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RESUMO O potencial antioxidante do óleo de semente de uva (OSU) foi avaliado após sua adição ao polipropileno reciclado (PP rec.). OSU foi incorporado ao polipropileno reciclado (PP rec.) em teores variáveis de 0,5, 1,0 e 1,5 phr (partes por cem partes de PP). O processamento foi conduzido em uma extrusora de rosca dupla e as diferentes amostras, após serem granuladas, foram submetidas à degradação termo-oxidativa através de termogravimetria (TGA). Os dados experimentais foram tratados por meio de uma metodologia empírica que conjugou modelos cinéticos, presentes na literatura, e ferramentas estatísticas como, por exemplo, a análise de variância (ANOVA). Os resultados da cinética de degradação termo-oxidativa permitiram concluir que OSU apresenta atividade antioxidante efetiva apenas quando o teor adicionado não excede a 0,5 phr e baixas taxas de aquecimento (3 °C/min) são consideradas. more...

Resumo Embalagens de polietileno de alta densidade (PEAD) pós-consumo foram coletadas e moídas. Após processamento em extrusora de rosca dupla, o material definido como PEAD reciclado (mistura de embalagens brancas, marfins e incolores) foi injetado e as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram avaliadas e comparadas com uma amostra de PEAD comercial. A análise térmica, através da calorimetria exploratória diferencial (DSC), a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a análise estatística dos resultados experimentais também foram conduzidas. Em relação à resistência à tração, a diferença entre as amostras de PEAD reciclado e PEAD comercial foram tão pouco expressivas que, dentro das condições experimentais adotadas, se pôde afirmar que o material reciclado é equivalente ao comercial. Por sua vez, o modelo cinético aplicado na análise térmica revelou que a amostra de PEAD comercial demonstra um processo de nucleação e crescimento dos cristais mais homogêneo e simples, embora a energia de ativação seja consideravelmente maior do que o das demais amostras de PEAD. Abstract High density polyethylene (HDPE) post-consumption bottles were collected and milled. After processing in a twin screw extruder, material defined as recycled HDPE (mixture of white, ivory and colorless bottles) was injection molded and mechanical properties, such as tensile strength and impact strength, were evaluated and compared with a commercial HDPE sample. Thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and statistical analysis of the experimental results were also carried out. Regarding tensile strength, difference between samples of recycled HDPE and commercial HDPE was so insignificant that, within the adopted experimental conditions, one might say that recycled and commercial materials are equivalent. In turn, kinetic model used in the thermal analysis showed that commercial HDPE presents process of nucleation and growth of crystals more simple and homogeneous, while activation energy is significantly higher than the other samples of HDPE. more...

Submitted by Pâmela CTC/E (pamela.flegr@uerj.br) on 2022-01-05T19:10:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CAIO DAFLON MARTINS - 2021 - COMPLETO PDF.pdf: 4504984 bytes, checksum: 2d474b2420811e8f6ab9be2430942164 (MD5) Made available in DSpace on 2022-01-05T19:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CAIO DAFLON MARTINS - 2021 - COMPLETO PDF.pdf: 4504984 bytes, checksum: 2d474b2420811e8f6ab9be2430942164 (MD5) Previous issue date: 2021-11-21 The market for polymeric materials has been increasingly promising, especially due to the wide variety of applications and low cost. However, as demand grows, so does the demand for environmentally friendly products from renewable sources. The objective of this Dissertation was to use molecular modeling, through the AM1 semi-empirical method, for a better theoretical understanding and validation of the experiments carried out in the works of Bezerra et al. (2013 a and b), Saboya (2014), Campbell (2016) and Da Costa et al. (2017 a and b). In these investigations, natural rubber (NR) and styrene-butadiene copolymer (SBR) were processed as pure gums (without the presence of filler) using a conventional vulcanization system, where stearic acid was replaced by vegetables oils (peanut oil, coconut oil and linseed oil) and beeswax. The data showed that coconut oil, rich in lauric acid, had the best performance as an activator of the vulcanization system. O mercado para os materiais poliméricos tem sido cada vez mais promissor, sobretudo pela grande variedade de aplicações e pelo baixo custo. No entanto, à medida que a demanda cresce, aumenta também a procura por produtos ambientalmente corretos e de origem renovável. O objetivo desta dissertação foi utilizar a modelagem molecular, através do método semiempírico AM1, para uma melhor compreensão teórica e validação dos experimentos conduzidos nos trabalhos de Bezerra et al. (2013 a e b), Saboya (2014), Campbell (2016) e Da Costa et al. (2017 a e b). Nestas investigações, a borracha natural (NR) e o copolímero de estireno-butadieno (SBR) foram processados na forma de gomas puras (sem a presença de carga) usando-se um sistema de vulcanização convencional, onde o ácido esteárico foi substituído por óleos vegetais (óleo de amendoim, óleo de coco e óleo de linhaça) e cera de abelha. Os dados apontaram que o óleo de coco, rico em ácido láurico, foi o de melhor desempenho como ativador do sistema de vulcanização. more...

Submitted by Pâmela CTC/E (pamela.flegr@uerj.br) on 2021-08-24T21:18:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Leonardo Marques Gonçalves - 2021 - Completa.pdf: 4339143 bytes, checksum: f0b264a377ea949e810b17dbac57243c (MD5) Made available in DSpace on 2021-08-24T21:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Leonardo Marques Gonçalves - 2021 - Completa.pdf: 4339143 bytes, checksum: f0b264a377ea949e810b17dbac57243c (MD5) Previous issue date: 2021-04-15 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Brewery residue, named malt bagasse (BM), was incorporated into commercial polypropylene (PP) alongside with organophilic clay (AO). Different composites, determined according to mixture design established by MINITAB program, including grape seed oil and compatibilizer agent (high density polyethylene graphtized with maleic anhydride), were processed in a twin-screw extruder. After characterization of BM and processing of PP / BM / AO mixtures, specimens were obtained, and mechanical property of impact resistance and scanning electron microscopy were conducted. The experimental results allowed to conclude that: malt bagasse, like other lignocellulosic fillers (sugar cane straw and bagasse, coffee husk and others), exhibits a relevant hydrophilic character; use of BM, without any direct chemical treatments, did not allow that residue provided any reinforcing action; and an intermediate performance was only achieved when a reduced AO content was added. Scanning electron microscopy (SEM) proved a relevant lack of adhesion between BM filler and thermoplastic matrix. Positive points of the experimental investigation were: probable increase in the biodegradation of composites when BM is present; and, non-reinforcing filler character associated to the residue. O resíduo de cervejaria, denominado bagaço de malte (BM), foi incorporado ao polipropileno (PP) comercial em conjunto com a argila organofílica (AO). Os diferentes compósitos, determinados segundo o planejamento de misturas estabelecido pelo programa MINITAB, juntamente com o óleo de semente de uva e o agente compatibilizante (polietileno de alta densidade graftizado com anidrido maleico), foram processados em extrusora de rosca dupla. Após a caracterização de BM e o processamento das misturas PP/BM/AO, corpos de prova foram obtidos e a propriedade mecânica de resistência ao impacto e a microscopia eletrônica de varredura foram conduzidas. Os resultados experimentais permitiram concluir que: o bagaço de malte, a exemplo de outras cargas de natureza lignocelulósica (palha e bagaço de cana-de-açúcar, casca de café e outras), exibe um caráter hidrofílico relevante; o uso de BM, sem quaisquer tratamentos químicos diretos, não permitiu que o resíduo desempenhasse qualquer ação reforçante; e, um desempenho intermediário só foi alcançado quando um teor reduzido de AO foi adicionado. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) comprovou a falta de adesão relevante entre a carga de BM e a matriz termoplástica. Ficam como pontos positivos da investigação experimental o aumento provável da biodegradação dos compósitos onde BM possa estar presente e o caráter de carga de recheio que pode ser associado ao rejeito. more...

