Resumo em Inglês:

The application of polymer-based bioresorbable temporary devices in the medical field grows continuously, and professionals from several areas act to solve problems related to body functions lost due to diseases, accidents or natural wear. Here we study the influence from poly(caprolactonetriol) (PCL-T) on the degeneration process in the copolymer poly(L-co-DL-lactic acid) (PLDLA) membrane, by producing PLDLA/PCL-T blends with 90/10, 70/30 and 50/50 relative concentrations. The data for in vitro degradation showed that PCL-T decreases the rate of PLDLA. This was obtained with the following techniques: Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Gel Permeation Chromatography (GPC) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Therefore, it is possible to vary the membrane degradation rate by changing the blend composition, which is a tool to tailor a biomaterial.

Resumo em Inglês:

Poly lactic acid (PLLA) is a promising biopolymer, obtained from polymerization of lactic acid that is derived from renewable resources through fermentation. The characteristic brittleness of PLLA is attributed to slow crystallization rates, which results in the formation of the large spherulites. Its glass temperature is relative high, above room temperature and close to 60 ºC, and therefore its applications are limited. The additives poly((R)-3-hydroxybutyrate) (PHB), poly(vinyl acetate) (PVAc) and tributyl citrate (TBC) were used as compatibilizers in the biodegradable polymer blend of (PLLA/PPC). Results from DSC and POM analysis indicated that the blends of PLLA and PPC are immiscible. However, the blends with additives are miscible. TBC as plasticizer was added to PLLA to reduce its Tg. PVAc was used as compatibilizer to improve the miscibility between PLLA and PPC. FT-IR showed about 7 cm-1 shift in the C=O peak in miscible blends due to physical interactions. POM experiments together with the results of DSC and WAXD showed that PHB enhances the crystallization behavior of PLLA by acting as bio nuclei and the crystallization process can occur more quickly. Consequently an increase was observed in the peak intensity in WAXD.

Resumo em Inglês:

Poly(methacrylic acid-co-methyl methacrylate) (P(MAA-co-MMA)) was prepared in the presence of poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) and multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) via ultrasonic assisted solution free radical polymerization, i.e., P(MAA-co-MMA)/PVP/MWNTs nanocomposites. The morphology, glassy-state storage modulus, thermal behavior and swelling characteristics of P(MAA-co-MMA)/PVP/MWNTs nanocomposites were investigated. Scanning electron micrographs (SEM) revealed that MWNTs at low concentration could be uniformly dispersed into P(MAA-co-MMA)/PVP blends. With increasing MWNTs weight fraction, the average glassy-state modulus, glass transition temperatures and decomposition temperature of the nanocomposites increased, but their swelling characteristics decreased.

Resumo em Inglês:

Blends of linear low density polyethylene (LLDPE) ethylene-1-octene copolymers (EOC), with different 1-octene (OC) content, and ground rubber tire (GRT) were prepared by melt mixing in a twin screw extruder. Five different compositions of LLDPE/EOC/GRT blends were processed in the extruder to evaluate the effect of EOC addition to the LLDPE/GRT blends. The addition of EOC to LLDPE/GRT blends improves the mechanical properties. Besides, the replacement of 5% of GRT by EOC grades (OC = 20 or 30 wt %) in the 50/50 LLDPE/GRT blend, leads to a significant increase of ultimate tensile properties. The EOC comonomer content affects the properties of LLDPE/EOC and LLDPE/EOC/GRT blends. Dynamical-mechanical analyses showed that, with the addition of EOC to LLDPE/GRT blends, the Tg of GRT and the Tg of EOC are closer. This effect is more pronounced when the EOC with the highest content of comonomer (30 wt %) is added to LLDPE/GRT blend. In this case, only one peak related to the Tg of the rubber phase can be visualized in the amorphous region. These findings indicate that EOC may act as compatibilizer agent for LLDPE/GRT blends.

Resumo em Inglês:

New copolymers from hindered amines and vinyl monomers were synthesized by radical chain polymerization. To obtain polymeric HALS, acrylamide-(1ATP) and acrylate-(4ATP) monomers, derivatives from 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol were synthesized. The radical chain polymerization of 1ATP with styrene (Sty) using 1-butanethiol (BTN) resulted in a copolymer with 95 units of Sty and 15 units of 1ATP. The radical chain polymerization of 1ATP and vinyl acetate (VAc) has produced only 1ATP homopolymer. In the chain polymerization of 4ATP with Sty or VAc, the hydrogen atom bonded to the nitrogen of 4ATP is labile enough to originate another radical at this site. The steric hindrance imposed by methyl groups on this bonding site hampers its reaction with other propagating species and the formation of a copolymer or network structure will be dependent on the size of the pendent group in the vinyl monomer.

