• Mensagem do presidente da ABPol Seção Editorial

    Jafelice, Domingos
  • Editorial Seção Editorial

  • Brasilplast: presença brasileira entre os maiores e melhores Seção Editorial

    Cordebello, Fátima S.
  • Correlação entre propriedades mecânicas e parâmetros estruturais de poliuretanos à base de poli(épsilon-caprolactona) Seção Técnica

    Kloss, Juliana; Bugay, Caroline; Akcelrud, Leni; Zawadzki, Sônia F.; Wang, Shu-Hui

    Abstract in Portuguese:

    No presente trabalho foram preparados poliuretanos (PUs) segmentados. Primeiramente foi obtido um pré-polímero (PP) a partir da reação de 2,4 e 2,6 - diisocianato de tolileno (TDI) e poli(épsilon-caprolactona) diol (PCL). A PCL é um poliéster biodegradável que constituiu o segmento flexível do PU. O segmento rígido foi constituído por unidades uretânicas provenientes da ligação entre as extremidades isocianato do PP e as hidroxilas do extensor de cadeia: 1,4 - butanodiol (BDO), ou sacarose (SAC), ou glicose (GLY). Foram avaliadas as propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas dos poliuretanos obtidos e estas foram correlacionadas com os parâmetros estruturais. Os resultados foram justificados com base na intensidade das interações de hidrogênio, na mistura de fases, no volume dos extensores cíclicos e na presença de ligações cruzadas. Estes PUs estão sendo estudados com vistas à preparação de materiais biodegradáveis com propriedades mecânicas úteis.

    Abstract in English:

    Segmented polyurethanes containing polycaprolactone as soft segment were prepared taking into account the biodegradable character of this compound. The hard block was produced by the reaction between tolylene diisocyanate and a chain extender (1,4 butanediol, sucrose or glucose). The mechanical and dynamical properties were evaluated as a function of the contents of rigid blocks. The results were analyzed on the basis of the intermolecular interactions, mainly H bonds, phase mixture, volume of cyclic chain extenders and crosslinking. These polyurethanes are being studied aiming at the preparation of biodegradable materials with useful mechanical properties.
  • Effect of crosslinking agents on chitosan microspheres in controlled release of diclofenac sodium

    Gonçalves, Vanessa L.; Laranjeira, Mauro C. M.; Fávere, Valfredo T.; Pedrosa, Rozângela C.

    Abstract in English:

    In this work chitosan microspheres were prepared by the simple coacervation method and crosslinked using epichlorhydrin or glutaraldehyde for the controlled release of diclofenac sodium. The effects of the crosslinking agents on chitosan microspheres over a 12-hour period were assessed with regard to swelling, hydrolysis, porosity, crosslinking, impregnation of diclofenac sodium (DS), and consequently to the release of DS in buffer solutions, simulating the gastrointestinal tract. The degree of swelling varied with the pH for glutaraldehyde chitosan microspheres (GCM) and epichlorhydrin chitosan microspheres (ECM). Partial acid and basic hydrolysis affected the swelling behavior of the GCM matrix. Release kinetics of diclofenac sodium from these matrices were investigated at pH 1.2, 6.8 and 9.0, simulating the gastrointestinal tract conditions. The results indicated that the release mechanism deviated slightly from Fickian transport.
  • Polímeros bioreabsorvíveis na engenharia de tecidos Seção Técnica

    Barbanti, Samuel H.; Zavaglia, Cecília A. C.; Duek, Eliana A. R.

    Abstract in Portuguese:

    A Engenharia de Tecidos consiste em um conjunto de conhecimentos e técnicas para a reconstrução de novos órgãos e tecidos. Baseada em conhecimentos das áreas de ciência e engenharia de materiais, biológica e médica, a técnica envolve a expansão in vitro de células viáveis do paciente doador sobre suportes de polímeros bioreabsorvíveis. O suporte degrada enquanto um novo órgão ou tecido é formado. Os poli(alfa-hidróxi ácidos) representam a principal classe de polímeros sintéticos bioreabsorvíveis e biodegradáveis utilizados na engenharia de tecidos. No desenvolvimento e na seleção desses materiais, o tempo de degradação é fundamental para o sucesso do implante. Os estudos e os desafios atuais são normalmente direcionados ao entendimento das relações entre composição química, cristalinidade, morfologia do suporte, e o processamento desses materiais. Este artigo faz uma revisão dos trabalhos recentes sobre a utilização dos polímeros sintéticos bioreabsorvíveis como suportes na engenharia de tecidos.

