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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 2021-01-05T18:31:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gustavo Andre Dias Burlein BDTD.pdf: 8432504 bytes, checksum: 09fa0e85b68dbfb41f6b671d00af4bbf (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gustavo Andre Dias Burlein BDTD.pdf: 8432504 bytes, checksum: 09fa0e85b68dbfb41f6b671d00af4bbf (MD5) Previous issue date: 2010-02-05 The search for new materials that can replace partially or totally polymers from petroleum has been a challenge for researchers in the field of materials science. Recently, a series of research has been undertaken for the development of biodegradable materials.The introduction of biopolymers or natural additives in the formulation of polyolefins used in the packaging industry, to accelerate the degradation of these materials and to obtain favorable cost / benefit ratio.. Castor cake is a lignocellulosic by-product of biodiesel production. Finding more applications for this material is mandatory in order to make the production chain of biodiesel viable. The aim of this study is to evaluate the effect of the addition of castor cake in the properties of mixtures of low density polyethylene (LDPE) and poly (3 hydroxybutyrate) PHB. The evaluation of biodegradation of the products obtained is one of the specific objectives of this work. To achieve the proposed objectives, mixtures of LDPE, PHB, and castor cake in different concentrations were processed in a co-rotating twin-screw extruder. The processability and the mechanical properties of the materials were evaluated by using standard tests. A statistical modeling of mixtures was used in order to evaluate the effect of the proportion of the blends components on the mechanical properties. An experimental design was performed in order to obtain the best processing conditions. Both methodologies were implemented by using Minitab software. The morphology of the blends was evaluated by scanning electron microscopy. Biodegradation was evaluated in simulated soil for different periods of time through determination of mass loss of samples. The results showed that the addition of PHB and castor oil cake to LDPE promotes the increasing of flexural strength and Young's modulus. The tensile and impact properties became poor with the addition of PHB and castor cake as well. The ternary mixtures with higher content of PHB degradation showed more pronounced biodegradation. Under the experimental conditions studied, there was no degradation of polyethylene and castor oil cake blends. The LDPE/PHB/castor oil cake (70/ 20 / 10 wt %) suffered more intense degradation than the binary blends. This fact suggests that the castor oil cake acts as a catalyzer for the blends degradation. A procura por novos materiais que possam substituir parcial ou totalmente os derivados do petróleo, representa um desafio para os pesquisadores na área de ciências dos materiais. Dentro deste contexto, o desenvolvimento de materiais biodegradáveis surge como uma das opções viáveis. A introdução de biopolímeros ou aditivos naturais nas formulações de poliolefinas, utilizadas na indústria de embalagens, tem sido objeto de estudo de vários trabalhos de pesquisa. Acelerar a degradação desses materiais, de modo que a razão custo/benefício de sua produção seja favorável, é um dos objetivos desses estudos. Tem sido relatado que a adição de polidroxibutirato (PHB) à poliolefinas pode contribuir para acelerar a degradação desses materiais. Neste trabalho, misturas de polietileno (PEBD) e PHB foram preparadas em extrusora de rosca dupla, utilizando como carga, a torta de mamona, subproduto do biodiesel. Há um número muito escasso de trabalhos versando sobre a utilização da torta de mamona como aditivo na indústria de plásticos. Há, entretanto, necessidade de se encontrar maiores aplicações para esse resíduo, de forma a tornar a cadeia produtiva do biodiesel mais viável. A avaliação da biodegradação dos produtos obtidos é um dos objetivos específicos deste trabalho. A processabilidade dos materiais e as propriedades mecânicas foram avaliadas por meio dos ensaios convencionais prescritos pelas normas ASTM.. As metodologias de planejamento de experimentos: planejamento fatorial e modelagem de misturas foram utilizadas, respectivamente, para determinação das melhores condições de processamento e para avaliar o efeito da proporção dos componentes das misturas nas propriedades obtidas. O software Minitab foi usado com esta finalidade. A morfologia das misturas foi avaliada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A biodegradação foi avaliada em solo simulado por diferentes períodos de tempo através de determinações de perda de massa das amostras. Os resultados obtidos demonstraram que a adição do PHB e da mamona ao PEBD levam a obtenção de propriedades superiores de flexão e ao aumento de Módulo de Young. A resistência à tração e as propriedades de impacto do PEBD se deterioraram com a adição do PHB, assim como com a adição da carga. As misturas ternárias com maior teor de PHB apresentaram biodegradação mais acentuada. A mistura com a composição polietileno, poli(3-hidroxibutirato) e torta de mamona ( 70%/20%/10%) sofreu degradação mais acelerada que as misturas binárias. Este fato sugere que a torta de mamona catalisa a degradação dos materiais, fato este que pode ser atribuído à morfologia da mistura ternária.