Polímeros, Volume: 13, Issue: 1, Published: 2003
  • Mensagem do Presidente da ABPol Seção Editorial

    Jafelice, Domingos
  • Editorial Seção Editorial

  • Polímeros do futuro: tendências e oportunidades Seção Editorial

    Cordebello, Fátima S.
  • Entrevista Seção Editorial

  • Polyethylene: main types, properties and applications Seção Técnica

    Coutinho, Fernanda M. B.; Mello, Ivana L.; Santa Maria, Luiz C. de

    Abstract in Portuguese:

    A estrutura de cada polímero tem influência direta sobre a sua densidade e suas propriedades mecânicas. Ramificações longas, como as presentes no polietileno de baixa densidade, por exemplo, aumentam a resistência ao impacto, diminuem a densidade e facilitam o processamento, enquanto que as ramificações curtas, presentes no polietileno linear de baixa densidade, aumentam a cristalinidade e a resistência à tração em relação ao polietileno de baixa densidade (obtido via radicais livres). As principais aplicações, assim como o tipo de processamento usado para cada tipo de polietileno, são apresentadas neste trabalho. Por último, é feita uma comparação entre catalisadores Ziegler-Natta e catalisadores metalocênicos. O polietileno produzido por catalisador metalocênico apresenta uma estreita distribuição de peso molecular e uma distribuição mais uniforme de comonômeros incorporados às cadeias poliméricas do que o polietileno produzido por catalisadores Ziegler-Natta. Essas características propiciam uma melhora na resistência à tração do produto final.

    Abstract in English:

    The structure of each polymer has a direct influence on its density and mechanical properties. Long-chain branches, such as those present in low density polyethylene, for example, increase its impact strength, decrease density and improve processing. Short-chain branches present in linear low density polyethylene, on the other hand, increase crystallinity and tensile strength in comparison to low density polyethylene (produced by free radical initiators). The main applications and the type of processing used for each type of polyethylene are also presented in this work. A comparison between Ziegler-Natta and metallocene catalysts is carried out. The polyethylene produced by metallocene catalysts presents narrow molecular weight distribution and a uniform distribution of comonomer incorporated into the polymer chain. Those characteristics provide an enhancement on the tensile properties and impact strength of final products.
  • A treatment of residue from polymer laboratories: a successful case of university and private company partnership Seção Técnica

    Pacheco, Elen V.; Hemais, Carlos A.; Fontoura, Geraldo A. T.; Rodrigues, Fernando A.

    Abstract in Portuguese:

    É relatada a bem sucedida experiência de colaboração entre uma instituição de pesquisa, o IMA, e uma empresa privada, a Bayer, que teve por objetivo dar uma solução definitiva para o problema de descarte de resíduos perigosos dos laboratórios de pesquisa em polímeros. Após quase oito anos de atividades, pode-se considerar que o programa de coleta e incineração de resíduos clorados e não-clorados tem sido bem sucedido.

    Abstract in English:

    This paper reports on a successful experience of interaction between a research institution, IMA, and a private company, Bayer. The aim of this interaction was to give a final solution to the problem of discarding hazardous residues from polymer research laboratories. After almost eight years of activity, the program of segregation and incineration of chlorinated and non-chlorinated residues is a real success.
  • The effect from the exposure to salt spray on the corrosive process of ferromagnetic composites with polychloroprene Seção Técnica

    Pinho, Magali S.; Sebrão, Mauro Z.; Nunes, Regina C. R.; Soares, Bluma G.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho tem por objetivo avaliar a resistência à corrosão de composições elastoméricas à base de policloropreno (CR) contendo uma carga ferromagnética, após exposição à câmara de névoa salina. O material utilizado no carregamento foi o ferrocarbonila (CI). Este ensaio foi importante, pois evidenciou o processo corrosivo em curto espaço de tempo, através da exposição do material a uma atmosfera bastante agressiva de cloreto de sódio (NaCl), uma vez que este compósito deverá ser exposto à atmosfera marítima. A formação de uma camada superficial de óxido de ferro (Fe2O3) no compósito de CI:CR foi caracterizada pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (SEM) acoplada com detetor de raios-X (EDX).