    Abstract in English:

    Tissue Engineering is based on a group of techniques for the reconstruction of new organs and tissues. Based on knowledge of materials science and engineering, biology and medicine, the technique involves the in vitro expansion of viable cells obtained from the patient on the polymeric scaffolds. The scaffold degrades while a new organ or tissue is formed. The poly(alpha-hydroxy acids) are the principal biodegradable and bioresorbable polymers used in tissue engineering. In developing and selecting bioresorbable scaffolds, the degradation time is fundamental for successful biocompatibility and biofuncionality. Hence, degradation studies often address variables such as the chemical composition, crystallinity, morphology of the scaffold and the processing of these materials. This paper reviews recent work in bioresorbable polymers used as scaffolds in the tissue engineering.
  • Water and vapor permeability at different temperatures of poly (3-Hydroxybutyrate) dense membranes

    Poley, Luiz H.; Silva, Marcelo G. da; Vargas, Helion; Siqueira, Marcelo O.; Sánchez, Rubén

    Abstract in English:

    Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polymers produced from renewable resources with biodegradability and biocompatibility, being therefore attractive for medical and pharmaceutical purposes. Poly (3-hydroxybutyrate) (PHB) is the most important polymer of this family by considering the biotechnology process of its synthesis. In the present study, dense films of PHB were prepared by casting from chloroform solutions (1% m/m). Permeability studies with water, methanol, ethanol and n-propanol were performed using the gravimetric method at different temperatures (from 50 ºC to 65 ºC). Results provide new data on permeability coefficients of PHB membranes.
  • Modificação química de poli(tereftalato de etileno) pós-consumo por reação com ácido sulfúrico: estrutura e propriedades Seção Técnica

    Alonso, Janaína G.; Molina, Elisabeth C.; Muniz, Edvani C.; Rubira, Adley F.; Carvalho, Gizilene M. de

    Abstract in Portuguese:

    PET pós-consumo foi modificado quimicamente através de reação com ácido sulfúrico por diferentes tempos. O material modificado foi caracterizado por DSC e FTIR-PAS e XPS. Verificou-se que a intensidade relativa do isômero trans diminui enquanto do isômero gauche aumenta para tempos de reação entre 0 e 60 minutos. Após 60 minutos de reação observou-se a presença de endotermas múltiplas que podem ser relacionadas com o desenvolvimento de estruturas intermediárias porque as intensidades relativas dos isômeros trans e gauche não apresentam variação significativa. O valor determinado de capacidade de troca iônica do PET pós-consumo modificado (PETS-pc) é comparável com os valores de resinas ácidas comerciais e não é afetado no intervalo de tempo de reação utilizado. Os valores da capacidade máxima de adsorção, qm, e do parâmetro de afinidade entre o adsorvente e o adsorvato, K, (111,18 ppm e 531,91 mg de corante/100g de adsorvente, respectivamente) para a adsorção do corante Remazol vermelho na amostra quimicamente modificada por 30 minutos foram calculados a partir da isoterma de adsorção de Langmuir. Os resultados indicam que esse material possui características adsorventes, podendo vir a ser utilizado para tratamento de efluente de indústria de tingimento têxtil.