Resumo em Português:

Nanocompósitos de LLDPE/argila montmorilonita e LLDPE/niobato organofilizado foram obtidos através da diluição de um concentrado da respectiva carga em uma extrusora dupla rosca obtendo-se concentrações finais de 1,5 a 10,0% em carga. No presente estudo utilizou-se o ensaio mecânico de tração e o de permeação ao vapor de água e ao oxigênio para caracterizar estes nanocompósitos. No ensaio mecânico de tração observou-se aumento no valor do módulo elástico e diminuição no valor da tenacidade com o aumento da concentração da argila montmorilonita, o que era esperado devido à rigidez da carga. Comportamento semelhante também foi observado no caso dos nanocompósitos de niobato organofilizado, porém de maneira menos acentuada devido à estrutura química do niobato de potássio. Com auxílio do MEV/FEG observou-se que a distribuição da argila é superior a do niobato organofilizado para concentrações inferiores a 10,0% de carga. No ensaio de permeação ocorre diminuição no valor de permeabilidade com o aumento da concentração da argila montmorilonita para ambos os gases utilizados. Na presença do niobato organofilizado observa-se diminuição, seguido de aumento no valor da permeação com o aumento da concentração da carga para ambos os gases utilizados. Além disso, observou-se que a polaridade do gás utilizado é um fator importante no processo de difusão através do nanocompósito.

Resumo em Inglês:

Linear low density polyethylene-montmorillonite clay and linear low density polyethylene-organophilic niobate nanocomposites were obtained from dilution of masterbatch with 20% w/w of fillers in the LLDPE matrix by melt intercalation using a twin-screw extruder, obtaining nanocomposites with 1.5% up to 10.0% w/w of filler. In this study mechanical and water vapor and oxygen permeation tests were used to characterize the nanocomposites. In mechanical tests an increase of modulus values and decrease of toughness value by increasing concentration of montmorillonite clay were observed. The behavior of LLDPE-organophilic niobate nanocomposites was similar to LLDPE-montmorillonite clay nanocomposites but softer due to hexaniobate structure. The distribution of the organoclay is more homogeneous than organophilic niobate to concentrations below 10.0% filler using the SEM/FEG. It is possible to see a decrease in the permeability value with increasing concentration of montmorillonite clay for both gases used. In the LLDPE-organophilic niobate nanocomposites a decrease of permeability value occurs followed by an increase of permeability value for both gases used, with increasing concentration of organophilic niobate. Furthermore, it was observed that the polarity of the gas used is an important factor in the diffusion process through the nanocomposite.

Resumo em Português:

Resinas poliméricas porosas têm sido amplamente empregadas nos processos de tratamento de água devido a vantagens como elevada seletividade e possibilidade de regeneração e modificação química, permitindo a obtenção de um material com maior seletividade/especificidade. No presente estudo, resinas poliméricas porosas de metacrilato de metila-divinilbenzeno (MMA-DVB), estireno-divinilbenzeno (Sty-DVB) e estireno-divinilbenzeno sulfonada (S-Sty-DVB) foram sintetizadas, caracterizadas e avaliadas quanto à eficiência de remoção de petróleo e de anilina contidos na água. Nos testes empregando-se água oleosa, foram avaliadas colunas contendo somente um tipo de resina (Sty-DVB e S-Sty-DVB) e colunas contendo recheios mistos (MMA-DVB/S-Sty-DVB e Sty-DVB/S-Sty-DVB), frente à remoção de óleo e dos cátions sódio e cálcio presentes na água oleosa. As colunas com recheio misto apresentaram melhor desempenho, devido à diversidade de hidrofilicidade do sistema adsorvente, tendo sido possível remover uma gama mais extensa de contaminantes. A remoção de anilina presente na água foi possível com o uso da resina de estireno-divinilbenzeno sulfonada, em razão da reação ácido-base entre a anilina e os sítios ácidos da resina. Uma redução gradual, e não abrupta, da eficiência desta resina na remoção de anilina deve-se à interação de moléculas de anilina com o sal de anilínio formado após a saturação dos sitos ácidos da resina.

Resumo em Inglês:

Polymeric resins have been widely used in water treatment processes due to their advantages, such as high selectivity and possibility of regeneration and chemical modification, allowing obtaining a material with greater selectivity/specificity. In the present study, porous polymeric resins of methyl methacrylate-divinylbenzene (MMA-DVB), styrene-divinylbenzene (Sty-DVB) and sulfonated styrene-divinylbenzene (S-Sty-DVB) were synthesized, characterized and evaluated for their efficiency in removing oil and aniline contained in water. In the tests with oily water, the efficiency in removing oil and cations of sodium and calcium was assessed with columns containing only one type of resin (Sty-DVB or S-Sty-DVB) and columns containing blended filling (MMA-DVB/S-Sty-DVB and Sty-DVB/S-Sty-DVB). The columns containing the mixture performed better, due to the diverse hydrophilicity of the adsorbent system, allowing removal of a wider range of contaminants. The removal of aniline from the water was possible with the use of the sulfonated styrene-divinylbenzene because of the reaction between the aniline and acidic sites of the resin. The efficiency of this resin in removing aniline declined gradually rather than abruptly, due to the interaction of the aniline molecules with the aniline salt formed after saturation of the resin's acidic sites.