    Abstract in English:

    The corrosive effect from the exposure to salt spray was studied on chloroprene rubber (CR) matrices containing a particulate ferromagnetic filler, viz. carbonyl-iron powder (CIP). The experiments in salt spray chamber are able to create an aggressive condition of sodium chloride atmosphere (NaCl), being important to minimize the time of exposure of composites in comparison to the real conditions. The presence of corrosive products was visually observed at the surface of CI:CR composites (80:20 wt %). The surface and interior of these composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), equipped with an energy-dispersive X-ray (EDX) analysis system. From these experiments, it was possible to suggest the formation of a surface layer of iron oxide (Fe2O3). This compound was not detected inside the bulk.
  • Effect of the compatibilization of NBR/EVA blends on co-continuous morphology Seção Técnica

    Soares, Bluma G.; Oliveira, Paulo J. de

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi investigar a influência do poli (etileno-co-acetato de vinila) funcionalizado com grupos mercaptana (EVALSH) nas propriedades reológicas, morfológicas e dinamico-mecânicas de misturas envolvendo borracha nitrílica (NBR) e copolímero de etileno - acetato de vinila (EVA). Experiências envolvendo extração seletiva da fase NBR associadas à análise de microscopia eletrônica de varredura indicaram que estruturas do tipo co-contínuas são formadas em uma faixa de composição de 30 a 60 % em massa de EVA. A adição de EVALSH não afetou esta faixa de co-continuidade, porém deslocou o limiar de percolação para menores teores de EVA. Este comportamento foi mais pronunciado em misturas ricas em NBR. A faixa de co-continuidade também foi evidenciada a partir de análise dinamico-mecânica. Dados reológicos revelaram também que a adição de EVALSH aumentou a viscosidade do sistema para misturas ricas em NBR.

    Abstract in English:

    The influence of ethylene-vinyl acetate copolymer functionalized with mercapto groups (EVALSH) on rheological, morphological and dynamic mechanical properties of nitrilic rubber (NBR)/ ethylene - vinyl acetate copolymer (EVA) blends has been investigated. Selective extraction experiments of NBR phase and scanning electron micrography suggest that co-continuous morphologies were formed in a range of blend compositions from 30 to 60 wt% of EVA. The addition of EVALSH did not affect the co-continuous range but shifted the percolation threshold of NBR-richer blends towards lower amount of EVA. The co-continuous range was also evidenced by dynamic mechanical analysis. Rheological data also revealed that the presence of EVALSH increased the viscosity of the blends containing higher amounts of NBR.
  • Poly (lactide-co-glycolide) acid/poly (lactic acid) blends: in vitro degradation Seção Técnica

    Rezende, Camila A. de; Duek, Eliana Ap. R.

    Abstract in Portuguese:

    Placas de copolímero de poli(ácido lactico-co-glicólico) têm sido produzidas e usadas como implantes que degradam e são absorvidos pelo organismo. Implantes que podem ser absorvidos apresentam vantagens em relação aos implantes metálicos. Nesse trabalho, foram obtidas placas a partir de blendas de poli(ácido lactico-co-glicólico)/ poli(ácido lático), (PLGA/PLLA) e caracterizadas durante o processo de degradação in vitro. Verificou-se que as blendas são imiscíveis e a estabilidade térmica das mesmas aumenta com a proporção de PLLA. O grau de cristalinidade também aumenta com a proporção de PLLA na amostra e com o tempo de degradação. Além disso, verificou-se que o PLGA degrada rapidamente e sua presença e quantidade modifica nitidamente a morfologia das blendas.

    Abstract in English:

    Plates of the copolymer poly (lactide-co-glycolide) acid have been produced and used as implants that degrade and are absorbed by the organism. Implants that can be absorbed are advantageous in comparison with metallic implants. In this work, plates of the blend poly (lactide- co- glycolide) acid/ poly lactic acid (PLGA/ PLLA) were made and characterized during their in vitro degradation process. It was found that blends are immiscible and that their thermal stability increases with the proportion of PLLA in the blend. The crystallinity degree also increases with the proportion of PLLA in the sample and with degradation time. Besides, it was verified that PLGA is degraded quickly and its presence and amount modifies clearly the morphology of the blends.
  • Influence of temperature, molecular weight, and molecular weight dispersity on the surface tension of PS, PP, and PE: experiments and theoretical analysis Seção Técnica

    Moreira, José C.; Demarquette, Nicole R.; Shimizu, Renato N.; Samara, Mazen K.; Kamal, Musa R.

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho a influência da temperatura, da massa molar (<IMG SRC="/img/revistas/po/v13n1/15069x34.gif" WIDTH=11 HEIGHT=11>n) e da distribuição de massa molar (MWD) na tensão superficial de poliestireno (PS) foi avaliada utilizando o método da gota pendente. A influência da temperatura na tensão superficial de polipropileno isotático (i-PP) e de polietileno de baixa densidade (PELBD) também foi estudada aqui. As teorias de Patterson-Rastogi e Dee-Sauer foram utilizadas em conjunção com a teoria de equação de estado de Flory, Orwoll, e Vrij (FOV) para prever a tensão superficial (gama) utilizando dados de pressão-volume-temperatura (PVT) dos polímeros. Ambas teorias prevêem que a tensão superficial diminui linearmente com o aumento da temperatura e aumenta com a massa molar concordando com os resultados experimentais. Entretanto, ambas teorias subestimam a mudança de entropia de formação de superfície por unidade de área a volume constante para sistemas poliméricos de baixa massa molar e polidisperso e subestimam o efeito da distribuição de massa molar na tensão superficial