    Abstract in English:

    Chemical modification of post consumer PET was carried out by reaction with sulfuric acid. The modified material was characterized by DSC, XPS and FTIR-PAS measurements. The relative intensity of trans isomer increases while it decreases for gauche isomer for reaction times from 0 up to 60 min. After 60 minutes of reaction multiple endotherms were observed, which may be related to the development of an intermediated structure, since the relative intensities of the trans and gauche isomers do not change. The ionic exchange capacity of the modified post consumer poly(ethylene terephthalate), PETS-pc, is comparable to commercial acid resins and is not affected by the reaction time. The maximum adsorption capacity, qm, and the affinity parameter, K, (111.18 ppm and 531.91 mg dye/100g adsorvent, respectively) due to the adsorption of Remazol Red were calculated for PET samples chemically modified during 30 minutes from the Langmuir adsorption isotherms. The results indicate that PETS-pc has excellent adsorvent capacity, and can be applied to treatment of textile dye effluents.
  • Avaliação da polaridade superficial de náilons por espectroscopia de fluorescência Seção Técnica

    Baldi, Leonardo D. C.; Atvars, Teresa D. Z.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho avalia a polaridade superficial de cinco tipos de náilons: -6, -11, -6,6, -6,10, -6,12 usando a escala do pireno, py. Esses náilons podem ser classificados em duas categorias: AB (nálion-6 e -11) e AABB (nálion-6,6 e 6,10 e -6,12). A escala py está baseada nas propriedades fotofísicas do pireno, que é obtida usando-se espectroscopia fotoestacionária de fluorescência e espectroscopia de decaimento de fluorescência. A partir dos espectros de fluorescência foram determinadas as razões de intensidades das bandas vibrônicas, I I/I III, que aumentam com a polaridade do náilon (náilon-6 maior que náilon-11 e assim por diante). Observou-se também que o tempo de meia vida diminui com a polaridade, como esperado. A partir destes experimentos, mostrou-se que o pireno é um sensor de polaridade de curta distância, isto é de distância similar ao seu raio molecular. Discute-se ainda a vantagem desta metodologia que agrega a facilidade na preparação de amostras, porque medidas podem ser feitas em amostras na forma de pó, pérolas ou filmes, independentemente da espessura.

    Abstract in English:

    This work evaluates the surface polarity of five types of nylons: -6, -6,6, -11, -6,10, -6,12 using the py-scale. These nylons can be classified in two categories: AB (nylon-6 and -11) or AABB (nylon 6,6; 6,10 and 6,12). The py-scale is based on the photophysical properties of pyrene, which is obtained using steady-state fluorescence spectroscopy or the lifetime of the singlet excite state. From the steady-state fluorescence spectra we determine the ratio of the intensities of the vibronic bands, I I/I III, which increase with the polymer polarity (nylon-6 higher than nylon-11 and so on). We also observed that the lifetime decreases with the polarity, as expected. From these experiments we also showed that pyrene is a polarity sensor for short distances, i. e. similar to the molecular radius. We also discuss that the major advantage of these methodologies is the facility of the sample preparation because measurements can be performed with samples as powder, pellets or films (independently of the thickness).
  • Efeito de doadores de elétrons na polimerização de butadieno com catalisadores à base de neodímio Seção Técnica

    Rocha, Tereza C. J.; Soares, Bluma G.; Coutinho, Fernanda M. B.; Costa, Marcos A. S.

    Abstract in Portuguese:

    Foi estudado um processo de polimerização de butadieno, em escala de laboratório, para a obtenção de polibutadieno com alto teor de unidades repetitivas 1,4-cis. Foi utilizado um sistema catalítico do tipo Ziegler-Natta ternário, constituído por versatato de neodímio (catalisador), hidreto de diisobutilalumínio (cocatalisador) e cloreto de tert-butila (agente de cloração). O solvente utilizado foi uma mistura de hexano e ciclo-hexano (80/20 v/v). Foi estudado sistematicamente o efeito da presença de dois doadores de elétrons, tetra-hidrofurano (THF) e tetrametiletilenodiamina (TMEDA). Os doadores de elétrons foram adicionados ao meio da polimerização e/ou à solução do preparo do catalisador. A proporção dos compostos doadores de elétrons variou entre 20 e 200 ppm para o THF e entre 0 e 15 ppm para o TMEDA. Observou-se o efeito dos doadores de elétrons sobre a estereosseletividade e a atividade do sistema catalítico, a massa molar e a distribuição de massa molar do polibutadieno obtido. Os polímeros foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, cromatografia por exclusão de tamanho e calorimetria diferencial de varredura. Foram obtidos polímeros com teores de unidades 1,4-cis variando entre 99,2% e 93%. A massa molar ponderal média, <IMG SRC="/img/revistas/po/v15n1/24189s1.gif">, variou de 2,2 a 7,0 x 10(5). A temperatura de transição vítrea dos polímeros se manteve em torno de -110 ºC.