Resumo em Português:

Gomas produzidas por microrganismos são usadas como modificadores de alimentos e a biomassa residual para isolamento de seus constituintes. O objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar biomassa extracelular por fermentação submersa com Lasidioplodia theobromae isolado de cacau da Bahia com morte descendente. Foram testadas quatro fontes de carbono fermentadas a 28 ºC, 180 rpm por 72 horas. A que resultou em maior produção de biomassa foi avaliada quanto à variação da concentração e pH. As frações obtidas foram caracterizadas por infravermelho (FTIR) e análise por termogravimetria (TG), composição centesimal e monossacarídica. A fermentação submersa da sacarose comercial a 40 g.L-1 em pH 4,0 por L. theobromae resultou em máxima produção da fração I (8,64g.L-1), e a 50g.L-1, pH 5,0, da fração II (23,69 g.L-1). Os espectros de FTIR mostraram presença de grupos amino, poliois e ésteres, e nas análises termogravimétricas observaram-se três eventos de perda de massa em diferentes intensidades. As frações contêm mesma composição em proporções diferenciadas, sendo fontes de proteínas (19,88-29,45%), lipídios (11,07-28,79%), cinzas (3,55-3,88%), e carboidratos (30,16-37,96%) compostos unicamente de glicose e manose em diferentes proporções, portanto ambas glucomananas. As frações apresentam propriedades e potencial desejáveis para ampla utilização em processos biotecnológicos de alta relevância científica.

Resumo em Inglês:

Gums produced by microorganisms are used as food improvement agents and the residual biomass is used for the isolation of their constituents. The objective of this work was to produce and characterize fractions of extracellular biomass in submerged fermentation with Lasidioplodia theobromae isolated from cocoa of Bahia with descending death. We tested four carbon sources fermented at 28 ºC, 180 rpm for 72 h. The one resulting in greater production of biomass was evaluated with regard to changes in concentration and pH. The fractions obtained were characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA), percentage composition and monosaccharide. The submerged fermentation by L. theobromae with commercial sucrose at 40 g.L-1 and pH 4.0 led to a maximum production of fraction I (8.64 g.L-1), while the fermentation at 50 g.L-1 and pH 5.0 yielded maximum production of fraction II (23.69 g.L-1). The FTIR spectra indicated the presence of amino groups, polyols and esters. Three weight loss events with different intensities were observed in the thermogravimetric analysis. The fractions have the same composition, but with different proportions, being sources of protein (19.88-29.45%), lipids (11.07-28.79%), ash (3.55-3.88%), and carbohydrates (30.16-37.96%) made only of glucose and mannose, i.e. they are both glucomannans. The fractions have desirable properties for wide use in biotechnological processes of high scientific relevance.

Resumo em Português:

Neste trabalho foi avaliada a influência do tratamento alcalino na fibra de bananeira (FB) e seu uso como agente de reforço em compósitos expandidos de poli(etileno-co-acetato de vinila) - EVA. O processo de mistura dos compósitos ocorreu em um misturador de rolos aberto e após conformados e expandidos em uma prensa aquecida com moldes de volumes variáveis. Os compósitos foram avaliados por suas propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas. Os resultados indicam que o tratamento alcalino promove a extração de componentes menos estáveis na FB, tais como a lignina, hemicelulose, ceras e óleos de baixo peso molecular. O uso da FB nos compósitos proporciona um decréscimo das propriedades mecânicas de resistência à tração e rasgo em relação ao EVA puro devido a moderadas propriedades de interface polímero-fibra. Nos compósitos expandidos, as propriedades mecânicas decrescem com a diminuição da densidade em função da maior presença de espaços vazios no interior dos compósitos, porém as propriedades mecânicas específicas de resistência ao rasgo apresentaram melhores resultados com 10 pcr de FB em todos os moldes utilizados.

Resumo em Inglês:

In this work the influence of alkaline treatment on banana fiber (BF) and its use as reinforcement agent in expanded composites of poly(ethylene-co-vinyl acetate) - EVA were assessed. The mixing process for the composite was performed in an open roll mill, with composites being then shaped and expanded in a thermal press using variable volume molds. The composites were evaluated as for their mechanical, thermal and morphological properties. The results indicate that the alkali treatment promotes the extraction of less stable BF components such as lignin, hemicellulose, waxes and low molecular weight oils. The use of BF in the composites imparts reduction in mechanical properties of tensile and tear strength compared to neat EVA, owing to the moderate properties of the polymer-fiber interface. In expanded composites, the mechanical properties decreased with the reduction in density due to a higher amount of void spaces within the composites. However, the specific mechanical properties of tear strength showed improved results with 10 phr BF in all molds.

