Engenharia de Materiais - Dissertações - EE Higienópolis
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Navegando Engenharia de Materiais - Dissertações - EE Higienópolis por Orientador "Fechine, Guilhermino José Macêdo"
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- DissertaçãoInteração polímero-grafeno: um estudo sobre biodegradaçãoMaldonado, Luiz Felipe (2016-06-08)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Were studied the biodegradation of the films of poli (butylene adipate-teraphtalate) - PBAT and Low Density Polietilene - LDPE with and without addition of graphene on the surface through simulated soil compostable for 180 days. The polymer films were prepared by hot compression with graphene transfer by the technique of "Direct Dry Transfer" or Direct Dry Transfer. After the different times of soil compostation, were analyzed visual aspects, mass loss, molar mass (size-exclusion chromatography), surface modifications (Contact Angle Assays e Atomic Force Microscopy - AFM) and structural chemical (Raman Spectroscopy). Also were evaluated the soil microbiology where the films was buried and your activity over the graphene obtained by the Technique of CVD (Chemical Vapor Deposition). The Pure PBAT was the more susceptible to the microbiological attack, suffering continuous mass loss since the beginning of the experiment. To the LDPE films, no changes were observed related to the biodegradation, which was expected, since this is an inert polymer to microbiological activity. The Raman Spectroscopy Analysis shows that the graphene keeps attached to the polymer even after 180 days of soil burial, besides of suffering some detachment or being partially consumed by the microorganisms. The presence of graphene has delayed the degradative process of the PBAT, delaying the mass loss and in the case of the LDPE, raised the attachment of soil residue, leading to a mass gain. The contact angle assays and AFM, showed some changes on the surface of the polymer. In the case of the PBAT, this happen because of the biodegradation process which has generated erosions and for the LDPE occurred an accumulation of solid residue on the surface. The values of the Free Surface Energy showed arising from the appearance of new chemical groups on the surface because of the polymer degradation or the formation of a biofilm. As for the inoculum, generated from the individual soil were the polymer were exposed, it can be seen that the bacteria were selected, generating differentiated bacterial colonies. The inoculum from the soil which was prepared with TSA (Tryptic Soy Agar) also had been used to indicate the presence or not of growth graphene over the copper foil, acting as an oxidant agent. These results open a possibility to uses the microorganism’s cultivation to quantify the graphene coverage in large areas, when it was produced by the CVD technique. - DissertaçãoTermo-estabilização da blenda PLA/PBATSilva, Rafael Soares (2016-05-20)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação de aditivos (antioxidantes primários e secundários) no processo de estabilização térmica da blenda poli(ácido láctico)/poli(butileno adipato-co-tereftalato) - PLA/PBAT usando um reômetro de torque como ferramenta prévia de avaliação do processo de estabilização. Os aditivos Irganox 1010, Irganox 1076, Irganox B900, Irgafos 168 e o Flavonóide foram usados em duas concentrações, 0,3 e 0,5% em massa. A avaliação dos efeitos dos aditivos estabilizantes foi realizada por meio de monitoramento do torque durante mistura, medidas de massa molar, análises de infravermelho, turbidez e microscopia eletrônica de varredura das amostras após processamento. Realizou-se o monitoramento dos valores de torque da blenda pura e com adição de aditivos estabilizantes durante processamento por até 5 minutos em um misturador interno do tipo “Mixer” sob rotação de 60 rpm e temperatura de 180 oC. Dentro de uma série de antioxidantes primários e secundários, verificou-se o uso de alguns desses aditivos conseguiram valores de torque superior ou semelhante ao da blenda pura em determinadas concentrações (Irganox 1076, Irganox B900 e Irgafos 168). Medidas de massa molar mostraram que a blenda pura processada sofre um grande número de cisão de cadeias e que a maioria dos aditivos conseguiram ação estabilizante menos o flavonóide. Uma informação importante obtida por meio das análises de reometria de torque e massa molar é que um tempo maior de secagem evita fortemente as reações de hidrólise. Comparando-se os espectros de infravermelho da blenda pura e da blenda pura processada, nota-se que não aparecem nenhum novos picos relacionados ao processo degradativo. Através da análise de UV-Vis das soluções poliméricas verificou-se a presença de microestruturas poliméricas reticuladas em virtude das reações termo-oxidativas. Imagens obtidas por Microscopia Elletrônica de varredura (MEV), evidenciam a presença de duas fases distintas para a blenda pura processada, e o uso dos aditivos nas duas composições mostram uma diferenciação das fases muito menor que para blenda pura. Esses resultados indicam que existe a possibilidade do uso de aditivos comerciais usados para polímeros não-biodegradáveis em sistemas com polímeros biodegradáveis.