; Silva, Rodrigo P.; Veronese, Vinicius B.

    Resumo em Português:

    As misturas ou blendas poliméricas continuam, apesar de seu longo estudo, a ser foco de pesquisas em diferentes áreas. A mistura de polipropileno e poliestireno é uma das mais estudadas principalmente pelo baixo custo e relevância tecnológica destes materiais. Neste trabalho, os alunos da disciplina Processamento de Polímeros I (PG24) no Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais (PGCIMAT-UFRGS), realizaram em aula todo o processamento dos polímeros (polipropileno e poliestireno) e a produção das misturas poliméricas. A seguir, cada aluno ficou responsável por realizar um tipo de caracterização, que incluía a preparação das amostras, a análise em si e a discussão dos resultados da referida análise. Subsequentemente, os resultados foram confrontados em aula, onde se buscou as correlações existentes. E por fim, todos os alunos fizeram a revisão deste artigo, incluindo sugestões e críticas. Como esperado, a mistura de polipropileno e poliestireno forma uma blenda imiscível. Além disso, o processamento afetou as características dos polímeros, induzindo redução de massa molar e, como reflexo, redução de suas propriedades físicas. Na mistura PP/PS a separação de fase produziu domínios de PS da ordem de micra, com fraca adesão à matriz, o que explica essa perda de propriedades mecânicas.

    Resumo em Inglês:

    Polymer blends remain an important research topic in different areas, in spite of innumerous studies over the years. In particular, mixtures of polypropylene and polystyrene are among the most studied, mainly owing to their low cost and technological relevance. In this work, the students enrolled in the discipline Polymer Processing I (PG24) in the Materials Science Graduate Program (PGCIMAT-UFRGS) produced blends of polypropylene and polystyrene, where all polymer processing steps were performed during lab classes. Then, each student undertook a characterization procedure with a specific technique, which included samples preparation, the analysis itself and discussion of the results. Subsequently, the results were confronted in the classroom, where we sought the correlations. Finally, all students reviewed this article, including suggestions and criticisms. As expected, the mixture of polystyrene and polypropylene formed an immiscible blend. Furthermore, the processing affected the characteristics of the polymers, leading to a reduction in molecular weight, and as a result a drop in its physical properties. In the PP/PS mixtures, phase separation produced PS domains with micrometers in size, and low adhesion to the PP matrix, which explains the loss of mechanical properties.
  • Estudo experimental do processo de rotomoldagem de PELBD: efeitos sobre a morfologia e estabilidade dimensional Seção Técnica

    Comisso, Tiago Boni; Lima, Carlos Alberto Silva de; Carvalho, Benjamim de Melo

    Resumo em Português:

    No presente estudo o empenamento de peças de polietileno linear de baixa densidade (PELBD) moldadas por rotomoldagem foi investigado. O efeito de diferentes fatores como espessura da peça, taxa de resfriamento e diâmetro de tubo de ventilação foi avaliado. Além dos experimentos de rotomoldagem, uma técnica alternativa denominada "Hot Press" foi também aplicada para investigar o empenamento de dois diferentes PELBD sob condições típicas da rotomoldagem quanto ao resfriamento assimétrico. Cristalinidade e morfologia esferulítica ao longo da espessura das peças rotomoldadas foram avaliadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Microscopia Ótica de Luz Polarizada. Verificou-se que o grau de empenamento aumenta com a taxa de resfriamento. O aumento do diâmetro do tubo de ventilação é mais efetivo na redução do empenamento principalmente em menores taxas de resfriamento. Nos experimentos de "Hot Press" o PELBD com menor índice de fluidez e maior módulo de flexão apresentou menor empenamento. Nos experimentos de "Hot Press" a espessura das peças afetou o empenamento somente para maiores taxas de resfriamento. Em geral, a cristalinidade e o tamanho de esferulitos se mostraram menores nas posições ao longo da espessura das peças rotomodadas onde as taxas de resfriamento eram mais rápidas.