Submitted by Pâmela CTC/E (pamela.flegr@uerj.br) on 2021-10-26T10:28:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Miller Labandeira da Silva - 2021 - Completa.pdf: 3410083 bytes, checksum: 3cac32ec42e07910cf241914f166230e (MD5) Made available in DSpace on 2021-10-26T10:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Miller Labandeira da Silva - 2021 - Completa.pdf: 3410083 bytes, checksum: 3cac32ec42e07910cf241914f166230e (MD5) Previous issue date: 2021-05-29 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The application of polymeric materials in different media has been more and more frequent, presenting certain characteristics that are not presented in other types of materials. However, one of the problems is its degradation. Thus, the objective of this work was to verify the behavior of three different vegetable oils (Brazil nut oil, castor oil and grape seed oil) as possible photo-stabilizing additives for recycled polypropylene (PP rec.). The incorporation of oils into the PP rec. occurred in amounts of 0.5 phr, 1.0 phr and 1.5 phr. Sample processing took place in a twin-screw extruder. Exposure to ultraviolet (UV) was carried out for 45 days and the mechanical properties of impact resistance and tensile strength were taken as parameters for evaluation of oil performance. The experimental results indicated that Brazil nut oil and castor oil seemed crosslinked, under UV effect, and thus influence impact resistance of PP rec., although they did not respond satisfactorily to the tensile strength. In turn, grape seed oil exhibited real potential as a photostabilizer for PP rec. both in impact conditions and in tensile conditions. A aplicação de materiais poliméricos em diversos meios tem sido cada vez mais frequente, apresentando certas características que não são apresentadas em outros tipos de materiais. Entretanto, um dos problemas é a sua degradação. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi verificar o comportamento de três diferentes óleos vegetais (óleo de castanha do Brasil, óleo de mamona e óleo de semente de uva) como possíveis aditivos fotoestabilizantes para o polipropileno reciclado (PP rec.). A incorporação dos óleos junto ao PP rec. ocorreu em quantidades de 0,5 phr, 1,0 phr e 1,5 phr. O processamento das amostras ocorreu em extrusora de dupla rosca. A exposição ao ultravioleta (UV) foi conduzida por 45 dias e as propriedades mecânicas de resistência ao impacto e resistência à tração foram tomadas como parâmetros para a avaliação do desempenho dos óleos. Os resultados experimentais indicaram que o óleo de castanha do Brasil e óleo de mamona pareceram reticular, sob efeito do UV, e assim influenciar na resistência ao impacto do PP rec., embora não tenham respondido de forma satisfatória quanto à resistência à tração. Por sua vez, o óleo de semente de uva exibiu um real potencial para servir como fotoestabilizante do PP rec. tanto em condições de impacto quanto em condições de tração. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JulyanaFerroFragoso.pdf: 2308279 bytes, checksum: 4da0c7bd193c2f4e6831d7acb2d3af62 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JulyanaFerroFragoso.pdf: 2308279 bytes, checksum: 4da0c7bd193c2f4e6831d7acb2d3af62 (MD5) Previous issue date: 2019-07-11 The problem of polymeric materials disposal has been made worrying due to the high decomposition time of these materials. Recycling of polymers is an important factor, since discarded materials may be returned return to the market in new forms and with different applications. This work aims to evaluate the linear low density metallocene polyethylene (mPELDB) samples crystallization process, submitted to multiple extrusions and exposure to ultraviolet radiation. Two types of mPELBD were used: the conventional one, presenting only short branches and the "easy to process", which has short and long branches. The multiple extrusions process is a known method used to simulate the reprocessing of polymeric materials, evaluating the impact of thermo mechanical degradation on material. Exposure to ultraviolet radiation has the aims to simulate the material exposure to the weather, and thus, to evaluate the decomposition degree of material post consumption. The evaluations were performed through crystallization kinetics study of virgin polyethylene, multiprocessed and exposed to UV radiation. Polyethylene is a material widely used in flexible packaging, where weldability is an considered an important property. The polyethylene solidification in the weld is strongly dependent on crystallization behavior, so the focus of this work was to evaluate the long branches effect on the kinetics of isothermal and nonisothermal crystallization in polyethylene samples treated by capable simulating processes of primary and secondary recycling. This study was performed by Exploratory Differential Calorimetry (DSC). In isothermal crystallization kinetics the samples are subjected to various heating processes, followed by rapid cooling and isotherms of 109°C, 107°C, 105°C and 103°C. These results are analyzed based on Avrami's Theory. In non-isothermal crystallization kinetic the samples are heated at a given temperature, kept for 5 minutes and cooled at rates of 2.5; 5; 7.5 and 10°C/min. The modified Ozawa Theory by the Jeziorny Model and the Mo Theory are used for non-isothermal crystallization kinetics analysis. O problema de descarte de materiais poliméricos tem se tornado preocupante devido ao elevado tempo de decomposição desses materiais. A reciclagem de polímeros é um fator importante, uma vez que materiais descartados podem retornar ao mercado sob novas formas e com diversas aplicações. Este trabalho tem como objetivo avaliar o processo de cristalização de amostras de polietileno metalocênico linear de baixa densidade (mPELDB), submetidos a múltiplas extrusões e exposição à radiação ultravioleta. Foram empregados dois tipos de mPELBD: o convencional, apresentando apenas ramificações curtas e o de fácil processamento , que possui ramificações curtas e longas. O processo de múltiplas extrusões é um método utilizado para simular o reprocessamento de materiais poliméricos, avaliando o impacto da degradação termo mecânica no material. A exposição à radiação ultravioleta tem como objetivo simular a exposição do material às intempéries e, desta forma, avaliar o grau de decomposição do material pós-consumo. As avaliações foram realizadas através do estudo da cinética de cristalização do polietileno virgem, multiprocessado e exposto à radiação UV. O polietileno é um material amplamente empregado em embalagens flexíveis, onde a soldabilidade é considerada uma propriedade importante. A solidificação do polietileno na solda é fortemente dependente do comportamento de cristalização, portanto o enfoque deste trabalho foi avaliar o efeito das ramificações longas na cinética de cristalização, isotérmica e não isotérmica, nas amostras de polietileno tratadas por processos capazes de simular as reciclagens primária e secundária. Este estudo foi realizado por Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). Na cinética de cristalização isotérmica as amostras são submetidas a diversos processos de aquecimento, seguidos de um rápido resfriamento e isotermas de 109°C, 107°C, 105°C e 103°C. Os resultados são analisados com base na Teoria de Avrami. Na cinética de cristalização não isotérmica as amostras são aquecidas a uma dada temperatura, mantidas por 5 minutos e resfriadas a taxas de 2,5; 5; 7,5 e 10°C/min. A Teoria de Ozawa modificada pelo modelo de Jeziorny e a Teoria de Mo, são utilizadas para análise da cinética de cristalização não isotérmica. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:29:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JacquesSatlerAndradeEstanislauCyrino.pdf: 2337860 bytes, checksum: 13ab3cc7651615d32d1d40d6d3af06e0 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JacquesSatlerAndradeEstanislauCyrino.pdf: 2337860 bytes, checksum: 13ab3cc7651615d32d1d40d6d3af06e0 (MD5) Previous issue date: 2019-07-05 The objective of this research was to verify the action of three different vegetable oils (grape seed oil, Brazil nut oil and castor oil) as potential antioxidant additives and photostabilizers for recycled polypropylene (PP rec.). Oils were incorporated into the PP rec. in variable amounts of 0.5, 1.0 and 1.5 phr. After processing carried out by a twin-screw extruder and fabrication of plates, in a hydraulic press, fragments were removed from each particular sample; then, thermal analysis, thermogravimetry (TGA), in oxidizing conditions, was conducted at three heating rates (3°C/min, 6°C/min and 12°C/min). Analysis of the experimental data and implementation of ANOVA methodology allowed select to grape seed oil as the most promising in the antioxidant role. Subsequently, specimens of PP rec./OSU compositions have undergone 45 days of exposure to ultraviolet (UV). Thermal analysis by TGA was again conducted, and the kinetic study of the photo-oxidative degradation, in conjunction with ANOVA methodology, it allowed determining that OSU is acting as photostabilizer, but only when it is used in low content (0.5 phr) and sample is subjected to low heating rate (3°C/min). O objetivo desta pesquisa foi verificar a ação de três diferentes óleos vegetais (óleo de semente de uva, óleo de castanha do Brasil e óleo de mamona) como possíveis aditivos antioxidantes e foto-estabilizantes para o polipropileno reciclado (PP rec.). Os óleos foram incorporados ao PP rec. em quantidades variáveis de 0,5 phr, 1,0 phr e 1,5 phr. Após o processamento em extrusora de dupla rosca e confecção de placas, em prensa hidráulica, fragmentos foram retirados de cada amostra em particular foram retirados; então, a análise térmica, termogravimetria (TGA), em condições oxidantes, foi conduzida em três taxas de aquecimento (3°C/min, 6°C/min e 12°C/min). A análise dos dados experimentais e a implementação da metodologia ANOVA permitiu selecionar o óleo de semente de uva como o mais promissor no papel de antioxidante. Posteriormente, corpos de prova das composições de PP rec./OSU foram submetidos a 45 dias de exposição ao ultravioleta (UV). A análise térmica