Caracterização das propriedades térmicas e mecânicas de filmes de poli(ácido lático) plastificados com dibutil fumarato ou dibutil maleato

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Química.No presente trabalho investigou-se a influência do dibutil fumarato e dibutil maleato nas concentrações de 10,3%, 14,3% e 18,1% em massa na plastificação do poli(ácido lático). A adição dos plastificantes na matriz de PLA ocorreu por meio de extrusão a 160 oC seguida pela termoprensagem a 170 ºC para preparo dos filmes. A avaliação das propriedades dos filmes, para determinação da influência do plastificante no meio utilizou a análise gravimétrica, para quantificar o teor real de plastificante na matriz após os processos térmicos; análises térmicas de calorimetria diferencial de varredura e análise dinâmico-mecânica para investigar a influencia do plastificante nos parâmetros de temperatura de transição vítrea, cristalização e fusão; entalpias de cristalização e fusão; e grau de cristalinidade; como também o ensaio de tensão-deformação por meio de tração aplicada nos filmes para investigação da deformação na ruptura e módulo de Young. A análise de dados permitiu observar uma perda na massa de plastificante inicialmente adicionada. Apesar da redução no teor de plastificante, houve uma redução significativa na Tg, evidenciada nos filmes com teor inicial de 14,3% de plastificante que também mostraram um aumento na deformação na ruptura. O módulo de Young para os filmes plastificados, quando comparado ao PLA, também mostrou redução. Ainda, os filmes com 10,3% de plastificante inicial, mostraram um efeito antiplastificante, enquanto que os dados observados para os filmes com 18,1% de plastificante sugerem uma reação de enxerto ou extensão de massa molar

Estudo de variáveis que modificam a cinética de cristalização do PLA em blendas PLA/PVAL e PLA-g-MA/PVAL

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015.A busca por materiais biodegradáveis tem sido intensificada nos últimos anos com o objetivo de reduzir impactos ambientais. O poli(vinil álcool) (PVAL) e o poli(ácido lático) (PLA) são polímeros biodegradáveis amplamente produzidos. Uma alternativa para a obtenção de um material com propriedades diferentes dos polímeros puros é a preparação de blendas poliméricas. O presente trabalho avaliou o efeito do enxerto de anidrido maleico (MA) na cadeia polimérica do PLA na morfologia de blendas PLA-g-MA/PVAL, em comparação às blendas PLA/PVAL, bem como a influência do processamento, do enxerto e da presença de PVAL na cinética de cristalização isotérmica do PLA. A reação de enxerto foi realizada em reômetro de torque e o produto caracterizado por espectroscopia de UV-Vis, sendo ácido maleico o grupo funcional enxertado. As blendas PLA/PVAL e PLA-g-MA/PVAL foram preparadas por extrusão, em diferentes composições. Uma análise morfológica comparativa dos sistemas PLA/PVAL e PLA-g-MA/PVAL mostrou uma mudança na forma dos domínios de PVAL, de domínios esféricos para domínios fibrilares de dispersão regular nas blendas com componente enxertado, sugerindo uma estabilização da interface entre os dois polímeros. Efeitos significativos do processamento na cinética de cristalização, com base nos parâmetros cinéticos de Avrami, foram associados à diminuição do emaranhamento das cadeias, devido ao cisalhamento dos materiais no processamento. Os resultados mostraram que o PVAL pode atuar como agente de nucleação e que a taxa de cristalização aumentou com a área superficial dos domínios. Em quantidades elevadas, o PVAL atuou inibindo o efeito causado pelo processamento. O enxerto também apresentou influência no mecanismo de nucleação, bem como na forma dos cristais, que passaram da forma esferulítica (PLA) para hexagonal (PLA-g-MA).Abstract : The search for biodegradable materials has been intensified in recent years in order to reduce environmental impacts. Poly(vinyl alcohol) (PVAL) and poly(lactic acid) (PLA) are widely produced biodegradable polymers. An alternative to materials with intermediate properties in relation to neat polymers is the formulation of polymer blends. The present study evaluated the effect of maleic anhydride (MA) graft on the PLA polymeric chain in the morphology of PLA-g-MA/PVAL blends compared to PLA/PVAL blends, as well as the effect of processing, graft, and the presence of PVAL in the isothermal crystallization kinetics of PLA. The graft reaction was performed in a torque rheometer, the product was characterized by UV-Vis spectroscopy, and the maleic acid was the grafted functional group. Blends of PLA/PVAL and PLA-g-MA/PVAL were prepared through extrusion of the materials at different compositions. A comparative morphological analysis of the systems PLA/PVAL and PLA-g-MA/PVAL shows that there was a change in the form of PVAL domains, from spherical to fibrilar domains of regular dispersion in blends with a grafted component, suggesting some interface stabilization between the polymers. Significant processing effects in the crystallization kinetics, based on the Avrami kinetic parameters, were associated to a reduction of chain entanglement due to a high shearing of the materials in the processing. The results shows that the PVAL can act as a nucleating agent, and the crystallization rate increases with the surface area of the PVAL domains. PVAL acted by inhibiting the processing effect in blends of high PVAL proportion. The graft also showed an influence on the nucleation mechanism, as the PLA-g-MA presented a hexagonal spherulitic shape (PLA)