    Abstract in English:

    In this work, the influence of temperature, molecular weight (<IMG SRC="/img/revistas/po/v13n1/15069x34.gif" WIDTH=11 HEIGHT=11>n) and molecular weight dispersity (MWD) on the surface tension of polystyrene (PS) was evaluated using the pendant drop method. The influence of temperature on the surface tension of isotatic polypropylene (i-PP) and of linear low density polyethylene (LLDPE) was also studied here. Patterson-Rastogi and Dee and Sauer theories were used in conjunction with the Flory, Orwoll, and Vrij (FOV) equation of state to predict surface tension (gamma) using bulk pressure-volume-temperature (PVT) data. Both theories predicted that surface tension decreases linearly with increasing temperatures and increases with molecular weight corroborating the experimental data. However, both theories underestimated the entropy change of surface formation per unit area at constant volume for low molecular weight and polydisperse systems and underestimated the effect of molecular weight dispersity on surface tension.
  • Evaluation of waste poly(ethylene-co-vinyl) incorporation in nitrile rubber Seção Técnica

    Moreira, Viviane X.; Soares, Bluma G.

    Abstract in Portuguese:

    A influência do resíduo de poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVAR) no desempenho mecânico de composições vulcanizadas de NBR foi estudada. A concentração ótima de EVAR, a qual apresentou maior valor de tensão na ruptura, foi de 50 phr. Além disso, a influência do EVA e do EVAR funcionalizado com grupos tióis (EVALSH) e do EVAR modificado com anidrido maleico (EVARCO) como agentes compatibilizantes foi estudada. O copolímero EVALSH atuou como acelerador no processo de vulcanização, sendo observado um decréscimo do tempo de vulcanização. Uma melhora na resistência ao envelhecimento também foi observada. A adição de 10 phr de EVARCO resultou na redução do tempo de vulcanização e em uma melhora na maior parte das propriedades avaliadas. As propriedades termodinâmico-mecânicas foram avaliadas por análises de DMTA. Os estudos da interação entre a fase dispersa e a fase matriz foram realizados utilizando-se microscopia eletrônica de varredura (MEV).

    Abstract in English:

    The influence of poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) waste (EVAR) on the mechanical performance of NBR vulcanisates compounds was studied. The optimum concentration of EVAR, which has presented higher ultimate tensile stress, was found at 50 phr. In addition, the influence of EVA and EVAR functionalized with mercaptan groups (EVALSH) and EVAR functionalized with maleic anidride (EVARCO) as compatibilizing agents was studied. The copolymer EVALSH acted as accelerator for the curing system, since a decreasing of the curing time was observed. An improvement of ageing resistance was also observed. The addition of EVARCO resulted in a reduction of the curing time and an improvement of most of evaluated properties. The thermodynamic-mechanic properties were investigated by DMTA analysis. The studies on the interaction between dispersed phase and matrix were performed by scanning electron microscopy (SEM).
  • Development of recycling process for industrial residues of polyurethane and the characterization of the products obtained Seção Técnica

    Rosa, Derval S.; Guedes, Cristina G. F.

    Abstract in Portuguese:

    A busca pela qualidade oriunda do processo de globalização emergente tem despertado o interesse de indústrias em solucionar os problemas ambientais. Neste trabalho, é apresentado o processo de reciclagem mecânica de resíduos industriais de poliuretano, incorporado em diferentes proporções em resinas poliuretanas. O processo de reciclagem foi desenvolvido levando-se em consideração o efeito da temperatura durante o processamento e as diferentes proporções (massa de resina nova: massa de resíduo -> 1:4, 1:8, 1:12,5, 1:20) dos resíduos incorporados na mistura. Os produtos obtidos em diferentes proporções foram caracterizados por meio das propriedades mecânicas de resistência à tração, resistência à abrasão, determinação da dureza e microscopia eletrônica de varredura (MEV), com o objetivo de avaliar a viabilidade de possíveis aplicações dos produtos desenvolvidos. Os resultados mostraram que foi possível reciclar proporções de até 1:20 com propriedades de resistência à tração, resistência à perda por abrasão e dureza adequadas para aplicação em pisos de academia de ginástica e pistas de atletismo.