Resumo em Português:

A fractografia consiste no estudo detalhado da morfologia da superfície de fratura de materiais. Para isto, a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) é usualmente utilizada para determinar a causa de falha e a relação do modo de falha com a microestrutura do material em análise. Essas informações permitem estabelecer analogia entre estrutura, propriedade e processamento do material com a iniciação e a propagação da falha. Neste estudo, a análise fractográfica é utilizada para investigar os aspectos que caracterizaram a falha por delaminação em Modo II de laminados poliméricos de uso estrutural. Para isto, espécimes com um inserto de Teflon® introduzido no plano médio de uma das extremidades do laminado (End-Notched) foram submetidos ao ensaio de carregamento em flexão em quatro pontos. Os espécimes foram preparados a partir de um laminado fabricado em autoclave, com camadas (0º, 90º) de material pré-impregnado de tecido bidirecional em estilo plain weave de fibras de carbono IM7/resina epóxi M21. Os resultados da análise mostram que a superfície de fratura é muito irregular, com a visualização de fibras e impressões de fibras na matriz. Aspectos fractográficos de cúspides e formatos de concha, originados durante o cisalhamento da matriz polimérica, são também observados.

Resumo em Inglês:

Fractography involves a detailed study of the fractured surface morphology of materials. Usually the Scanning Electron Microscopy (SEM) technique is applied to investigate the cause of failure and the relationship between failure modes and the microstructure of the material under investigation. This information allows one to relate structure, processing methods and materials properties with the onset in their failure and propagation. In this study, fractographical analysis is employed to investigate the failure aspects induced by Mode II delamination of structural fiber-reinforced polymer composite laminates. Samples with Teflon® inserted at the mid-plane of one end of the laminate (end-notched specimens) were subjected to four-point bending (4-ENF) test. The samples were prepared from laminates manufactured in autoclave with prepreg layers (0º, 90º) of IM7 plain weave woven fabric fiber architecture and M21-epoxy resin. The results indicate that the fracture surface is very irregular where fibers and fiber prints at the matrix are visualized, along with fractographic aspects named cusps and scallops, formed during the polymeric matrix shearing.

Resumo em Português:

Membranas de híbridos orgânico/inorgânico de poliamida 6 e argilomineral constituído de silicatos em camadas foram estudadas em comparação com o polímero puro. Uma argila sódica, como recebida da indústria, e outra organofilizada com os sais quaternários de amônio Dodigen e Cetremide foram utilizadas. Os sais tornam hidrofóbica a superfície da argila e favorecem sua incorporação na matriz polimérica no estado fundido. A partir dos nanocompósitos obtidos foram preparadas membranas por meio da técnica de imersão-precipitação, tendo como solvente o ácido fórmico e como método de produção a precipitação em um banho de água (não-solvente). O teor do ácido nas soluções poliméricas, dos híbridos e da poliamida 6 pura, foi variado para avaliar sua influência na morfologia e na permeabilidade das membranas produzidas. As membranas apresentaram morfologia assimétrica, constituída de uma pele filtrante e um suporte poroso. A presença da argila tratada com os diferentes sais alterou a formação dos poros, tanto na superfície como na seção transversal. As partículas de argila provavelmente atuaram como barreira ao fluxo. Observou-se ainda que o teor de ácido utilizado influenciou de forma significativa a estrutura assimétrica da membrana; quanto maior o teor de ácido maior a espessura da pele filtrante. O teor de ácido também levou à alteração do tamanho e da distribuição dos poros. As medidas de fluxo realizadas com os dois teores de ácido diferentes mostraram uma resposta em função da morfologia diferenciada obtida.

Resumo em Inglês:

Organic/inorganic hybrid membranes of polyamide 6 and mineral clay containing layers of silicate were prepared and compared to those of the pure polymer. Use was made of an as-received sodium clay from industry and another organophilized with ammonium quaternary salts (Dodigen and Cetremide). The salts make the clays surface hydrophobic and improve their incorporation into the polymer matrix in the molten state. Membranes were prepared with these nanocomposites using the immersion-precipitation technique with formic acid as a solvent, and precipitation in a water bath as non-solvent. The acid concentration in the solution containing the polymer and the hybrids was varied to study its influence in morphology and permeability of the membranes. An asymmetric morphology consisting of a filter skin and a porous support was observed, with pores both on the surface and in the cross section being affected by the different salts. This asymmetric morphology was also affected significantly by the acid concentration, with thicker filter skins for higher concentrations. The acid concentration affected the pores size and their distribution. The clay particles probably acted as a barrier to the flow. The permeating flux for the two acid concentrations varied as a function of the distinct morphologies.