    Abstract in English:

    A laboratory scale process for producing polybutadiene with high content of cis-1,4 repeating units was studied. A Ziegler-Natta catalytic system constituted of neodymium versatate (catalyst), diisobutylaluminium hydride (cocatalyst) and tert-butyl chloride (chlorinating agent) was used. The solvent employed was a mixture of hexane and cyclohexane (80/20 v/v). The effect of two electron donors, tetrahydrofuran (THF) and tetramethylethylenediamine (TMEDA), was studied. The electron donors were added to the polymerization medium and/or to the solvent employed in the catalyst preparation. The proportion of electron donors was varied between 20 and 200 ppm for THF and between 0 and 15 ppm for TMEDA. The influence of electron donors on the stereoselectivity, catalytic activity, molar mass and molar mass distribution of polybutadiene was evaluated. The polymers were characterized by infrared spectroscopy, size exclusion chromatography and differential scanning calorimetry. Polymers with cis-1,4 units content varying between 99.2% and 93% were produced. The weight-average molar mass, <IMG SRC="/img/revistas/po/v15n1/24189s1.gif">, varied from 2.2 to 7.0x10(5). The polymers glass transition temperature was kept around -110ºC.
  • Compatibility and thermal stability studies on plasticized PVC/PMMA blend polymer electrolytes complexed with different lithium salts

    Elizabeth, R. Nimma; Kalyanasundaram, S.; Saito, Yuria; Stephan, A. Manuel

    Abstract in English:

    The lithium salt (x) (X= LiAsF6, LiPF6, LiN(C2F5SO2)2 , LiN(CF3SO2)2, LiBF4) was complexed with a host of poly(vinyl chloride) (PVC)/ poly(methyl methacrylate) (PMMA) blend polymer and plasticized with a combination of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate(PC). The polymer electrolyte films were prepared for constant PVC/PMMA blend ratio. The electrochemical stability and thermal stability of the solid polymer electrolytes were reported. The role of PMMA to the phenomena occurring at the interface between the electrolyte and the lithium metal electrode was explored.
  • Uma nova metodologia para a simulação de escoamentos de fluidos viscoelásticos Seção Técnica

    Muniz, André R.; Secchi, Argimiro R.; Cardozo, Nilo S. M.

    Abstract in Portuguese:

    É proposta neste trabalho uma nova metodologia para resolução das equações governantes de fluidos viscoelásticos, baseada no método dos volumes finitos, usando o arranjo co-localizado para as variáveis e malhas estruturadas. São utilizadas aproximações de alta ordem para os fluxos lineares e não-lineares médios nas interfaces dos volumes, e para os termos não-lineares que surgem da discretização das equações constitutivas. Nesta metodologia, os valores médios das variáveis nos volumes são usados durante todo o procedimento de resolução, e os valores pontuais são obtidos ao final, através da deconvolução dos valores médios. O sistema de equações discretizadas é resolvido de forma simultânea, pelo método de Newton. A metodologia é exemplificada para um problema clássico em mecânica de fluidos computacional, o escoamento stick-slip, usando como equação constitutiva o modelo de Oldroyd-B. As soluções obtidas apresentaram boa precisão, sendo livres de oscilações mesmo em regiões de grandes gradientes das variáveis.

    Abstract in English:

    In this work, a new methodology to solve the governing equations of viscoelastic fluid flows is proposed. This methodology is based on the finite-volume method with co-located arrangement of the variables, using high-order approximations for the linear and nonlinear average fluxes in the interfaces and for the nonlinear terms resulting from the discretization of the constitutive equations. In this methodology, the average values of the variable in the volumes are used during the resolution, and the point values are recovered in the post-processing step by deconvolution of the average values. The nonlinear equations, resulting from the discretization technique, are solved simultaneously, using the Newton's method. The solutions obtained are oscillation-free and accurate, as can be seen in the solution of the stick-slip flow, used as an illustrative example.
  • Acetilação da fibra de bucha (Luffa cylindrica) Seção Técnica

    d'Almeida, Ana L. F. S.; Calado, Verônica; Barreto, Daniel W.; d'Almeida, José R. M.