    Abstract in English:

    The search for quality required in the globalization process has prompted industries to try and solve environmental problems. In this work, we present the mechanical recycling process of industrial polyurethane residues incorporated in different drifts in polyurethane resins. The recycling process was developed by considering conditions such as: effect of temperature in the process and the different proportions (mass of new resin: mass of residue -> 1:4, 1:8, 1:12.5, 1:20) of the residues incorporated in the mixture. The products obtained in different proportions were characterized by assessing their tensile stress properties, abrasion resistance, determination of hardness and using Scanning Electron Microscopy (SEM). The aim was to evaluate the viability of possible applications to the products originating from the recycling process. The results showed it to be possible to recycle proportions of up to 1:20 with mechanical properties, abrasion resistance, and hardness suitable for applications in tiles for floors in gymnasium and fitness centers.
  • Comparison between two theories for determination of interfacial tension with the breaking thread method Seção Técnica

    Palmer, Guillermo; Demarquette, Nicole R.

    Abstract in Portuguese:

    A tensão interfacial entre polímeros fundidos é um fator chave para a predição da morfologia de blendas poliméricas. Neste trabalho, as teorias de Tomotika e Tjahjadi et al. para medir tensão interfacial entre polímeros fundidos usando o método de fibra quebrante são avaliadas e comparadas. Em particular, foram testadas ambas as teorias para o par de polímeros PP/PS à temperatura de 200 °C. O valor médio de tensão interfacial calculado usando a teoria de Tomotika foi de 5,88 mN/m, e usando a teoria de Tjahjadi et al. foi de 5,66 mN/m.

    Abstract in English:

    Interfacial tension between molten polymers is a key factor that helps predicting the morphology of polymer blends. In this work, the theories of Tomotika and Tjahjadi et al. to measure interfacial tension between molten polymers using the breaking thread method are evaluated and compared. In particular, both theories were tested for PP/PS polymer pair at temperature of 200 °C. The average values of interfacial tension calculated using Tomotika´s theory and Tjahjadi et al.´s theory are 5.88 mN/m and 5.66 mN/m, respectively.
  • Erosion on composite materials based on glass and kevlar fibers/epoxy resin used in the aeronautical industry Seção Técnica

    Silva, Rogério A.; Rezende, Mirabel C.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho tem como objetivo principal o estudo e a análise da eficiência de dois diferentes tipos de recobrimentos usados na proteção contra o processo de desgaste por erosão em substratos fabricados em materiais compósitos poliméricos de uso aeronáutico, dando ênfase às peças fabricadas em fibras de vidro / kevlar impregnadas com resina epóxi. Revestimentos protetores baseados em um determinado tipo de tinta de poliuretano e um filme incolor de poliuretano foram utilizados para a avaliação da resistência à erosão, quando submetidos ao jateamento com microesferas de vidro. Para a realização dos ensaios de erosão foi projetado e construído um dispositivo específico para esse fim. Nos ensaios alguns fatores foram considerados, tais como: a natureza física das partículas abrasivas de microesferas de vidro, a distância, a velocidade e o ângulo de ataque das partículas durante o processo de jateamento. Os corpos-de-prova foram analisados quanto à sua variação de massa. Foram, também, utilizadas técnicas metalográficas na preparação de corpos-de-prova que foram analisados por microscopias óptica e eletrônica de varredura, assistida pela técnica de EDS, caracterizando o processo de erosão. Os resultados mostraram que os corpos-de-prova de compósitos poliméricos revestidos somente com a tinta de poliuretano apresentaram baixa resistência no ensaio de erosão. Entretanto, esta tinta quando protegida pelo filme incolor de poliuretano teve sua resistência à erosão aumentada na ordem de 5 vezes, aumentando, conseqüentemente, a vida útil do componente aeronáutico em sua aplicação final. Devido à facilidade de aplicação do filme de poliuretano no componente a ser protegido, os resultados deste estudo já estão sendo utilizados pelos fabricantes de aeronaves e operadores.

    Abstract in English:

    The main goal of the present work is to evaluate the efficiency of two different coatings used as protection against the erosion wear process of glass/kevlar fibers/epoxy resin substrates, on aircraft structures. Coatings based on polyurethane paint and a colorless polyurethane film had their resistance against erosion evaluated, when subjected to blasting of glass beads. Some factors, such as the physical nature of the glass bead abrasive, the distance from the glass bead source to the target, the particles speed and attack angle were considered during the blasting operation. A special apparatus was developed for the erosion tests. The protection against erosion was evaluated by weight loss of the specimens. Optical microscopy and scanning electron microscopy assisted by EDS technique were also used to characterize the erosion process. The results showed that the polyurethane paint presents low erosion resistance. However, the efficiency of this paint was increased nearly 5 times when coated with a colorless polyurethane film, increasing consequently the service life of the aircraft component. Considering the easy application of the polyurethane film onto the aircraft components, and based upon the results obtained this film is currently being used by manufacturers and operators of aircrafts.
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