Resumo em Português:

A característica hidrofílica dos biomateriais a base de amido resulta em alta instabilidade diante de diferentes condições ambientais. O amido de aveia, por possuir um conteúdo maior de lipídios em relação a outros amidos, torna-se uma fonte interessante, uma vez que a hidrofobicidade aumentada pode atuar reduzindo sua capacidade de sorção de umidade. O objetivo do trabalho foi investigar o comportamento de filmes e laminados de amido de aveia, produzidos por casting e extrusão, respectivamente, plastificados com glicerol, sorbitol e ureia e armazenados em diferentes condições de umidade relativa. Mesmo com a presença do lipídio nativo, os materiais ainda mostraram instabilidade diante do aumento da umidade relativa de armazenagem, sendo observado um decréscimo na força e um aumento na deformação nos testes de perfuração. Em geral os biomateriais plastificados com glicerol apresentaram maior capacidade de sorção de água. O sorbitol foi o plastificante mais efetivo, pois produziu materiais com propriedades mecânicas similares aos outros plastificantes mesmo sendo usado em menor concentração molar. O processo de extrusão resultou em materiais finais com estruturas mais abertas e fragmentadas.

Resumo em Inglês:

The hydrophilic character of starch-based biomaterials generates high instability under different environmental conditions. Oat starch shows an interesting alternative for starch films because it contains higher lipid content than other common starches. This increased hydrophobicity can act reducing the moisture sorption capacity. The objective of this study was to investigate the behavior of oat starch films and sheets produced by casting and extrusion, respectively, plasticized with glycerol, sorbitol and urea and stored at different relative humidity. Even with the presence of native lipid, the materials still showed instability upon increasing the relative humidity for storage. Under higher humidity, a decrease in strength and an increase in deformation in puncture tests were observed. Biomaterials plasticized with glycerol showed higher water sorption capacity. Sorbitol was the most effective plasticizer because it led to materials with similar mechanical properties to other plasticizers even at lower molar concentrations. The extrusion process resulted in final materials with more open, fragmented structures.

Resumo em Português:

Neste trabalho, filmes de polianilina (PAni) depositados por eletropolimerização potenciostática pulsada foram utilizados como camada transportadora em dispositivo orgânico fotovoltaico de heterojunção. Os filmes de PAni foram depositados sobre eletrodo de óxido de índio e estanho (ITO) utilizando-se potenciais pulsados de 1,0 V e 1,5 V em solução ácida contendo 0,1 M de monômero anilina. Os filmes apresentaram coloração esverdeada, uniforme e sem descontinuidades. A morfologia dos filmes de PAni foi analisada por imagens de microscópio de força atômica (AFM) e sua estabilidade foi verificada através de curvas de voltametria cíclica. Análise de espectroscopia de absorção ultravioleta-visível (UV-Vis) evidenciou a obtenção de filmes poliméricos no estado condutor (base esmeraldina). Os filmes de PAni depositada por eletropolimerização potenciostática pulsada sob diferentes tensões foram utilizados como camada transportadora de cargas em dispositivos fotovoltaicos de heterojunção à base de polímeros conjugados. As eficiências de conversão de energia (η) dos dispositivos com estrutura ITO/PAni/MDMO-PPV_PCBM/Al foram determinadas através da curva densidade de corrente-tensão (J-V) e comparadas com os dispositivos construídos sem a camada de PAni com estrutura ITO/MDMO-PPV_PCBM/Al, e observou-se que os dispositivos contendo filmes de PAni apresentaram eficiência cerca de 4 vezes maior.

Resumo em Inglês:

Polyaniline (PAni) films obtained by means of pulsed potentiostatic electropolymerization were used as hole-transporting layer in organic photovoltaic devices. PAni films were deposited onto Indium Tin Oxide (ITO) from an acid solution containing 0.1 M aniline monomer at pulsed potentials of 1 V and 1.5V. The PAni films were characterized by Atomic Force Microscopy (AFM), Cyclic voltammetry and UV-Vis absorption spectroscopy. The active layer of poly[2-methoxy-5-(3’,7’-dimethyloctyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MDMO-PPV) and phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) was spin coated onto PAni films to obtain the ITO/PAni/MDMO-PPV_PCBM/Al photovoltaic device structures. The power conversion efficiency (η) of multilayered devices was evaluated by current density-voltage (J-V) curves. The results indicate that devices obtained with PAni films exhibit a 4-fold increase in conversion efficiency compared to devices without PAni films.