Control de la velocidad de degradación de materiales compuestos para aplicacions biomédicas

En este trabajo se ha utilizado la técnica del dipping, para practicar varios tipos de recubrimientos de ácido poliláctico sobre un nuevo material compuesto totalmente biodegradable formado por PLA + vidrio de fosfato; siendo ambos materiales biodegradables, y por tanto, también el compuesto. El principio de funcionamiento que presenta este tipo de técnica es actuando como barrera física entre los fluidos biológicos y el material compuesto, protegiéndolo frente a la degradación y prolongando en el tiempo las propiedades mecánicas. El control de la velocidad de degradación se ha llevado a cabo variando el grosor y el número de capas. Mediante diversas técnicas de análisis, como los ensayos a flexión o la microscopía electrónica, se han determinado las propiedades mecánicas durante las 4 semanas que ha durado el análisis, así como los cambios morfológicos del compuesto y de la capa o capas protectoras. Los resultados mostraron cambios significativos en la morfología de los materiales después de 4 semanas de inmersión en fluido fisiológico simulado (SBF). El recubrimiento de menor espesor obtuvo los mejores resultados

Procesado del ácido poliláctico (PLA) y de nanocompuestos PLA/montmorillonita en planta piloto: Estudio de sus cambios estructurales y de su estabilidad térmica

Se aplican procesos de transformación y tratamiento determoplásticos (inyección, extrusión-inyección y recocido) al ácido poliláctico (PLA) y a determinados nanocompuestos PLA/montmorillonita, con objeto de estudiar las variaciones de la estructura físico-química del PLA durante su procesado en planta piloto. El grado de cristalinidad de los materiales se estudió mediante calorimetría de barrido diferencial (DSC), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopía FTIR, constatándose que el procesado mecánico provoca la práctica desaparición de la estructura cristalina del PLA, que se recupera mediante el recocido. Además, la técnica FTIR ha permitido el estudio de interacciones químicas entre los componentes de los nanocompuestos. Por otro lado, se ha estudiado la estabilidad térmica de muestras de PLA y de sus nanocompuestos, a partir de temperaturas de descomposición características, que se obtienen de los termogramas TGA

PLACA/DPLACA: code for simulating the behaviour of a monolithic/disperse plate-type fuel