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho, foi analisado o efeito de um tratamento químico, ou seja, de acetilação de grupos, sobre a estrutura e a morfologia superficial de fibras de bucha (Luffa cylindrica) por meio de FTIR e microscopia eletrônica de varredura. Esse tratamento foi realizado tendo por objetivo aumentar a compatibilidade da bucha com as matrizes poliméricas usualmente empregadas em compósitos. Mostrou-se que o tratamento reduziu a polaridade das moléculas de celulose e removeu a camada superficial das fibras de bucha, expondo a sua estrutura fibrilar interna, com conseqüente aumento da área disponível para a adesão.

    Abstract in English:

    In this work the effect of a new chemical surface treatment on the structure and surface morphology of loofah fibers (Luffa cylindrica) was analyzed, using infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The chemical treatment is aimed at increasing loofah compatibility with the polymeric matrices commonly used in composites. It was shown that the treatment used caused a reduction on the polarity of cellulose molecules, and removed the outer surface layer of loofah fibers, exposing their internal fibrillar structure. As a consequence the treatment promoted an increase on the surface area available to adhesion.
  • Efeito da aplicação do poliestireno sulfonado (PSSNa) como aditivo em argamassas e concretos de cimento Portland CPV32 Seção Técnica

    Royer, Betina; Assunção, Rosana M. N.; Rodrigues Fº, Guimes; Motta, Leila A. C.

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho foi investigado o uso do Poliestireno sulfonado (PSSNa), produzido a partir de copos plásticos descartáveis de Poliestireno (PS), como aditivo em argamassas e concretos de cimento Portland CPV32. A avaliação do PSSNa como aditivo foi baseada em ensaios de fluidez e resistência mecânica à compressão de corpos de prova. Foi observado, em argamassas com relação água/cimento (a/c) de 0,48, um aumento na fluidez com o aumento das porcentagens de PSSNa (0,25 a 1,00%). A adsorção do PSSNa sobre as partículas de cimento melhora a dispersão dos componentes da argamassa, aumentando a resistência mecânica à compressão dos corpos de prova após a cura. A aplicação do PSSNa em concreto apresentou o mesmo efeito. O abatimento do concreto sem PSSNa foi de 50 mm, atingindo cerca de 200 mm com o uso do polieletrólito. Devido à elevada plasticização observada é possível empregar o PSSNa como aditivo redutor de água. Foi produzido um concreto com o mesmo abatimento da referência sem aditivo reduzindo-se a quantidade de água em 20,8%. O ganho de resistência mecânica à compressão obtido foi de 21,5 e 26,3 %, respectivamente aos 7 e 28 dias de cura. Estes resultados mostraram que soluções de PSSNa podem atuar eficientemente como aditivo superplastificante ou redutor de água em argamassas e concretos.

    Abstract in English:

    In this work an investigation was made of the effects from adding PSSNa, obtained from disposable polystyrene (PS) cups, as admixture agent in mortars and concrete with varying ratios from 0.25 to 1.00%. The evaluation of PSSNa as additive was based on results of fluidity and mechanical strength to compression. In mortars with water/cement ratio of 0.48, an increase in flow was observed when the dosage of PSSNa varied from 0.25 to 1.00%. The dispersion of mortar components was improved due to the adsorption of PSSNa on cement particles, which increased the mechanical strength of mortars. Similar results were obtained with the application of PSSNa to concrete. The slump of the concrete taken as reference was 50 mm, while for the concrete with PSSNa it reached about 200 mm. Because of its plasticization of concrete, PSSNa can be used as additive to reduce the amount of water required. For instance, a concrete with the same slump of the reference concrete was produced using PSSNa and a reduction of 20.8% in the volume of water. The increase in mechanical strength was 21.5 and 26.3%, respectively, at 7 and 28 days of curing. These results showed that PSSNa solutions can act as superplasticizer or as admixture to reduce the amount water in mortars and concretes.
  • Módulo de reometria capilar e auto-reforçamento de baixo custo Seção Técnica