Resumo em Português:

Formulações de aplicação não-poluente à base de poliuretanos em dispersão aquosa (WPUs), com adição de argila montmorilonita hidrofílica (CWPUs), foram sintetizadas. A permeabilidade ao dióxido de carbono (CO2) de membranas densas obtidas a partir do espalhamento das dispersões foi avaliada. Os reagentes empregados na síntese dos materiais foram: poli(glicol proplilênico) (PPG), copolímero em bloco à base de segmentos de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia, levando à formação de ligações de ureia. Diferentes formulações foram obtidas variando-se a proporção de segmentos à base de poli(glicol etilênico) (PEG) e o teor de argila (0,5 e 1 %). As dispersões foram avaliadas em termos de teor de sólidos e viscosidade aparente. As membranas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao dióxido de carbono (CO2). A influência nas propriedades de barreira, conferida pela presença da argila e do copolímero em bloco, foi verificada por ensaios de permeabilidade. A permeabilidade ao CO2 aumentou com o aumento no teor segmentos de PEG e diminuiu com a inserção da argila, uma vez que esta é impermeável a gases, formando caminhos preferenciais na matriz polimérica que retardam a difusão das moléculas de gás.

Resumo em Inglês:

Non-polluting aqueous polyurethane-based dispersions were synthesized in the presence and absence of montmorillonite hydrophilic clay (WPUs and CWPUs, respectively). The permeability of carbon dioxide (CO2) through dense membranes obtained from the dispersions was evaluated. The reagents used in the synthesis of the materials were: poly(propylene glycol) (PPG), block copolymer of poly(ethylene glycol) and poly(propylene glycol) (EG-b-PG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and ethylene diamine (EDA) as chain extender, leading to the formation of urea linkages. The proportion of poly(ethylene glycol) (PEG) segments and clay content (0.5 and 1%) was varied in the formulations. The dispersions were evaluated in terms of solids content and apparent viscosity. The membranes were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and permeability to carbon dioxide (CO2). The influence on the gas barrier properties, imparted by different contents of PEG segments in polyurethane chains, and by the clay in the formulations was verified. The permeability of CO2 increased with increasing amounts of PEG segments and decreased with the insertion of clay, since the latter is impermeable to gas and forms, in the polymeric matrix, tortuous pathways that retard gas diffusion.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram desenvolvidas membranas filtrantes de materiais híbridos de polietileno de alta densidade modificado com anidrido maleico e ionizado com hidróxido de alumínio (PE-g-MA-Al) (matriz orgânica) e fosfato de alumínio amorfo puro (AlPO4) ou impregnado com ferro e/ou alumínio (fase dispersa inorgânica). Essas membranas foram obtidas nas composições de PE-g-MA-Al (M1), PE-g-MA-Al/AlPO4 (M2), PE-g-MA-Al/AlPO4-Al (M3), PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe (M4) e PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe,Al (M5), na proporção de 97/3% em massa, pelo método de "casting", usando xileno à quente e sob refluxo, como solvente. As técnicas de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), análise textural, tensão superficial e microscopia eletrônica de varredura (MEV) serviram para comprovar a influência da natureza dos materiais e da metodologia usada na confecção das membranas na incorporação da fase inorgânica na matriz polimérica e nas propriedades dos materiais híbridos resultantes. A aplicação das membranas na recuperação de metais presentes no efluente de galvanoplastia mostrou que a presença do ferro e/ou alumínio influenciou na morfologia e nas propriedades texturais desses materiais, e consequentemente na utilização como membranas mesoporosas de ultrafiltração, com os melhores resultados apresentados por M1 e M3 na recuperação de ferro (32 e 35%) e zinco (62 e 60%).

Resumo em Inglês:

In this paper filter membranes of hybrid materials of high density polyethylene modified with maleic anhydride and ionized with aluminum hydroxide (PE- g -MA- Al ) (organic matrix) and pure amorphous aluminum phosphate (AlPO4) or impregnated with iron and/or aluminum (inorganic dispersed phase)have been developed. These membranes were obtained from the compositions of PE-g-MA-Al (M1), PE-g-MA-Al/AlPO4 (M2) PE-g-MA-Al/AlPO4-Al (M3) PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe (M4) and PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe, Al (M5), at a ratio of 97/3 wt%, using casting with hot xylene as a solvent and under reflux. Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), textural analysis, surface tension and scanning electron microscopy (SEM) were used to demonstrate the influence of the nature of the materials and of the methodology used for obtaining the membranes in the incorporation of the inorganic phase in the polymer matrix and in the properties of the resulting hybrid materials. The application of the membranes in the recovery of metals in the electroplating effluent indicated that iron and/or aluminum affect the morphology and texture properties of these materials. Therefore, they also influence the use of mesoporous membranes for ultrafiltration, where the best results were exhibited by M1 and M3 in recovering iron (32 to 35%) and zinc (62 and 60%).