    Resumo em Inglês:

    In the present study the warpage of rotationally molded parts of a linear low density polyethylene (LLDPE) was investigated. The effect from different processing factors such as part thickness, cooling condition and diameter of the venting tube was evaluated. In addition to the rotational molding experiments, an alternative experimental technique, referred to as "Hot Press", was also applied to investigate the warpage of two different grades of LLDPE under typical rotational molding conditions, which means slow cooling from only one side. The crystallinity and spherulitic morphology along the thickness of the rotationally molded parts were studied by Differential Scanning Calorimetry and Polarized Light Optical Microscopy. It is shown that the warpage increases with increasing cooling rate. The increase in diameter of the venting tube is more effective in reducing the warpage of rotationally molded parts, especially for lower cooling rates. In hot press experiments the grade of LLDPE with lower melt flow index and higher flexural strength presented lower warpage. The part thickness affects the warpage in hot press experiments only for faster cooling rates. In general, crystallinity and spherulitic diameter are lower in positions along the cross section of the rotationally molded part where the cooling rate is faster.
  • Influência da concentração e purificação da argila na estrutura e permeação ao vapor de água de nanocompósitos PEBDL/bentonita Seção Técnica

    Silva, Eduardo M.; Coutinho, M Goretti F.; Costa, Raquel B.; Carvalho, Laura H. de; Canedo, Eduardo L.

    Resumo em Português:

    Este trabalho tem por objetivo a preparação, caracterização e avaliação da permeabilidade ao vapor de água de filmes nanocompósitos poliméricos. Um polietileno linear de baixa densidade linear (PEBDL) foi utilizado como matriz e uma argila bentonita Paraibana na sua forma natural, purificada e organofilizada foi adicionada à matriz em concentrações de 1 a 2% em massa. As argilas e os nanocompósitos foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e por difração de raios x (DRX). A permeação ao vapor de água dos filmes foi determinada em função do teor e modificação da carga mineral. Os resultados mostram que a purificação (remoção de matéria orgânica) e que a organofilização da carga foram eficientes e que nanocompósitos com morfologia intercalada foram obtidos em todos os casos. A presença de carga aumentou significativamente a permeabilidade dos filmes ao vapor de água, mas os efeitos da purificação e/ou organofilização da argila, bem como do teor de carga, nesta propriedade, foram discretos.

    Resumo em Inglês:

    This work is concerned with the preparation, characterization and measurement of water vapor permeability of LLDPE/bentonite nanocomposite films, containing 1% and 2% of natural, purified, and organophilized clay. FTIR and XRD techniques were used to characterize the clay and the composites. The results pointed to an effective clay purification procedure (removal of organic matter). Mostly intercalated nanocomposites were obtained in all cases. The addition of clay significantly increased the permeability of the films to water vapor. However, purification and/or organophilization of the clay, as well as loading level, were found to have little effect on the permeability.
  • Blendas PHB/copoliésteres biodegradáveis : biodegradação em solo Seção Técnica

    Casarin, Suzan A.; Agnelli, José A. M.; Malmonge, Sônia M.; Rosário, Francisco

    Resumo em Português:

    Este trabalho apresenta os resultados do comportamento de blendas do polímero biodegradável PHB poli(hidroxibutirato) com os copoliésteres também biodegradáveis EastarBio® e Ecoflex®, na composição de 75% de PHB e 25% dos copoliésteres, em contato com solo composto simulado. Foi também avaliada a influência da adição de pó de serra ou farinha de madeira, na proporção de 70% da blenda e 30% de pó de serra (p.d.s.). A biodegradação foi avaliada para amostras após 30, 60 e 90 dias em contato com solo, através de análises gravimétricas, morfológicas e mecânicas. A preparação inicial dos grânulos dos compostos poliméricos foi feita por extrusão, utilizando uma extrusora dupla-rosca e a moldagem dos corpos de prova foi realizada através da moldagem por injeção. Os materiais estudados biodegradam nas condições testadas. A blenda PHB/EastarBio® (75/25) + 30% p.d.s. apresentou maior redução de massa, 29% após 90 dias. Notou-se que a biodegradação se inicia pela superfície do material e que 90 dias são insuficientes para observar alterações internas.

