Desenvolvimento de adesivo “verde” a partir de breu branco (Protium heptaphyllum) com potencial para utilização em compósitos

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver a partir do uso da resina de Protium heptaphyllum, um adesivo com potencial. Para tanto, buscou-se desenvolver o bioadesivo a partir da modificação química pela reação de reticulação da resina com óleo de linhaça na presença de catalisador à base de metal de transição. A resina foi inicialmente caracterizada por RMN de 1H e 13C para identificação dos grupos majoritários que poderiam auxiliar na reação de reticulação. Observou-se presença de α e β-amirinas, bem como, dióis como breína e maniladiol. Propuseram-se duas etapas para a formulação de adesivo de Protium heptaphyllum. Inicialmente, para determinar qual catalisador conduziria a maior resistência à tensão de cisalhamento. Nesta etapa, utilizou-se os catalisadores de octanoato de cobalto 12% e o octanoato de zircônio 18% com concentração de 0,5% (m/m). Os resultados do ensaio de tensão de cisalhamento evidenciaram que as amostras formuladas a partir do catalisador de cobalto obtiveram resistência superior às que utilizaram o zircônio como catalisador. Na realização da segunda etapa, desejava-se avaliar qual a influência da relação entre resina/óleo de linhaça e da concentração de catalisador. Os experimentos foram conduzidos segundo um planejamento estatístico fatorial 32. A partir dos resultados do ensaio de tensão de cisalhamento observou-se que a amostra que obteve os melhores desempenhos de adesão foi a amostra com relação de breu/óleo de 80:20 (massa/massa) e baixas concentrações de catalisador (0,5% m/m), uma vez que segundo os resultados obtidos pela ANOVA, a concentração de catalisador não interfere decisivamente para o aumento da adesão do adesivo. Para avaliação do processo de reticulação, a resina, óleo de linhaça e o adesivo produzido, após obtenção da melhor formulação (II Etapa), foram caracterizados através de análise de TGA, DSC e FTIR. Foram observadas diferenças significativas entre o adesivo e a resina de Protium heptaphyllum nas três análises. No TGA ocorreu aumento da estabilidade térmica do adesivo atribuído pela reação de reticulação. Além disso, observou-se que o adesivo realiza cura através de dois eventos térmicos endotérmicos, constatados pelo DSC. Nos ensaios de infravermelho, verificou-se que há diferenças entre os espectros de FTIR da resina, óleo de linhaça e do adesivo com o desaparecimento de bandas existentes na resina, bem como, no óleo de linhaça, indicando que ocorreu reação de reticulação. Foi realizado ainda teste de comparação o adesivo produzido com o adesivo comercial policloropreno. Ensaios mecânicos desta etapa indicam que o bioadesivo possui maior resistência de adesão em relação ao adesivo comercial, atingindo uma tensão média na ruptura de 7,66 e 0,113 MPa para os substratos de madeira e aço carbono, respectivamente. Avaliou-se ainda, a adesão do adesivo de Protium heptaphyllum em corpos de prova submersos em água por 4 (quatro) dias, em substratos de madeira e aço carbono. Os resultados observados mostraram que para substratos de aço carbono a resistência do adesivo obteve resultados compatíveis ao teste mecânico realizado a seco. Quanto aos corpos de prova de madeira, ocorreu perda de adesão, provocado provavelmente pela absorção de água do substrato. De maneira geral, observou-se a potencialidade do uso de adesivo de Protium heptaphyllum para aplicação para diversas aplicações.The present work aims to develop, from the use of Protium heptaphyllum resin, an adhesive with potential. Therefore, we sought to develop the bioadhesive from chemical modification by the crosslinking reaction of the resin with linseed oil in the presence of a transition metal-based catalyst. The resin was initially characterized by 1H and 13C NMR to identify the major groups that could help in the crosslinking reaction. The presence of α and β-amyrins was observed, as well as diols such as brein and maniladiol. Two steps were proposed for the formulation of Protium heptaphyllum adhesive. Initially, to determine which catalyst would lead to the highest shear stress strength. In this step, the catalysts of 12% cobalt octanoate and 18% zirconium octanoate with a concentration of 0.5% (m/m) were used. The results of the shear stress test showed that the samples formulated from cobalt catalyst had higher strength than those using zirconium as catalyst. In carrying out the second stage, the aim was to evaluate the influence of the relationship between resin/linseed oil and the concentration of catalyst. The experiments were carried out according to a 32 factorial statistical design. From the results of the shear stress test, it was observed that the sample that obtained the best adhesion performance was the sample with a pitch/oil ratio of 80:20 (mass/ mass) and low catalyst concentrations (0.5% m/m), since according to the results obtained by ANOVA, the catalyst concentration does not decisively interfere in the increase of adhesive adhesion. To evaluate the crosslinking process, the resin, linseed oil and the adhesive produced, after obtaining the best formulation (Step II), were characterized by TGA, DSC and FTIR analysis. Significant differences were observed between the adhesive and Protium heptaphyllum resin in the three analyses. In TGA there was an increase in the thermal stability of the adhesive attributed by the crosslinking reaction. Furthermore, it was observed that the adhesive cures through two endothermic thermal events, verified by the DSC. In the infrared tests, it was verified that there are differences between the FTIR spectra of the resin, linseed oil and the adhesive, with the disappearance of existing bands in the resin, as well as in the linseed oil, indicating that a crosslinking reaction occurred. A comparison test was also carried out on the adhesive produced with the commercial polychloroprene adhesive. Mechanical tests at this stage indicate that the bioadhesive has greater adhesion strength compared to the commercial adhesive, reaching an average stress at break of 7.66 and 0.113 MPa for the wood and carbon steel substrates, respectively. The adhesion of the Protium heptaphyllum adhesive to specimens submerged in water for 4 (four) days on wood and carbon steel substrates was also evaluated. The observed results showed that for carbon steel substrates the adhesive strength obtained compatible results to the mechanical test performed dry. As for the wooden specimens, there was a loss of adhesion, probably caused by the absorption of water from the substrate. In general, it was observed the potential of using Protium heptaphyllum adhesive for application in several applications