Resumo em Português:

Neste estudo, foram preparados, pelo método de intercalação do fundido, nanocompósitos de PLA com as argilas organofílicas Cloisite 20A e Cloisite 30B. A influência das argilas no processo de biodegradação do PLA foi avaliada com base no método de respirometria. A incorporação da argila Cloisite 20A praticamente não alterou a curva de mineralização do PLA. O nanocompósito com Cloisite 30B, por sua vez, apresentou um comportamento distinto, indicando um atraso no processo de biodegradação do polímero neste material. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de Difração de Raios X, Análise Termogravimétrica e Calorimetria Diferencial Exploratória. A caracterização dos materiais indicou uma estrutura possivelmente intercalada dos nanocompósitos, bem como a redução da estabilidade térmica e um pequeno aumento no grau de cristalinidade, em relação ao polímero puro.

Resumo em Inglês:

In this study nanocomposites of PLA and organoclays Cloisite 20A and Cloisite 30B were prepared by melt intercalation. The influence from the organoclays on the biodegradation of PLA was evaluated based on the respirometry method. The incorporation of clay Cloisite 20A did not change the mineralization curve of PLA. The nanocomposite with Cloisite 30B, on the other hand, presented a different behavior, indicating a delay in the polymer biodegradation. The materials were characterized by X-ray Diffraction, Thermogravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimetry. The materials characterization indicated nanocomposites with an intercalated structure as well as reduced thermal stability and a slight increase in the degree of crystallinity compared to the pure polymer.

Resumo em Português:

A presença de vazios é um importante fator a afetar as propriedades de compósitos poliméricos. Existem várias causas para a formação de vazios, entre elas, o aprisionamento de gás (frequentemente gás úmido) durante o processo de impregnação dos reforços fibrosos com resina e os voláteis gerados durante a formulação da resina. A quantidade de bolhas de ar aprisionadas pode ser, por vezes, reduzida se o sistema de resina é sujeito a um processo de desgaseificação por vácuo ou pelo uso de aditivos químicos especiais. O objetivo deste trabalho é investigar o efeito de um agente desaerante nas propriedades finais de compósitos de resina epóxi moldados pelo processo de RTM utilizando como reforço mantas e tecidos de fibras de vidro. Os compósitos produzidos foram avaliados quanto as suas propriedades de tração, flexão, dureza, short beam e análise dinâmico mecânica (DMA). Em geral, a utilização do aditivo desaerante não provocou alterações significativas nas propriedades mecânicas, tais como resistência e módulo de tração e flexão, as quais são determinadas principalmente pelo tipo e fração volumétrica de fibras. Contudo, os resultados de resistência ao cisalhamento e de dureza mostram um efeito positivo com a inclusão do agente desaerante, levando à melhora na qualidade dos compósitos.

Resumo em Inglês:

The presence of voids is an important factor to affect the properties of polymer composites. There are several causes for void formation, such as gas entrapment (most often wet air) during impregnation of the fibrous reinforcement with resin and volatiles arising from the resin system itself. The amount of entrapped air bubbles can sometimes be reduced if the resin system is subjected to a degassing process (e.g. aided by vacuum) or by using special chemical additives. The aim of this research is to investigate the effect of a degassing agent on the final properties of epoxy composites molded by RTM using glass-fiber mats or plain-weave cloths. The produced composites were evaluated under tensile, flexural, hardness and short beam testing, along with dynamical mechanical analysis (DMA). In general, the use of the additive did not ensure significant improvement in those mechanical properties that are primarily determined by the type and content of the fibrous reinforcement, such as tensile and flexural strength and modulus. However, the short beam strength and hardness results showed a positive effect with the inclusion of the additive, leading to better quality composites.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como objetivo verificar a cinética de cura de um pré-impregnado ("prepreg") de resina epoxídica/fibra de carbono, utilizando a técnica de calorimetria diferencial de varredura (DSC) pelo método isoconversional. O método isoconversional analisa a cinética de cura por meio da dependência da energia de ativação durante a conversão (análise isotérmica) ou temperatura (análise não-isotérmica) e utiliza esta dependência para calcular os parâmetros cinéticos. A avaliação da cinética da reação por DSC baseia-se na quantidade de calor gerado durante as reações exotérmicas. A hipótese de que o calor gerado pela reação química é proporcional à extensão da cura permite obter os parâmetros cinéticos no DSC por meio das análises pelos métodos isotérmicos e não-isotérmicos. Para o método isoconversional isotérmico, a energia de ativação média apresentou valores entre 103 e 72 kJ/mol, e, para o método isoconversional não-isotérmico um valor médio de 80,5 kJ/mol. Estes resultados foram comparados com os obtidos para os métodos ASTM E 2070 e ASTM E 698, cujos valores foram 89±5 kJ/mol e 77,5±2,5 kJ/mol, respectivamente, comprovando a eficiência do método isoconversional.