    Resumo em Inglês:

    This paper reports on blends made with the biodegradable polymers poly(hydroxybutyrate) (PHB) and Eastar Bio® or Ecoflex® copolyesters, in contact with simulated compound soil. The blends had 75% of PHB and 25% of copolyesters. We also analyzed the influence from adding 30% of powder-wood or wood flour (WPC) to 70% of the blend. Biodegradation was analyzed for samples after 30, 60 and 90 days in contact with soil, through thermogravimetric, morphological and mechanical analyses. The initial preparation of the granules of polymeric compounds was made by extrusion, using a twin-screw extruder and the molding of the specimens was performed by injection molding. The analysis indicated material biodegradation under the conditions tested. The PHB/Eastar Bio® blend (75/25) + 30% WPC exhibited the highest degradation with 29% of mass loss at the end of 90 days. Biodegradation started on the material surface and 90 days were not sufficient to induce noticeable internal changes.
  • Efeito da hibridização de montmorilonita e celulose II sobre as propriedades mecânicas de nanocompósitos de borracha natural Seção Técnica

    Mariano, Roberta M.; Nunes, Regina C. R.; Visconte, Leila L. Y.; Altstaedt, Volker

    Resumo em Português:

    Nanocompósitos híbridos de borracha natural (NR) com argila mineral montmorilonita (MMT) e celulose II (CEL II) foram obtidos partindo de látex elastomérico, xantato de celulose e suspensão aquosa de MMT. O conteúdo de MMT foi variado de 1 a 5 phr (per hundred resin) e a quantidade de celulose II utilizada foi mantida constante em 15 phr. Foi comprovada por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) a formação de nanocompósitos, na ausência e presença de xantato de celulose, mostrando a eficiência da técnica utilizada. Além do resultado de TEM, a viscosidade e relaxação Mooney, e propriedades mecânicas foram estudadas em todas as composições desenvolvidas. A adição da argila mineral promoveu aumento nas propriedades mecânicas estudadas, sendo que o aumento na viscosidade Mooney e a redução na capacidade de relaxação indicaram boa interação entre a montmorilonita e o sistema NR/CEL II.

    Resumo em Inglês:

    Hybrid nanocomposites of natural rubber (NR), clay (MMT) and cellulose II (CEL II) were obtained with elastomeric latex, cellulose xanthate and aqueous suspension of the clay. The content of MMT varied from 1 to 5 phr (per hundred resin) while cellulose II was kept as 15 phr. The formation of nanocomposites from co-coagulation of natural rubber latex and MMT aqueous suspension, in the presence and absence of cellulose xanthate, was confirmed by transmission electron microscopy (TEM), thus showing the efficiency of the technique used. In addition to the TEM investigation, all compositions were studied with measurements of the Mooney viscosity and relaxation and mechanical properties. The MMT addition improved the mechanical properties, causing an increase in Mooney viscosity and a reduction in relaxation capability, which indicate a good interaction between MMT and NR/CEL II system.
  • Reciclagem de embalagens plásticas flexíveis: contribuição da identificação correta Seção Técnica

    Coltro, Leda; Duarte, Leda C.

