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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.

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.

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.