Resumen El uso de materiales orgánicos como materiales ópticos no lineales se ha explorado intensamente en los últimos años, debido a la facilidad de manipulación de estas estructuras moleculares y la flexibilidad de síntesis en relación con el cambio de grupos sustituyentes. En el presente trabajo, las propiedades lineales y no lineales de dos derivados de chalcona (E)-1-(4-metilfenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona (4MP3P) y (E)-1-(4-nitrofenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona (4NP3P), los cuales difieren en la posición del sustituyente en el anillo de fenilo, se estudiaron en presencia de disolventes próticos y apróticos simulados por el Modelo Continuo Polarizable a nivel DFT/B3LYP/6-311+G(d). Además, se estudiaron parámetros moleculares estáticos y dinámicos (1064 nm) como el momento dipolar, la polarización lineal y la primera y la segunda hiperpolarización en función del valor constante dieléctrico del disolvente. El comportamiento geométrico se estudió como ángulos de enlace químico, ángulos de torsión y distribución de carga parcial de compuestos, incluidos los cálculos de energía de huecos en varios solventes. Los resultados mostraron que el cambio del sustituyente CH3 (4MP3P) a NO2 (4NP3P) beneficia las propiedades ópticas no lineales de los compuestos en presencia del medio solvente, los valores absolutos de la primera hiperpolarizabilidad paralela fueron los que presentaron la mayor variación.

Abstract The use of organic as nonlinear optical materials has been intensively explored in the recent years due to the ease of manipulation of the molecular structure and the synthetic flexibility regarding the change of substituent groups. In the present work, the linear and nonlinear properties of two chalcones derivatives (E)-1-(4-methylphenyl)-3-phenylprop-2-en-1-one (4MP3P) and (E)-1-(4-Nitrophenyl)-3-phenylprop-2-en-1-one (4NP3P), that differ by the substituent position at the phenyl ring, were studied in the presence of protic and aprotic solvents simulated by the Polarizable Continuum Model (PCM) at DFT/B3LYP/6-311+G(d) level. The static and dynamic (1064 nm) molecular parameters as the dipole moment, linear polarizability, first and second hyperpolarizabilities were studied as function of the solvent dielectric constant value. The geometrical behavior as the chemical bond angles, torsion angles, and partial charges distribution of the compounds were studied, including calculations of gap energies in various solvents. The obtained results revealed that the substituent change of CH3 (4MP3P) to NO2 (4NP3P) benefits the nonlinear optical properties of the compounds in the presence of the solvent media, the absolute values of the parallel first hyperpolarizability were the ones that present the greater variation.

Resumo O uso de materiais orgânicos como materiais ópticos não lineares tem sido intensamente explorado nos últimos anos, devido à facilidade de manipulação dessas estruturas moleculares e à flexibilidade de síntese em relação à mudança de grupos substituintes. No presente trabalho, as propriedades lineares e não lineares de dois derivados de chalconas (E)-1-(4-metilfenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona (4MP3P) e (E)-1-(4-nitrofenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona (4NP3P), que diferem pela posição do substituinte no anel fenil, foram estudados na presença de solventes próticos e apróticos simulados pelo Modelo Continuo Polarizável (PCM) no nível DFT/B3LYP/6-311+G(d). Os parâmetros moleculares estáticos e dinâmicos (1064 nm) como momento dipolar, polarizabilidade linear, primeira e segunda hiperpolarizabilidades foram estudados em função do valor da constante dielétrica do solvente. Estudou-se o comportamento geométrico como ângulos de ligação química, ângulos de torção e distribuição parcial de cargas dos compostos, incluindo cálculos de energias de gap em vários solventes. Os resultados obtidos revelaram que a mudança do substituinte de CH3 (4MP3P) para NO2 (4NP3P) beneficia as propriedades ópticas não lineares dos compostos na presença do meio solvente, os valores absolutos da primeira hiperpolarizabilidade paralela foram os que apresentaram a maior variação.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de compósitos claros com propriedades de interesse tecnológico utilizando elastômeros com diferentes polaridades. Para que este objetivo fosse atingido, celulose II em pó foi usada como carga, em borracha natural (NR) ou policloropreno (CR). A celulose II foi obtida por coagulação da solução de xantato de celulose em meio ácido, sob agitação constante e à temperatura ambiente, constituindo uma nova forma de obtenção deste tipo de carga. Compósitos com 10 phr de celulose II com NR e CR, respectivamente, foram desenvolvidos tendo como variável o tamanho de partícula da carga. As propriedades mecânicas e os aspectos microscópicos dos diferentes compósitos foram avaliados e comparados com aqueles das formulações sem carga. Os resultados permitiram identificar o compósito como o de melhor resultado, influenciado pela polaridade da matriz elastomérica e pelo tamanho de partícula da carga, conseqüência das condições de moagem usadas.

The aim of this work was to develop light composites with properties of technological interest by using elastomers of different polarities. This was achieved by employing cellulose II, in the powder form, as filler in natural rubber (NR) and chloroprene (CR). Cellulose II was obtained by coagulation of cellulose xanthate solution, in acid medium, under stirring and at room temperature, which represents, to our knowledge, a new way of obtaining this type of filler. Composites with 10phr of cellulose II and NR or CR were prepared having the particle size as variable. The mechanical properties and the microscopic aspect of the different composites were evaluated and compared with compounds without filler. The results indicated best results for the CR composite, influenced by the polarity of the elastomeric matrix and by the particle size, as a consequence of the milling conditions of the filler used.

As cargas são fundamentais em composições elastoméricas sendo classificadas, segundo desempenho mecânico, em reforçadoras ou não. O negro de fumo é a carga de reforço mais utilizada nessas composições, não só pelas excelentes propriedades que confere ao artefato, mas também pelo baixo preço e facilidade de processamento. As propriedades dinâmico-mecânicas de sistemas poliméricos são modificadas pela adição de cargas, o que acarreta mudanças nos módulos elástico (E') e viscoso (E"), bem como na razão entre eles, isto é, a tangente de perda (tan delta). Neste trabalho, são estudadas as propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas de composições de policloropreno (CR) com negro de fumo (NF). O teor de negro de fumo incorporado variou entre 0 e 45 phr. A composição contendo 40 phr de carga apresentou o melhor conjunto das propriedades estudadas.

Often used in elastomeric compositions, fillers can be classified, according to their mechanical performance, as reinforcing or non-reinforcing fillers. Carbon black is the most used reinforcing filler in rubber compositions, either because of the excellent properties it confers to the rubber article, or due to its low cost and easy processing. When added to polymer systems, fillers are known to cause a considerable change in both dynamic moduli, viscous (E") and elastic (E'), and also in the loss factor (tan delta), which is the ratio between those two parameters. In this work, the mechanical and dynamic mechanical properties of compositions of chloroprene rubber (CR) with carbon black (CB) were investigated. The filler content varied from 0 to 45 phr. The composition containing 40 phr of carbon black showed the best set of results.