    Resumo em Português:

    As embalagens têm rotatividade alta, pois acabam se transformando em resíduo sólido urbano após o consumo do produto de interesse. Por este motivo é importante que as embalagens apresentem o símbolo de identificação do material, a fim de facilitar a cadeia de reciclagem. Muitos produtos de materiais plásticos apresentam código de identificação da resina (normalmente um número de 1 a 7 dentro de um triângulo de três setas e sob o mesmo uma abreviatura), cujo objetivo é indicar o tipo de plástico do qual o produto é feito e auxiliar sua separação e posterior reciclagem e revalorização. Ou seja, tenta-se facilitar a recuperação dos materiais plásticos descartados com o resíduo sólido urbano. O objetivo deste estudo foi efetuar um levantamento de dados sobre os símbolos de identificação de materiais em embalagens plásticas flexíveis, para avaliar se o mercado está adotando a identificação corretamente ou se ainda existe falta de informação. Foi avaliado um total de 509 embalagens plásticas flexíveis para acondicionar produtos alimentícios e não alimentícios disponíveis no mercado brasileiro. Apesar de a norma brasileira ABNT NBR 13230 já estar em sua segunda revisão, ainda existe muita heterogeneidade na identificação das embalagens plásticas. Somente cerca de 50% das embalagens avaliadas apresentaram o símbolo de identificação da resina. Além disso, em alguns casos cerca de 30% das embalagens apresentaram a identificação do material de forma incorreta. Portanto, ainda existe informação errônea no mercado brasileiro sobre o tipo de material da embalagem plástica (incluindo ausência do símbolo de identificação), bem como falta de informação sobre o símbolo correto de identificação da resina. Ambos os fatores prejudicam a cadeia de reciclagem do plástico. Assim, a fim de facilitar a separação e reciclagem de embalagens plásticas flexíveis que contêm materiais distintos, por exemplo, folha de alumínio, é proposta a inclusão da identificação destes materiais na embalagem.

    Resumo em Inglês:

    Packages have high rotation as they become municipal solid waste just after the consumption of the product. Therefore, packages should be labeled with identification of the material they are made of in order to help the recycling chain. Many products made from plastics show a resin identification code - usually from 1 to 7 inside a three-arrow triangle above a monogram - aimed at identifying the type of plastic the product is made of, and help its separation and later recycling. In other words, one aims to facilitate recovery of plastics discarded with the municipal solid waste. In this study we collected data on the resin identification code in flexible plastic packages to assess whether the guidelines for material identification are being followed. The data collection was performed in a total of 509 flexible plastic packages used for packing food and non-food products available in the Brazilian market. Even though the NBR 13230 Brazilian standard is already in its second revision, the resin identification code in plastic packages is still used in a very heterogeneous fashion. Approximately 50% of the packages had the resin identification code. Up to 30% of some packages showed incorrect material identification code. Therefore, misinformation still occurs in the Brazilian market concerning the type of material for plastic packaging - including lack of the resin identification code and incorrect form of identification code in the plastic packaging. Both of these problems have negative effects on the plastic recycling chain. We propose that other materials used in flexible plastic packages, e.g. aluminum foil, should also be identified, in order to make the separation and recycling easier.
  • Optically transparent membrane based on bacterial cellulose/polycaprolactone

    Barud, H. S.; Ribeiro, S. J. L.; Carone, C. L. P; Ligabue, R.; Einloft, Sandra; Queiroz, P. V. S.; Borges, A. P. B.; Jahno, V. D.

    Resumo em Inglês:

    Optically transparent membranes from bacterial cellulose (BC)/polycaprolactone (PCL) have been prepared by impregnation of PCL acetone solution into dried BC membranes. UV-Vis measurements showed an increase on transparency in BC/PCL membrane when compared with pristine BC. The good transparency of the BC/PCL can be related to the presence of BC nanofibers associated with deposit of PCL nano-sized spherulites which are smaller than the wavelength of visible light and practically free of light scattering. XRD results show that cellulose type I structure is preserved inside the BC/PCL membrane, while the mechanical properties suggested indicated that PCL acts as a plasticizer for the BC membrane. The novel BC/PCL membrane could be used for preparation of fully biocompatible flexible display and biodegradable food packaging.
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