por TGA foi novamente conduzida e o estudo da cinética de degradação fotooxidativa, em conjunto com o metodologia ANOVA, permitiu determinar que OSU é atuante como foto-estabilizante, porém apenas quando empregado baixo teor (0,5 phr) e a amostra é submetida a uma baixa taxa de aquecimento (3°C/min). more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:29:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AlexsandroBussingerBon.pdf: 2299652 bytes, checksum: d529a7fb1fb253f56866fe9930233441 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AlexsandroBussingerBon.pdf: 2299652 bytes, checksum: d529a7fb1fb253f56866fe9930233441 (MD5) Previous issue date: 2019-02-20 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The ceaseless search for new materials with small effective cost and at the same time does not cause harm to the environment, make the use of raw materials from renewable sources as one of the most emergent sectors of the last decades. In this sense, the various sources of lignocellulosic fibers are studied by several branches of science. In this work, polypropylene (PP) and cassava bagasse flour (CBF) composites were obtained with the objective of evaluating the influence of CBF on the properties of PP. The composites were prepared using the single-screw extruder first and then the twin-screw extruder. The adopted content of the CBF present in the blends was 0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30% (mass/mass). A compatibilizing agent (PP-g-MA) with a fixed rate of 2% (mass/mass) in the 5, 15 and 30% (mass/mass) CBF blends was used to evaluate the properties of the composite due to the improvement of the interfacial adhesion promoted by the compatibilizing agent. In order to obtain the characterization of the material, tensile strength, flexural strength, impact strength, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and granulometric analysis were performed. The results obtained from the composites when submitted to the tests of tensile strength, showed that with the incorporation of high levels of CBF to the PP causes an increase in the elastic modulus of the thermoplastic polymer. The incorporation of CBF at any content of the polymer causes a reduction in tensile strength and the 20 and 30% CBF contents caused a reduction in the yield stress. The characterization of the composites by thermogravimetric analysis showed a marked drop in the thermal stability of polypropylene for small CBF contents (up to 15%). With the incorporation of higher CBF contents, above 15%, an increase in thermal stability occurred. In general, the micrographs obtained of the PP/CBF composites showed dispersed starch granules in the polypropylene matrix, and in most cases the observed distribution was not homogeneous. The PP/CBF/PP-g-MA composites, in general, presented superior mechanical properties to that obtained for the composites without the compatibilizing agent, except for the impact strength in which the results obtained were lower than all the others composites analyzed. The flexural modulus for PP/30%CBF/2%PP-g-MA composite showed a substantial increase of 83% over neat polypropylene. The behavior of the cassava bagasse diffractogram obtained in this study is unusual for that described in the literature. This behavior analyzed was related to the severe conditions of industrial drying. The crystallinity index measured for the cassava bagasse was approximately 16%, being in agreement with the range of crystallinity predicted in the literature for this type of material. A busca incessante por novos materiais com custo efetivo pequeno e que ao mesmo tempo não cause dano ao meio ambiente, tornam a utilização de matérias-primas a partir de fontes renováveis como um dos setores mais emergentes das últimas décadas. Neste sentido, as diversas fontes de fibras lignocelulósicas são estudadas por diversos ramos da ciência. No presente trabalho, compósitos de polipropileno (PP) e farinha do bagaço de mandioca (FBM) foram obtidos com o objetivo de avaliar a influência da FBM nas propriedades do PP. Os compósitos foram preparados utilizando primeiramente a extrusora monorosca e, em seguida, a extrusora dupla rosca. O teor adotado da FBM presente nas misturas foi de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30% (m/m). Foi utilizado um agente compatibilizante (PP-g-MA) com alíquota fixa de 2% (m/m) nas misturas de 5, 15 e 30% (m/m) de FBM para avaliar as propriedades do compósito devido à melhora da adesão interfacial promovida pelo agente compatibilizante. Com o intuito de obter a caracterização do material, foram realizados os ensaios de resistência à tração, resistência à flexão, resistência ao impacto, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e análise granulométrica. Os resultados obtidos dos compósitos quando submetidos aos ensaios de resistência à tração, mostraram que com a incorporação de teores elevados de FBM ao PP causa um aumento no módulo elástico do polímero termoplástico. A incorporação de FBM em qualquer teor ao polímero causa uma redução da resistência à tração e os teores de 20 e 30% de FBM causaram uma redução da tensão de escoamento. A caracterização dos compósitos por análise termogravimétrica mostrou uma queda acentuada da estabilidade térmica do polipropileno para pequenos teores de FBM (até 15%). Com a incorporação de teores mais elevados de FBM, acima de 15%, ocorreu um aumento na estabilidade térmica. De modo geral, as micrografias obtidas dos compósitos de PP/FBM apresentaram grânulos de amido dispersos na matriz de polipropileno, e na maioria dos casos, a distribuição observada não era homogênea. Os compósitos de PP/FBM/PP-g-MA, de modo geral, apresentaram propriedades mecânicas superiores ao obtido para os compósitos sem o agente compatibilizante, com exceção da resistência ao impacto em que os resultados obtidos foram inferiores do que todos os demais compósitos analisados. O módulo de flexão para o compósito de PP/30%FBM/2%PP-g-MA apresentou um aumento substancial de 83% em relação ao polipropileno puro. O comportamento do difratograma do bagaço de mandioca obtido neste estudo é incomum para o descrito na literatura. Este comportamento analisado foi relacionado às severas condições de secagem industrial. O índice de cristalinidade mensurado para o bagaço de mandioca foi de aproximadamente 16%, estando de acordo com o intervalo de cristalinidade previsto na literatura para este tipo de material. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:29:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_CarinaDosSantosFernandes.pdf: 2448664 bytes, checksum: 98631c833a9b8dfc254148af14388f9e (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_CarinaDosSantosFernandes.pdf: 2448664 bytes, checksum: 98631c833a9b8dfc254148af14388f9e (MD5) Previous issue date: 2019-02-07 Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro Polyamide 11 is a polymer widely used for coating slip interfaces to protect against friction wear, since it has a good combination of chemical, thermal and mechanical properties. The automotive industry uses parts coated with melted polyamide in the form of a continuous coating. This work evaluates the viability of the primary recycling of waste from the machining of polyamide 11 used as a coating, in the form of mixtures with the virgin polymer, in the proportions of 100/0, 85/15 and 75/25 virgin and recycled PA11, respectively. The methods of characterization of virgin and recycled samples and their combinations are based on thermal analyzes (thermogravimetric and differential scanning calorimetry), hardness, roughness and adhesion analysis, as well as tribological wear analyzes. The isothermal and non-isothermal crystallization kinetics of the virgin and recycled polyamide 11 indicated that the crystallization rate of the recycled material is higher than the virgin material. Melting and degradation temperatures were maintained for both materials. The uniformity and adhesion of the coating were satisfactory, keeping in line with the parameters required for the automotive application. The technique of analysis of the infrared absorption region (FTIR) showed that there was no damage to the polymer binding. The tribological analysis showed a different behavior for the two antagonist body roughness s employed. The incorporation of recycled material decreased wear and maintained the coefficient of friction. The primary recycling of the polyamide residue 11 is feasible and its use reduces the cost with the raw material and the damages caused by the inadequate disposal of this residue. A poliamida 11 é um polímero largamente utilizado para recobrimento de interfaces de deslizamento visando à proteção contra o desgaste sofrido pelo atrito, uma vez que apresenta uma boa combinação de propriedades químicas, térmicas e mecânicas. A indústria automotiva utiliza peças recobertas com poliamida fundida, na forma de um revestimento contínuo. Este trabalho avalia a viabilidade da reciclagem primária dos resíduos da usinagem da poliamida 11 utilizada como revestimento, na forma de misturas com o polímero virgem, nas proporções de 100/0, 85/15 e 75/25 de PA11 virgem e reciclada, respectivamente. Os métodos de caracterização das amostras virgem e reciclada, e suas combinações são baseados em análises térmicas (termogravimétrica e calorimetria diferencial de varredura), em análises de dureza, rugosidade e aderência, além de análises de desgaste por tribologia. A cinética de cristalização, isotérmica e não isotérmica, da poliamida 11 virgem e reciclada indicou que a taxa de cristalização do material reciclado é maior do que o material virgem. As temperaturas de fusão e degradação foram mantidas para ambos os materiais. A uniformidade e a aderência do revestimento foram satisfatórias, mantendo-se de acordo com os parâmetros exigidos para a aplicação automotiva. A técnica de análise da região de absorção no infravermelho (FTIR) mostrou que não houve danos na ligação do polímero. A análise tribológica mostrou um comportamento diferente para as duas rugosidades de contracorpo empregado. A incorporação do reciclado diminuiu o desgaste e manteve o coeficiente de atrito. A reciclagem primária do resíduo de poliamida 11 é viável e sua utilização reduz o custo com a matériaprima e os danos causados pelo descarte inadequado deste resíduo. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:29:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LeonardoLuisEsteves.pdf: 2909961 bytes, checksum: 22b61db26d6487ccf75ca9bd5c584872 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LeonardoLuisEsteves.pdf: 2909961 bytes, checksum: 22b61db26d6487ccf75ca9bd5c584872 (MD5) Previous issue date: 2018-09-27 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Polypropylene is one of the most widely used commodity polymers in the world due to its properties of interest such as ease of processing, flexibility, hardness, barrier property and good chemical resistance. Being an olefinic polymer, it presents a great tendency to degradation when exposed to oxidizing atmospheres, ultraviolet light (UV) and by thermal effects, for example, due to successive processing in a recycling application. During its processing it is common to use antioxidants to ensure the quality and applicability of the material throughout its life cycle. Synthetic substances are commonly used to promote the antioxidant effect in polymers, which can have a very high toxicity level and bring environmental impact, and in some cases the use of these additives by legislation is not advisable. From this scenario, we sought to study the effects of vegetable oils of grape seed, Brazil nuts and castor bean oil added to a recycled polypropylene, having as main focus their antioxidant properties. In addition, other properties of interest were analyzed for example, flow index, viscosity, tensile strength, young modulus and its properties as plasticizing agent. In order to investigate the thermal stability of polypropylene containing vegetable oils, thermal analysis techniques such as differential scanning calorimetric (DSC), thermo gravimetric analysis (TGA) and attenuated total reflectance (ATR) technique were used, where the polymer was mixed with and processed consecutively in an extruder eight (8) times to simulate a condition of thermo-oxidative degradation. To verify thermal stability, kinetic models of degradation and crystallization described in the literature and different heating rates were applied in order to determine and compare the activation energies involved in the processes. The results of the thermal analysis and the activation energies obtained for the thermo-oxidative degradation process allow us to conclude that grape oils, Brazil nuts and to a lesser degree castor bean oil, have played a role of potential antioxidant agents for polypropylene. It can be inferred that the vegetable oils used in this dissertation present favorable characteristics for the substitution of synthetic commercial phenolic or amine antioxidants used in industry. O polipropileno é um dos polímeros de commodities mais utilizados no mundo, devido as suas propriedades de interesse como, por exemplo, facilidade de processamento, flexibilidade, dureza, propriedade de barreira e boa resistência química. Por ser um polímero olefínico, apresenta uma grande tendência a degradação quando exposto a atmosferas oxidantes, luz ultravioleta (UV) e por efeitos térmicos, como por exemplo, devido a sucessivos processamentos numa aplicação em reciclagem. Durante o seu beneficiamento é comum que se utilize substâncias antioxidantes para garantir a qualidade e aplicabilidade do material ao longo de seu ciclo de vida. Comumente se utilizam substâncias sintéticas para promover o efeito antioxidante nos polímeros, que podem apresentar um nível de toxidade muito alto e trazer impacto ambiental, sendo em alguns casos desaconselhável a utilização destes aditivos por força da legislação. Diante deste fato, buscou-se estudar os efeitos dos óleos de origem vegetal de uva, castanha do Brasil e de mamona adicionados a um polipropileno reciclado, tendo como foco principal suas propriedades antioxidantes. Além disso, foram analisadas outras propriedades de interesse como por exemplo, índice de fluidez, viscosidade, limite de resistência à tração, módulo de elasticidade e suas propriedades como agente plastificante. Para as investigações da estabilidade térmica do polipropileno contendo os óleos vegetais, foram utilizadas as técnicas de análise térmica como calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e a técnica de refletância total atenuada (ATR), onde o polímero foi misturado aos óleos e processado consecutivamente numa extrusora monorosca por 8 (oito) vezes, para simular uma condição de degradação termo-oxidativa. Para verificação da estabilidade térmica foram feitas análises de modelos cinéticos de degradação e cristalização descritos na literatura, aplicando-se diferentes taxas de aquecimento a fim de se determinar e comparar as energias de ativação envolvidas nos processos. Os resultados das análises térmicas e das energias de ativação obtidas para o processo de degradação termo-oxidativa, permitem concluir que os óleos de uva, castanha do Brasil e em menor grau o de mamona, desenvolveram um papel de potenciais agentes antioxidantes para o polipropileno. Podemos inferir desta forma, que os óleos vegetais utilizados nesta dissertação apresentam características favoráveis para substituição dos antioxidantes comerciais sintéticos do tipo fenólico ou amina, utilizados na indústria. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:29:40Z No. of bitstreams: 4 Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 1-39).pdf: 5200441 bytes, checksum: 5397b8079d361bcd470713e2d4c40234 (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 40-54).pdf: 9294474 bytes, checksum: a5f1f56457e446453fe498a3df15406f (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 55-62).pdf: 14336435 bytes, checksum: 4caebd7c3c62a552c7fd298a24a28c7c (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 63-104).pdf: 4920742 bytes, checksum: d983558bd0c6bbc6da083199cf4b3714 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 1-39).pdf: 5200441 bytes, checksum: 5397b8079d361bcd470713e2d4c40234 (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 40-54).pdf: 9294474 bytes, checksum: a5f1f56457e446453fe498a3df15406f (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 55-62).pdf: 14336435 bytes, checksum: 4caebd7c3c62a552c7fd298a24a28c7c (MD5) Dissertacao_RaquelMuylaertCamargoDaSilva_(p 63-104).pdf: 4920742 bytes, checksum: d983558bd0c6bbc6da083199cf4b3714 (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In this work, composite materials made from polypropylene (PP) and alumina (Al2O3), as well as from polypropylene and glass fiber (GF) were developed, aiming to improve the polymer thermal and mechanical properties. The effect of each reinforcement element, as well as of the hybrid reinforcement, on the polymer properties was evaluated. The influence of some process variables such as: the surface treatment of alumina with vinyltrietoxisilane, the addition of a coupling agent, polypropylene grafted with maleic anhydride (PP-g-MA), the surface treatment of glass fiber with γ-aminopropyltriethoxy- silane and with an alkaline NaOH solution, on the properties of the composites, PP/Al2O3 and PP/Fiber Glass, respectively, were also investigated. The tensile, flexural and impact properties of the obtained materials were determined. The thermal properties were evaluated through differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and thermal conductivity measurements. The morphology of the samples was examined by using scanning electron microscopy (SEM). The results obtained showed that the alumina and glass fibers surface treatments exerted no effect on the interfacial adhesion between the matrix and the reinforcements. The composite prepared with 5 wt.% Al2O3 , 20 wt.% of glass fiber in nature and 2 wt.% of PP-g-MA was the material that presented the better combination of mechanical. Due to the poor adhesion properties, the composites processed with the reinforcement elements without any superficial treatment even presented superior mechanical properties. The addition of PP-g-MA to the composites, however, promoted better adhesion between the polypropylene and the reinforcements leading to obtaining better mechanical properties, showing the higher values of impact resistance, Young Modulus, tensile resistance, flexural modulus and resistance. This material presented impact resistance higher than the impact resistance of polypropylene. The thermal conductivity of polypropylene was not improved with the development of the composites. However, the thermal stability was higher than that of polypropylene. The results obtained shows that this material may be used in engineering applications where strong and hard PP based materials with good impact properties and satisfactory thermal stability are necessary. Neste trabalho, o efeito da incorporação de alumina (Al2O3) e de fibra de vidro (FV), assim como de ambas as cargas (reforço híbrido) ao polipropileno (PP) foi investigado. Os efeitos do tratamento superficial da alumina com vinil-trietóxi-silano , do uso do polipropileno graftizado com anidrido maleico (PP-g-MA) como agente de acoplamento, assim como do tratamento superficial da fibra de vidro com γ-aminopropil-trietóxi-silano e com solução alcalina de NaOH, sobre as propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas dos compósitos produzidos, PP/Al2O3 e PP/Fibra de Vidro, respectivamente, também foram investigados. O comportamento mecânico dos materiais obtidos foi avaliado em tração, flexão e sob carga de impacto. As propriedades térmicas foram determinadas através de calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e ensaios de condutividade térmica. A morfologia foi analisada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos demonstraram que os tratamentos superficiais efetuados na alumina, assim como na fibra de vidro, não promoveram uma melhor adesão interfacial entre as cargas e a matriz polimérica. Devido a essas propriedades de adesão insatisfatórias foi observado que, de forma geral, os compósitos carregados com alumina tratada e com fibra de vidro tratada apresentaram propriedades mecânicas inferiores às dos compósitos carregados com alumina e fibra de vidro não tratadas, respectivamente. O uso do PP-g-MA como agente de acoplamento, entretanto, promoveu melhor adesão interfacial tanto entre a alumina e o PP, quanto entre a fibra de vidro e o PP, resultando na obtenção de propriedades mecânicas superiores. Entre todos os compósitos estudados, o compósito processado com 5% Al2O3 sem tratamento e 20% de fibra de vidro sem tratamento (FVnt), na presença de 2% de PP-g-MA, foi o que apresentou melhor combinação de propriedades mecânicas, apresentando os maiores valores de resistência ao impacto, de módulo de elasticidade, de resistência à tração, de módulo de flexão e de resistência à flexão. Esse compósito apresentou valor de resistência ao impacto médio superior até mesmo ao do polipropileno puro. A condutividade térmica do polipropileno não foi melhorada com o desenvolvimento dos compósitos, mas a estabilidade térmica dos compósitos foi superior à do polipropileno. Os resultados obtidos indicam a possibilidade da utilização desse material em aplicações de engenharia onde materiais à base de PP rígidos e resistentes tanto em flexão quanto em tração e com boa resistência ao impacto e estabilidade térmica satisfatória sejam necessários. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:31:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_HugoDeSouzaCaldeira.pdf: 3413423 bytes, checksum: 653c1f60b39308189cb4cb49e511d816 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_HugoDeSouzaCaldeira.pdf: 3413423 bytes, checksum: 653c1f60b39308189cb4cb49e511d816 (MD5) Previous issue date: 2017-09-01 The sol-gel method is based on the transition from the sol system to the gel system, through reactions in precursor materials, which can be metal alkoxides or inorganic salts. Among the reactions, since getting the sol until reach the gel, hydrolysis, condensation and polymerization are mentioned. This method is widely used because of its versatility and low temperature treatment. The lyophilized powder of CxOy/Al2O3 was obtained by the process of lyophilization of the properly frozen sol. The characterization of the powder was performed through the TG, DTA and DSC thermal analyzes for checking the behavior of the material when subjected to a programmed heating rate. The crystalline structures were evaluated by X-ray diffraction according to the Rietveld method, that do the refinement of the generated peaks making easy the interpretation of the results. Four types of samples were synthetized with different types of composition involving the mixed oxides. A portion of the sol generated by the initial reactions was aged and used for deposition on glass substrates. The deposition was done by the dip coating method, which is a simple and easy method of handling the substrates. The tests to assess the level of wettability of the substrates were done on the coated substrates of the mixed oxides obtained. O método sol-gel se baseia na transição de sistema sol para um sistema gel, através de reações em materiais precursores, que podem ser alcóxidos metálicos ou sais inorgânicos. Entre as reações, desde a obtenção do sol até a obtenção do gel, cita-se a hidrólise, condensação e polimerização. Esse método é muito utilizado devido a versatilidade e tratamento em baixas temperaturas. O pó liofilizado de CexOy/Al2O3 foi obtido pelo congelamento do sol e, posteriormente, o processo de liofilização. A caracterização desse pó foi feita através de análises térmicas de TG, DTG e DSC para a verificação do comportamento do material quando submetido a uma taxa de aquecimento programada. As estruturas cristalinas foram avaliadas por difração de raios X de acordo com o método Rietveld, que faz o refinamento dos picos gerados, facilitando a interpretação dos resultados. Foram sintetizados 4 tipos de amostras com diferentes tipos de composição envolvendo os óxidos mistos. Uma parte do sol gerado pelas reações iniciais, foi envelhecido e utilizado para a deposição em substratos de vidro. A deposição foi feita pelo método dip coating, que é um método simples e de fácil manuseio dos substratos. Os testes para avaliar o nível de molhabilidade da superfície foram feitos nos substratos revestidos dos óxidos mistos obtidos. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:31:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_SergioAugustoBarcellosLins.pdf: 5811165 bytes, checksum: 91561fef2c00840f32027437fc0ccfdc (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_SergioAugustoBarcellosLins.pdf: 5811165 bytes, checksum: 91561fef2c00840f32027437fc0ccfdc (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In this investigation, composite materials made from high-density polyethylene (HDPE) and alumina, and from HDPE, alumina and fiberglass were developed aiming towards an improvement in its wear rate and thermal stability with the addition of alumina, as well as an improvement in stiffness and mechanical resistance with the addition of fiberglass. Alumina concentration employed ranged from 5% w/w to 10% w/w and fiberglass concentrations from 10% w/w to 30% w/w. For the hybrid composite materials, alumina concentration was maintained constant as the fiberglass concentration increased. Both composites were processed through extrusion method within a double-screw extruder with a temperature profile from feeding to dosing area of 160°/170°/180°/190°/200°/210°/215°/220°/225°/230° at a 600 rpm screw rotation. The composites properties were evaluated through a multi-analytical approach. The results pointed to a significant increase of the elastic moduli for the hybrid composite with higher inorganic filler content at the cost of a high decrease in toughness (from 25.2 MJ/m3 originally obtained with the raw polymer to 1.95 MJ/m3 for the higher filler concentration composite) alongside a slight decrease in impact resistance. Elastic moduli improvement was observed in both composites, hybrid and binary, being higher for the hybrid composites due to the addition of fiberglass. HDPE-Alumina composites presented a decrease in mechanical resistance whereas the hybrid composites have shown an increase of this value. Concerning thermal properties, the hybrid composites presented higher thermal stability than the HDPE-Alumina composites and a similar degradation temperature to the raw polymer. HDPE-Alumina composites were evaluated concerning wear rate and have shown an improvement of this property with increasing filler content. Micrographs pointed to a weak adhesion between alumina particles and the polymeric matrix. Overall, it was produced a polymer based material with considerably higher stiffness and mechanical resistance than that presented by the polyethylene. Alumina particles have also shown to improve the wear rate of the composite. Nesse trabalho, materiais compósitos à base de polietileno de alta densidade (PEAD) carregados com alumina calcinada (Al2O3) e reforçados com fibras de vidro picotada (FV), foram desenvolvidos visando o aumento da resistência ao desgaste e da estabilidade térmica do polímero em virtude da adição da alumina, assim como da resistência mecânica, promovida pela incorporação de fibras de vidro picotadas à matriz polimérica. O desenvolvimento desses materiais constituiu inicialmente da preparação de compósitos binários de polietileno, PEAD/Al2O3, carregados com a carga particulada. As concentrações de alumina (Al2O3), variaram entre 5% w/w e 10% w/w. Posteriormente, compósitos híbridos PEAD/ Al2O3 /FV foram preparados utilizando teor de alumina de 10% w/w e teores de fibras de vidro variáveis, entre 10% w/w e 30% w/w. Os compósitos binários, assim como os compósitos híbridos, foram processados em extrusora de rosca-dupla, utilizando perfil de temperatura da zona de alimentação à zona de dosagem de 160°/170°/180°/190°/200°/210°/215°/220°/225°/230°C e rotação do parafuso de 600 rpm. As propriedades dos materiais obtidos foram avaliadas através de diversas técnicas de caracterização como: ensaios mecânicos em tração, ensaios de resistência ao impacto, termogravimetria (TGA), calorimetria diferencial exploratória (DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A resistência ao desgaste dos compósitos binários foi avaliada através de ensaios tribológicos. Os resultados obtidos demonstraram que os compósitos híbridos apresentaram uma tendência de aumento da rigidez ao custo de uma perda significativa da tenacidade com o incremento do teor de fibras. Nesses materiais foi observado também aumento da resistência à tração e redução da resistência ao impacto. Um aumento do módulo de elasticidade foi observado tanto nos compósitos híbridos como nos binários. Esse aumento, entretanto, foi mais pronunciado nos compósitos híbridos. Os compósitos binários apresentaram redução da resistência à tração, enquanto os híbridos apresentaram um aumento deste valor em função da adição das fibras de vidro. Os compósitos híbridos apresentaram maior estabilidade térmica do que os binários e entalpias de fusão e de cristalização menores. Os compósitos binários apresentaram um aumento da resistência ao desgaste, com o progressivo aumento do teor de alumina incorporado. As micrografias obtidas evidenciaram a fraca adesão interfacial entre as partículas de alumina e o polímero, evidenciando a necessidade de um melhor tratamento superficial. De forma geral, se obteve nesse trabalho materiais à base de polietileno com rigidez e resistência mecânica superiores à do PEAD. A alumina, como esperado, promoveu do aumento da resistência ao desgaste do polietileno. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_PedroPauloSouzaDebossam.pdf: 6041973 bytes, checksum: 2db256b63b5f79020be5371366fb825d (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_PedroPauloSouzaDebossam.pdf: 6041973 bytes, checksum: 2db256b63b5f79020be5371366fb825d (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 Coffee husks (CH), an abundant agricultural waste in Nova Friburgo region, were collected, grinded, sifted and incorporated as a filler to polypropylene (PP).The characterization of the husks allowed concluding that the time of 72 h was the most suitable for reaching a more appropriate particle size. PP blends with different mass contents of CH were obtained on a single screw extruder, with appropriate temperature profile and screw speed. After the injection of granular material, the specimens of different composites PP/CH were submitted to impact and tensile tests. In parallel, scanning electron microscopy (SEM) was also used for the evaluation of the fracture surface of the specimens. Experimental data indicates that the hydrophilic nature of filler CH is not compatible with the thermoplastic matrix, which represents a continuous decrease of the tensile strength and increasing impact strength limited by 15% mass filler. The kinetics of thermo-oxidative, thermal analysis by thermogravimetry (TGA) and derivative thermogravimetry (DTG) were used to study the different blends. The chosen reaction and kinetic models confirmed, generally, that the increasing addition of CH makes the thermoplastic more susceptible to degradation, although the correlation coefficients of the models diverge from linearity due to the occurrence of more complex reactions for composites with CH content above 15%. Cascas de café (CC), um resíduo agrícola abundante na região de Nova Friburgo, foram coletadas, moídas, peneiradas e incorporadas como carga ao polipropileno (PP). A caracterização das cascas permitiu concluir que o tempo de 72 h foi o mais adequado para que uma granulometria mais adequada fosse alcançada. As misturas de PP com diferentes teores em massa de CC foram obtidas em uma extrusora monorosca com perfil de temperatura e velocidade de rosca apropriados. Após a injeção do material granulado, os corpos de prova dos diferentes compósitos PP/CC foram submetidos aos ensaios de resistência ao impacto e resistência à tração. Em paralelo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foi usada para a avaliação da superfície de fratura dos corpos de prova. Os dados experimentais indicaram que a natureza hidrofílica da carga não foi compatível com a matriz termoplástica, o que representou uma diminuição contínua da resistência à tração e o aumento da resistência ao impacto limitado a 15% em massa de carga. Quanto à cinética de degradação termo-oxidativa, a análise térmica através da termogravimetria (TGA) e da termogravimetria derivativa (DTG) foram empregadas para o estudo das diferentes misturas. Os modelos reacionais e cinéticos escolhidos comprovaram, de maneira geral, que a adição crescente de CC torna o termoplástico mais suscetível à degradação, embora os coeficientes de correlação dos modelos os afastem da linearidade devido à ocorrência de reações mais complexas para compósitos com teores de CC acima de 15%. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LorenaRodriguesDaCostaMoraes.pdf: 3806693 bytes, checksum: 2a3e79849e3f8bae3b9ad7902b89aaef (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LorenaRodriguesDaCostaMoraes.pdf: 3806693 bytes, checksum: 2a3e79849e3f8bae3b9ad7902b89aaef (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 In the project carried out, crosslinks were formed in high density and high molecular weight polyethylene, grade HS5103, through peroxide and silane reticulation processes, aiming to evaluate the effects of the introduction of crosslinks in thermal and mechanical properties of this PEAD. Mixtures between HS103 and organic peroxides, 2,5-Bis(t-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane (DHBP) and dicumyl peroxide (DCP) have been produced and analyzed for the evaluation of the effect of types of peroxide in reticulation and PEAD properties and to determine both concentration and type of the peroxide to be used as silane reticulation initiation agent. Melt flow index (MFI), capillary rheometry, xylem polymer extraction (gel content), thermogravimetric analysis (TGA), differential canning calorimetry (DSC) and traction tests were carried out for peroxide mixtures characterization. The results indicated increase of viscosity with the increase of the concentration of peroxide, being DHBP the one with the highest increase level; there have been no relevant changes concerning mechanical properties and there has been an increase in the crystallinity levels, mostly in DCP samples. After the assessment of the former results, for the samples to be reticulated through silane, graphitization of different concentrations of Vinyltrimethoxysilane (VTMS) was carried out, together with 0.01%p/p of DCP, adding 0.05%p/p of a catalyst; later, reticulation was carried out in water. The samples produced were characterized by gel content tests, dynamic-mechanical analysis (DMA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), TGA, sliding and traction wear tests. In the silane samples, formation of crosslinks was gradual, showing 8% of gel to the sample with com 0.5%p/p of VTMS to 57 % to the sample with 1.5% p/p of silane, the highest concentration used. The dynamic-mechanical analysis (DMA) showed an increase of density in crosslinks and storing mode after fusion temperature with silane content, converging with gel content results. FTIR analysis showed there has been graphitization and crosslink formations in PEAD HS5103. A significant increase has not been observed concerning the limit of resistance for the modified PEAD. Besides, sliding wear tests indicated an increase of resistance to the wear of samples reacted to VTMS. No projeto desenvolvido, ligações cruzadas foram formadas no polietileno de alta densidade e alto peso molecular, grade HS5103, através dos processos reticulação por peróxidos e silanos, com o objetivo de se avaliar o efeito da introdução de ligações cruzadas nas propriedades térmicas e mecânicas deste PEAD. Misturas entre o HS5103 e os peróxidos orgânicos, 2,5-Dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano (DHBP) e peróxido de dicumila (DCP), foram produzidas e analisadas para a avaliação do efeito dos tipos de peróxido na reticulação e propriedades do PEAD e para determinação da concentração e do tipo de peróxido a ser utilizado como agente iniciador de reticulação por silano. Ensaios de índice de fluidez (MFI), reometria capilar, extração de polímero por xileno (teor de gel), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e tração foram realizados para caracterização das misturas com peróxidos. Os resultados indicaram aumento da viscosidade com o aumento da concentração de peróxido, sendo o DHBP o que apresentou maior índice de aumento; não houve mudanças relevantes nas propriedades mecânicas e, ocorreu aumento do grau de cristalinidade, sendo mais significativo nas amostras com DCP. Após avaliação dos resultados citados, para as amostras a serem reticuladas via silano, foi promovida a graftização de diferentes concentrações de viniltrimetóxisilano (VTMS) na presença de 0,01%p/p de DCP com a adição de 0,05%p/p de catalisador, posteriormente a reticulação foi promovida em água. As amostras produzidas foram caracterizadas por ensaios de teor de gel, análise dinâmico-mecânica (DMA), espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), TGA, ensaios de desgaste por deslizamento e tração. Nas amostras com silano a formação de ligações cruzadas foi gradativa, apresentando de 8% de gel para amostra com 0,5%p/p de VTMS a 57 % para amostra com1,5% p/p de silano, maior concentração utilizada. A análise dinâmico-mecânica (DMA) realizada evidenciou que houve um aumento densidade de ligações cruzadas e do módulo de armazenamento após temperatura de fusão com o teor de silano, concordando com os resultados de teor de gel. As análises de FTIR mostraram que houve a graftização e a formação de ligações cruzadas no PEAD HS5103. Não se observou um aumento significativo para o limite de resistência para o PEAD modificado. E os testes de desgaste por deslizamento indicaram um aumento da resistência ao desgaste das amostras reagidas com VTMS. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_PaolaDaSilvaRichterQuintanaNunes.pdf: 3059438 bytes, checksum: 03f0ebbda51132784428b5fb65a9672b (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_PaolaDaSilvaRichterQuintanaNunes.pdf: 3059438 bytes, checksum: 03f0ebbda51132784428b5fb65a9672b (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Currently a large part of the waste routinely discarded in Brazil is composed of plastic material such as, for example, high density polyethylene (HDPE), which is very common in household waste. In this thesis, HDPE post-consumer packaging were collected and ground. After processing in the extruder, the material defined as recycled HDPE (mixture of white containers, ivory and colorless) was injected and the mechanical properties were evaluated and compared with commercial HDPE sample (HD7600U). Thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC), together with the statistical analysis of the experimental results was also conducted. Regarding the tensile strength, the difference between the samples of recycled HDPE and commercial HDPE were so insignificant that within the adopted experimental conditions, it can be said that the recycled material is equivalent to commercial. In turn, the kinetic models applied to the thermal analysis showed that the sample of commercial HDPE shows a process of nucleation and growth of single crystals and more homogeneous, while the activation energy is significantly higher than the other samples of HDPE. Atualmente grande parte dos resíduos descartados rotineiramente no Brasil é composta por material plástico como, por exemplo, o polietileno de alta densidade (PEAD), o qual é muito comum no lixo doméstico. Nesta Dissertação, embalagens de PEAD pós-consumo foram coletadas e moídas. Após processamento em extrusora, o material definido como PEAD reciclado (mistura de embalagens brancas, marfins e incolores) foi injetado e as propriedades mecânicas foram avaliadas e comparadas com uma amostra de PEAD comercial (HD7600U). A análise térmica através da calorimetria exploratória diferencial (DSC), em conjunto com a análise estatística dos resultados experimentais, também foi conduzida. Em relação à resistência à tração, a diferença entre as amostras de PEAD reciclado e PEAD comercial foram tão pouco expressivas que, dentro das condições experimentais adotadas, se pode afirmar que o material reciclado é equivalente ao comercial.Por sua vez, os modelos cinéticos aplicados na análise térmica revelaram quea amostra de PEAD comercial demonstra um processo de nucleação e crescimento dos cristais mais homogêneo e simples, embora a energia de ativação seja consideravelmente maior do que o das demais amostras de PEAD. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AndreColonese.pdf: 956646 bytes, checksum: 52c7d1f9f01068a57e4c84b7f5bb9bb5 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AndreColonese.pdf: 956646 bytes, checksum: 52c7d1f9f01068a57e4c84b7f5bb9bb5 (MD5) Previous issue date: 2015-02-09 In this work, composites of high density polyethylene HDPE with calciumdeficient hydroxyapatite were synthesized in order to obtain materials with good mechanical properties and bioactivity. The addition of calcium-deficient hydroxyapatite resulted in an increase in elastic modulus (high rigidity), lower impact resistance and lower HDPE crystallinity degree, promoting, in these materials, a higher bioactivity. Scanning thermal analysis (non-isothermal system) was carried out by differential scanning calorimetry (DSC), and it was evaluated the calcium phosphate content added and the screw speed in the processing. In non-isothermal crystallization studies it was observed a decrease in crystallization temperature as the cooling rate was increased for all produced materials. The activation energy of crystallization was evaluated by Kissinger and Ozawa methods. The sample with 5 wt.% of calcium-deficient hydroxyapatite and processed at 200 rpm screw speed showed the lower value of activation energy (262 kJ/mol) and the lower deviation from linearity. Calcium-deficient hydroxyapatite does not promote the crystallization process due to the high activation energy determined by the described methods. Probably the screw speed promotes the dispersion of the filler in the HDPE matrix and hinders the crystallization process. Correlation coefficients in Osawa-Avrami method indicated loss in the linear correlation. These losses might be associated with a small percentage of secundary crystallization and/or the temperatures chosen to determine the crystallization rate. The parameters obteined from Mo method, the lower percentages of crystallization showed a great deviation from linearity, with correlation coefficient much smaller than 1, when increasing the percentage of crystallization, the deviation from linearity decreases, getting closer to 1.The results of Mo and Osawa-Avrami models were not able to set the kinetic behavior of the materials produced in this study. No presente trabalho, foram processados compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) com hidroxiapatita deficiente de cálcio (HA), com o objetivo de obter materiais com melhores propriedades mecânicas e bioatividade. A adição da HA deficiente de cálcio proporcionou um aumento no módulo de elasticidade (maior rigidez), menor resistência ao impacto e decréscimo do grau de cristalinidade do PEAD, proporcionando uma maior bioatividade ao material. A análise térmica exploratória (sistema não isotérmico) foi realizada por meio da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e foram avaliados os teores de fosfato de cálcio e a velocidade de rotação da rosca no processamento dos materiais. No estudo da cristalização não-isotérmica observou-se uma diminuição da temperatura de cristalização com o aumento da taxa de resfriamento para todos os materiais sintetizados. A energia de ativação (Ea) da cristalização dos materiais foi avaliada por meio dos métodos Kissinger e Ozawa. A amostra com 5% de HA deficiente de cálcio e velocidade de processamento de 200 rpm foi a que apresentou menor valor de energia de ativação, 262 kJ/mol, menor desvio da linearidade e a que mais se assemelhou à matriz de PEAD sem HA. O teor de hidroxiapatita deficiente de cálcio não favorece o processo de cristalização devido à alta energia de ativação determinada pelos métodos descritos. Provavelmente, a velocidade de rotação, favorece a dispersão da carga na matriz de PEAD, dificultando o processo de cristalização. Na aplicação do método de Osawa-Avrami, os coeficientes de correlação indicaram perda na correlação linear. Estas perdas podem estar associadas a uma pequena percentagem de cristalização secundária e/ou à escolha das temperaturas utilizadas para determinar a velocidade de cristalização. Na determinação dos parâmetros pelo método de Mo, as menores percentagens de cristalização apresentaram um grande desvio da linearidade, com coeficiente de correlação bem menor que 1 e com o aumento da percentagem de cristalização, o desvio da linearidade diminui, ficando próximo de 1. Os resultados obtidos mostraram que o modelo de Mo e de Osawa-Avrami não foram capazes de definir o comportamento cinético dos materiais produzidos neste trabalho. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MilenaDinizLessa.pdf: 3253076 bytes, checksum: 2ab24672bc12d6220289893bc1200d6c (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MilenaDinizLessa.pdf: 3253076 bytes, checksum: 2ab24672bc12d6220289893bc1200d6c (MD5) Previous issue date: 2015-01-23 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In recent years, the share of polymers in the municipal solid waste has increased significantly. Among all types of polymers found in urban waste, high density polyethylene (HDPE) is emphasized, as are present in large quantities. Recycling of plastics, in this context, appears as an important way to reduce the amount of this material in dumps and landfills. However, it is known that articles produced from recycled materials have inferior properties. Another important point is the knowledge of the structure-property, this knowledge is essential in the application of any material. Thus, the HDPE samples taken from urban waste have been characterized by differential scanning calorimetry (DSC). Using models of modified Avrami and Liu, we observed that depending on the type of load or colorant found, there are important differences in the formation and morphology of the crystals. Nos últimos anos, a presença dos polímeros nos resíduos sólidos urbanos tem aumentado significativamente. Dentre todos os tipos de polímeros encontrados no lixo urbano, o polietileno de alta densidade (PEAD) ganha destaque, pois está presente em grande quantidade. A reciclagem de plásticos, neste âmbito, se configura como uma importante forma de reduzir a quantidade deste material nos lixões e aterros. Entretanto, sabe-se que os artefatos produzidos com material reciclado possuem propriedades inferiores. Outro ponto importante é o conhecimento da relação estrutura-propriedade, este conhecimento é fundamental na aplicação de qualquer material. Sendo assim, foram caracterizadas amostras de PEAD (embalagens pós-consumo) retiradas do lixo urbano através da calorimetria exploratória diferencial (DSC). Utilizando-se os modelos cinéticos de Avrami modificado e Liu, foi possível verificar que dependendo do tipo de carga ou colorante encontrado, há diferenças importantes na formação e morfologia dos cristais. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_RonieStutzLopes.pdf: 2426281 bytes, checksum: bdc3929c530e7c7a87e28e57308c446b (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_RonieStutzLopes.pdf: 2426281 bytes, checksum: bdc3929c530e7c7a87e28e57308c446b (MD5) Previous issue date: 2015-01-21 Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro The growing interest in the materials in ceramics, is due to its characteristics such as low density and greater resistance to aggressive environments more than most metal alloys. This work aims to produce from discarded material, ceramics at different sintering temperatures and evaluate its resistance of three points bending and a confidence measure of this. Due to the cost of producing powdered glass, both on the high expenditure of energy to melt the raw material as the consumption of industrial minerals, it was proposed to use windshield obsolete for reducing operating costs and defining a viable economic and environmental fate for these tailings. The methodology consisted on getting the glass powder with adequate characteristics to be shaped and sintered. Two compositions and four thermal treatments were used to obtain eight materials. One with just the milling powdered of the windshield and another with this powder and 4 wt% niobium oxide powder. The flexural strength of the obtained products were evaluated. It was used the statistic of Weibull to characterize these results. The results indicate that the powder material glass composition and final sintering temperature of 650°C got greater strength among the materials synthesized. The addition of niobium oxide causes a decrease in the mechanical strength compared with the material without addition of the oxide. However, comparing the two compositions in the same final sintering temperature, the addition of niobium oxide caused an increase in Weibull modulus, except for two of the eight materials obtained. The different compositions and the sintering temperatures modified the mechanical properties of the obtained materials. É crescente o interesse nos materiais cerâmicos, devido as suas características como baixa massa específica e maior resistência a ambientes agressivos do que a maioria das ligas metálicas. Este trabalho tem o objetivo de produzir a partir de material descartado, cerâmicas em diferentes temperaturas de sinterização e avaliar a sua tensão de ruptura em ensaio de flexão de três pontos e a confiança desta medida. Devido ao custo de produzir pó de vidro, tanto pelo alto gasto de energia para fundir a matéria-prima como pelo consumo de minerais industriais, foi proposto utilizar vidro de para-brisa obsoleto reduzindo despesas operacionais e definindo um destino econômico e ambiental viável para estes rejeitos. A metodologia consistiu-se na obtenção do pó de vidro com características adequadas para ser conformado e sinterizado. Foram usadas duas composições e quatro tratamentos térmicos para obter oito materiais. Uma composição com apenas o pó oriundo da moagem de para-brisa e outra com este pó mais 4% de óxido de nióbio. A resistência à flexão dos produtos obtidos foi avaliada. Utilizou-se a estatística de Weibull para caracterizar estes resultados. Os resultados obtidos indicam que o material de composição pó de vidro e temperatura final de sinterização de 650°C obteve a maior resistência mecânica entre os materiais sintetizados. A adição do óxido de nióbio provoca um decréscimo na resistência mecânica se comparada com o material sem a adição deste óxido. Entretanto, comparando as duas composições na mesma temperatura final de sinterização, a adição de óxido de nióbio provocou um aumento no módulo de Weibull, excetuando-se dois de oito materiais obtidos. As diferentes composições e temperaturas de sinterização afetaram as propriedades mecânicas dos materiais obtidos. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JulioCesarDaCostaSaboya.pdf: 1256274 bytes, checksum: e6b4e25f36736de2f6ca45efe64fdafd (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_JulioCesarDaCostaSaboya.pdf: 1256274 bytes, checksum: e6b4e25f36736de2f6ca45efe64fdafd (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 The effect of two vegetable oils, linseed oil and peanut oil, in natural rubber (NR) compositions was available. A conventional system was chosen and, after mixture, rheometer parameters (S ℓ, S h, ts1 e t90) were analyzed. Vulcanization kinetics was studied by two kinetic models a simplified model and a model proposed by Coran. Experimental results allow concluding that vegetable oils alone or combined are able to act as activators and together with others ingredients of composition, vulcanizing the rubber. However crosslinking density adequate is only reached when stearic acid is present. Kinetic model of Coran also allowed to study the different steps of vulcanization and to identify that a critical step is the formation of crosslink precursor (A → B). Probably, significant presence of insaturated fatty acids in the chemical composition of the vegetables oils (mainly, oleic and linolenic acids) allow side reactions unexpected, which decrease the final yield of crosslink in the vulcanizates. O efeito de dois óleos vegetais, óleo de linhaça e óleo de amendoim, em composições de borracha natural (NR) foi avaliado. Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e, após a mistura, os parâmetros reométricos (S ℓ, S h, ts1 e t90) foram analisados. A cinética de vulcanização foi estudada através de dois modelos cinéticos um modelo simplificado e o modelo proposto por Coran. Os resultados experimentais permitem concluir que os óleos vegetais sozinhos ou combinados são capazes de atuar como ativadores e, juntamente com os demais ingredientes da composição, de vulcanizar a borracha. No entanto, uma densidade de ligações cruzadas satisfatória só é atingida quando o ácido esteárico está presente. O modelo cinético de Coran permitiu também estudar os diferentes estágios da vulcanização e verificar que a etapa crítica do processo é a formação do precursor de ligações cruzadas (A → B). Provavelmente, a presença significativa de ácidos graxos insaturados na composição dos óleos vegetais (principalmente, os ácidos oléico e linolênico) permita reações laterais não esperadas, o que diminui o rendimento final em ligações cruzadas dos vulcanizados. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Eleandro.pdf: 2634031 bytes, checksum: 2f0975c710023d9ea45dafa277f2436b (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Eleandro.pdf: 2634031 bytes, checksum: 2f0975c710023d9ea45dafa277f2436b (MD5) Previous issue date: 2011-12-14 The increase in the volume of industrial wastes and continuous production of solid waste of various kinds cause many environmental concerns. In this context, the disposal of packaging and bottles of poly(ethylene terephthalate) (PET) has become a major problem because of the little attention given to the final destination. Therefore, this research proposes a technical analysis of the use of PET waste, from primary recycling, as feedstock for textile industry. Yarns of recycled PET were compared with commercial polyester yarns through of various analysis, such as, tensile test and solidification color analysis. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of the yarns and better interpretation of results. It might be noted that yarns of PET recycled have satisfactory performance, although tensile strength and solidity color to light are inferior to conventional polyester yarns. O aumento no volume de rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos de naturezas diversas causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de embalagens e garrafas de poli(tereftalato de etileno) (PET) tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a análise técnica da utilização de resíduos de PET, oriundos de reciclagem primária, como matéria-prima para a indústria têxtil. Fios de PET reciclado foram comparados aos fios comerciais de poliéster através de diversos ensaios como, por exemplo, resistência à tração e ensaios para solidificação da cor. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia dos fios e melhor interpretação dos resultados. Pôde ser verificado que os fios de PET reciclado apresentam satisfatório desempenho, embora a resistência mecânica e a solidez a cor à luz sejam inferiores àquelas dos fios convencionais de poliéster. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Wilson.pdf: 4936271 bytes, checksum: 33e1270b60701e9db21b8ec2889b76e9 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Wilson.pdf: 4936271 bytes, checksum: 33e1270b60701e9db21b8ec2889b76e9 (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 The increase in industrial waste and solid waste production cause many concerns in the environment. In this context, the disposal of used tires has become a major problem because of the little attention given to their final destination. Therefore, this research proposes the production of a polymer blend of polypropylene (PP), rubber of ethylene-propylene-diene (EPDM) and tire dust (SRT). The Response Surface Methodology (RSM), a collection of mathematical and statistical techniques useful for developing, improving and optimizing processes, was applied to the investigation of ternary mixtures. After proper processing on twin screw extrusion and injection molding, the mechanical properties of tensile and impact strength were determined and used as response variables. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of different blends and better interpretation of results. With specific statistical tools and a minimum number of experiments it was possible to develop models of response surfaces and the optimization of the concentrations of different components of the mixture depending on the mechanical performance and even with the change in particle size could increase even more significant this mechanical performance. O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico. more...

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alex Calcagno de Sales Santos.pdf: 2011783 bytes, checksum: 5c4b1f481cbf66b36e5f68b15f565cc8 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alex Calcagno de Sales Santos.pdf: 2011783 bytes, checksum: 5c4b1f481cbf66b36e5f68b15f565cc8 (MD5) Previous issue date: 2009-07-17 With the Industrial Revolution and the adoption of urban and industrial economic model, based on consumption, there was an increased in the generation of wastes, as a result of different human activities. Electroplating is a process that embellishes and mechanically protects metallic parts and it is present in the industries of metalmechanical segment of Nova Friburgo. In this process, two important wastes are generated: one from pre-treatment of metal parts, other from industrial sewage station. In this investigation, these wastes, named RGs, were incorporated in the natural rubber (NR) in partial or total replacement to zinc oxide (ZnO). A possible activator effect of RGs upon vulcanization and properties of natural rubber was investigated. Mixes are prepared in a two-roll mixer using a conventional system (CV). Vulcanization kinetics was studied at 150, 160 and 170°C through of rheometric tests and the determination of parameters such as: scorch time (ts1); optimum cure time (t90); minimum torque (Ml); maximum torque (Mh); constants rates (k); and, activation energies. In relation to mechanical properties, tensile and tear strength were determined. NR compositions with RGs presented a diminution in ts1 values, increase in the constants rates and diminution of activation energies. However, tear strength is maintained in a satisfactory level only in the compositions where ZnO was partially replaced in 25%. Com a Revolução Industrial e a adoção do modelo econômico urbano e industrial, baseado no consumo, ocorreu o aumento da geração de resíduos, frutos das diferentes atividades humanas. A galvanoplastia é um processo que embeleza e protege mecanicamente peças metálicas e está presente nas indústrias do setor metal-mecânico de Nova Friburgo. Neste processo, dois resíduos importantes são gerados: um oriundo do pré-tratamento das peças metálicas e outro das estações de tratamento de efluentes industriais. Neste trabalho, tais resíduos, denominados de (RGs), foram incorporados à borracha natural (NR) em substituição total ou parcial ao óxido de zinco (ZnO). O possível efeito ativador dos RGs sobre a vulcanização e as propriedades da borracha natural foi investigado. As misturas foram realizadas em um misturador de calandras, utilizando-se um sistema convencional (CV). A cinética de vulcanização foi estudada nas temperaturas de 150°C, 160°C e 170°C, através de ensaios reométricos e a determinação de parâmetros tais como: tempo de pré-cura (ts1); tempo ótimo de vulcanização (t90); torques mínimo (Ml) e máximo (Mh); constantes de velocidade; e, energias de ativação. Com relação às propriedades mecânicas, a resistência à tração e a resistência ao rasgamento foram determinadas. As composições de NR contendo RGs apresentaram diminuição do tempo ts1, aumento das constantes de velocidade e diminuição das energias de ativação. No entanto, a resistência ao rasgamento foi mantida em um nível satisfatório apenas nas composições em que o ZnO foi substituído parcialmente em 25%. more...