    Morita, Augusto T.; Toma, Mário S.; De Paoli, Marco-Aurelio

    Abstract in Portuguese:

    São reportados os testes realizados com dois módulos capazes de realizar análises de reometria capilar e também induzir a orientação molecular (também chamado como auto-reforçamento) de polímeros, os quais foram projetados e montados neste laboratório. Os módulos são acoplados a uma Máquina Universal de Ensaios, a qual é responsável pela realização dos ensaios, sendo o baixo custo o principal atrativo dos módulos. Os resultados obtidos com o módulo de reometria capilar foram comparados com os obtidos num reômetro comercial e apresentaram boa concordância. O auto-reforçamento foi capaz de induzir a orientação molecular e levar a um aumento de aproximadamente 50% nas propriedades de flexão, se comparadas às amostras não reforçadas.

    Abstract in English:

    The results obtained with a capillary rheometer and die-drawing module, designed and assembled in our laboratory, are presented. The modules were connected to a universal stress-strain equipment, which is responsible for the movements and the data acquisition. The results obtained with the capillary module, assembled in this work, were comparable to those obtained with a commercial equipment. The low cost is one of the main advantages of the reported equipment. The die-drawing method was also capable of inducing a molecular orientation and enhancing the flexural properties of a polymer material in comparison to the non-reinforced sample.
  • Caracterização de resíduos de copolímeros de etileno-acetato de vinila - EVA Seção Técnica

    Zattera, Ademir J.; Bianchi, Otávio; Zeni, Mara; Ferreira, Carlos A.

    Abstract in Portuguese:

    O poli[(etileno)-co-(acetato de vinila)] (EVA) possui grande aplicação na indústria calçadista, sendo utilizado na confecção de placas expandidas para posterior corte de palmilhas e entressolas. Estudos realizados na região sul do Brasil mostraram que os resíduos gerados pela indústria calçadista foram superiores a 200 toneladas/mês em 2001, sendo o maior volume oriundo de recortes de placas expandidas. Por isso, o objetivo deste trabalho foi o de caracterizar resíduos de EVA de chapas expandidas, visando à reciclagem mecânica desse material. Análises em MEV demonstraram que o resíduo de EVA apresenta uma morfologia microcelular que é destruída após o processo de moagem. O resíduo de EVA moído apresenta duas fases, uma reticulada (matriz) e uma não-reticulada (dispersa). O resíduo de EVA apresentou teor de gel de aproximadamente 75% em massa, cerca de 20% em massa de acetato de vinila (VAc), fora processado a partir de EVA com aproximadamente 28% de VAc e possui teor de carga inorgânica de 20% em massa, segundo análises em TGA. O EVA resíduo apresentou maiores valores de módulo elástico e de dureza, e menores valores de elongação na ruptura e de resistência ao impacto Izod. O custo energético da moagem do resíduo de EVA foi calculado como sendo inferior a 5% do valor do EVA virgem.

    Abstract in English:

    Poly[(ethylene)-co-(vinyl acetate)] (EVA) has large application in the shoes industries, especially as expanded sheets, in order to produce insoles and innersoles. Studies carried out in the south region of Brazil in 2001 have demonstrated that the residues generated by shoes industries were higher than 200 ton/month, the major part of which is composed by EVA expanded sheets. With this in mind, the objective of this work was to characterize the residues of expanded EVA and also to analyze the milling cost in order to make the recycling possible. The EVA residues presented originally a microcellular structure, which was destroyed after milling, according to SEM analysis. The EVA powder was found to be composed by two phases: a crosslinked phase (75wt%) and a soluble one (25wt%). The VAc content in EVA residues was found to be around 20wt% and it is believed that the EVA had originally ca. 28wt% of VAc before the crosslinking process, according to the TG analysis. Besides, it was found that the crosslinked structure of EVA residues make them stiffer than virgin EVA used for comparison, according to mechanical tests. The milling cost was estimated to be less than 5% compared to the virgin EVA.
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