Resumo em Inglês:

This paper aims to determine the kinetics of a pre-impregnated ("prepreg") epoxy resin/carbon fiber using differential scanning calorimetry (DSC) with the isoconversional method. The latter method analyzes the cure kinetics through the dependence of activation energy during conversion (isothermal analysis) or temperature (non- isothermal analysis) and uses this dependence to calculate the kinetic parameters. The evaluation of reaction kinetics by DSC is based on the heat generating rate during an exothermic reaction. The hypothesis that a heat generated by a chemical reaction is proportional to the extension of cure allows one to obtain the kinetic parameters from the DSC curves obtained with the isothermal and nonisothermal modes. For the isoconversional isothermal method, the average activation energy ranged between 72 and 103 kJ/mol while in the non-isothermal method an average value of 80.5 kJ/mol was obtained. These results were compared with those obtained for ASTM E 2070 and ASTM E 698 methods, whose values were 89±5 kJ/mol and 77.5±2.5 kJ/mol, respectively, proving the efficiency of the method.

Resumo em Português:

Atualmente, cargas nanométricas são utilizadas para desenvolver novos materiais poliméricos com melhor desempenho mecânico. Neste trabalho, foi empregada uma mistura de borracha termoplástica de poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) e de argila Montmorilonita (Cloisite 10A) via intercalação por fusão. Uma suspensão de Cloisite 10A em ciclohexano foi adicionada a SBS em solução. Para maior compatibilidade entre a argila e a borracha termoplástica utilizou-se uma borracha termoplástica epoxidada como agente compatibilizante. Neste estudo, a proporção argila compatibilizante foi de 0,6 até 3,0 para verificar a influência desta proporção nas propriedades mecânicas dos nanocompósitos. As propriedades morfológicas e mecânicas dos nanocompósitos foram avaliadas através da difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, ensaio de tração, análise dinâmico-mecânica (DMA) e avaliação do torque final da mistura. A combinação de argila/conpatibilizante favoreceu a formação de estruturas mais alongadas de argila que promoveram o ganho de módulo e tensão com pequena redução de alongamento.

Resumo em Inglês:

Nanoscale fillers have been used to develop new polymeric materials with better mechanical performance. In this study, a mixture of thermoplastic rubber, poly (styrene-b-butadiene-b-styrene) (SBS), and Montmorillonite (Cloisite 10A) was obtained via the melt intercalation. A suspension of Cloisite 10A in cyclohexane was added to SBS in solution. To increase the compatibility between the clay and the thermoplastic rubber an epoxidized rubber was used as coupling agent. The proportion of clay and compatibilizer was changed from 0.6 to 3.0 to probe the influence of this ratio on the mechanical properties of the nanocomposites. The morphological and mechanical properties were evaluated using X-ray diffraction, transmission electron microscopy, tensile testing, dynamic mechanical analysis (DMA) and evaluation of the final torque of the mixture. The combination of clay /compatibilizer favored the formation of elongated structures, leading to an increased modulus and strength with a small reduction in elongation.

Resumo em Português:

Polpa de bananas sobremaduras e impróprias ao consumo foram utilizadas como matéria-prima para a elaboração de formulações para o processamento de filmes biodegradáveis. Os filmes foram obtidos fazendo uso de uma máquina semi-industrial de laminação plástica da Mathis no modo batelada. Pequenas adições de glicerol como plastificante e de pectina como aglutinante foram avaliadas. O processamento via Mathis garantiu lâminas homogêneas e reprodutivas. O glicerol mostrou ser necessário para conferir plasticidade aos filmes. A melhor combinação entre módulo de elasticidade e máxima elongação foi a composição com 4,5% purê obtido da polpa de banana (g purê seco/100 g de solução filmogênica), 5% glicerol (g glicerol/100 g de purê seco) e 0,5% pectina (g pectina/100 g de solução filmogênica). A adição de 0,5% de pectina também proporcionou maior estabilidade da coloração dos filmes.

Resumo em Inglês:

Puree prepared from over-ripe bananas, unfit for human consumption, was used as raw material for processing biodegradable films. The films were processed using a semi-industrial plastic lamination padder from Mathis running in the batch mode. Small amounts of glycerol as plasticizer and pectin as binding agent were evaluated. The use of the Mathis machine in the processing assured film homogeneity and repeatability. The addition of glycerol was necessary to confer film plasticity. The better combination of elasticity modulus and elongation was found for the puree with composition of 4.5% of banana pulp (g of dry weight/100 g of film solution), 5% glycerol (g of glycerol/100 g of puree) and 0.5% pectin (g pectin/100 g film solution). The addition of 0.5% pectin also resulted in a better film color stability.