Se presentan los códigos PLACA/DPLACA desarrollados para la descripción del comportamiento bajo irra-diación de elementos combustibles del tipo de los utilizados en reactores nucleares de investigación. PLACA en sus dos versiones, simula combustibles monolíticos y dispersos, respectivamente. Reúnen una treintena de modelos teóricos o empíricos interrelacionados y mutuamente dependientes, por lo que uno de los desafíos es obtener un funcionamiento armónico del conjunto. Ambos códigos fueron empleados para simular diversas historias de irradiación. La comparación entre los resultados calculados y los datos experimentales demuestra que los modelos utilizados y el acoplamiento entre ellos son adecuados, permitiendo una simulación detallada de la evolución dentro del reactor de los parámetros físicos más relevantes de un elemento combustible del tipo placa.Peer Reviewe

Mejora de las propiedades mecánicas y compatibilidad de mezclas de PHBV/PLA con plastificantes comerciales de origen bio

Actas del Congreso publicadas por ed. Compobell. ISBN 978-84-942655-8-7Mezclas de poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) y ácido poliláctico (PLA) se prepararon con un plastificante comercial funcionalizado de origen bio. La morfología obtenida, así como las propiedades mecánicas y dinamo-mecánicas de probetas inyectadas se ha evaluado observándose una mejora en la compatibilidad del PHBV y el PLA y un aumento en la deformación a rotura en tracción.A number of samples of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) and polylactic acid (PLA) were treated with a commercial funcionalised bio plasticiser. The relevant assessment was made on the morphology and both the mechanic and dynamo-mechanic properties obtained in the injected test tubes. An improvement in terms of compatibility between PHBV and PLA has been observed, as well as an increase in strain at break in tensile testing.Ministerio de Economía y Competitividad (proyecto MAT2012-38947-C02-01) y Pla de Promoció de la Investigació de la Universitat Jaume I (PREDOC / 2012/32

Control de la velocidad de degradación de materiales compuestos para aplicaciones biomédicas.

En este trabajo se ha utilizado la técnica del dipping, para practicar varios tipos de recubrimientos de ácido poliláctico sobre un nuevo material compuesto totalmente biodegradable formado por PLA + vidrio de fosfato; siendo ambos materiales biodegradables, y por tanto, también el compuesto. El principio de funcionamiento que presenta este tipo de técnica es actuando como barrera física entre los fluidos biológicos y el material compuesto, protegiéndolo frente a la degradación y prolongando en el tiempo las propiedades mecánicas. El control de la velocidad de degradación se ha llevado a cabo variando el grosor y el número de capas. Mediante diversas técnicas de análisis, como los ensayos a flexión o la microscopía electrónica, se han determinado las propiedades mecánicas durante las 4 semanas que ha durado el análisis, así como los cambios morfológicos del compuesto y de la capa o capas protectoras. Los resultados mostraron cambios significativos en la morfología de los materiales después de 4 semanas de inmersión en fluido fisiológico simulado (SBF). El recubrimiento de menor espesor obtuvo los mejores resultados

Diseño de órtesis activa dinámica que permite la movilidad del brazo y antebrazo, en niños de 3 a 6 años

Proyecto de Graduación (Bachillerato en Ingeniería en Diseño Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Industrial, 2016.Design development active dynamic orthosis for assisted mobility of superior members, when children 3 to 6 years with little or no ability to move their arms, allowing them to maintain a position and oscillate in it.Hospital de Niño

Localized Structures Embedded in the Eigenfunctions of Chaotic Hamiltonian Systems

We study quantum localization phenomena in chaotic systems with a parameter. The parametric motion of energy levels proceeds without crossing any other and the defined avoided crossings quantify the interaction between states. We propose the elimination of avoided crossings as the natural mechanism to uncover localized structures. We describe an efficient method for the elimination of avoided crossings in chaotic billiards and apply it to the stadium billiard. We find many scars of short periodic orbits revealing the skeleton on which quantum mechanics is built. Moreover, we have observed strong interaction between similar localized structures.Comment: RevTeX, 3 pages, 6 figures, submitted to Phys. Rev. Let