Development of a bio-based adhesive from Protium heptaphyllum resin

In this work, a bio-based adhesive is prepared from Protium heptaphyllum resin. The resin is first characterized by 1 H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy and the bioadhesive is then prepared using a simple mixture of the resin with linseed oil, catalyzed by cobalt octanoate, to induce crosslinking. The precursors and bioadhesive obtained are characterized by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The NMR analysis shows the presence of groups of triterpenes, such as α- and β-amyrins, and diols, such as brein and maniladiol. Thermogravimetric analysis reveals that the resin has less thermal stability than the bioadhesive. Mechanical tests indicate that the bioadhesive has greater adhesion strength compared to the commercial adhesive, reaching an average stress at break of 7.66 and 0.113 MPa for the wood and carbon steel substrates, respectively. In conclusion, the bioadhesive can be used for the production of composites

Thermal treatment of açaí (Euterpe oleracea) fiber for composite reinforcement

This work investigated the effect of thermal treatment in an autoclave on the chemical, physical, and morphological properties of lignocellulosic fibers from açaí (Euterpe oleracea Mart), and the behavior of this treated fiber in polypropylene (PP) matrix composites with polypropylene-graft-maleic anhydride (PPgMA) as the coupling agent. The treated and untreated fibers were characterized by chemical composition, x-ray diffraction, FTIR spectroscopy, and thermogravimetry, scanning electron microscopy and tensile tests were carried out for the composites. The results showed that the thermal treatment modified the hemicellulose and lignin content and increased the fiber surface roughness, without compromising the thermal stability. The composite prepared with thermally treated fibers and PPgMA exhibited an increase in tensile strength but a reduction in tensile modulus. In conclusion, the thermal treatment of vegetable fiber is a promising technique for improving the performance of composites

Flexibilização do ensino de cálculo de esforços a partir do uso de protótipo e software em linguagem PHP em cursos de Engenharia

Este projeto visa auxiliar o processo de desenvolvimento cognitivo dos alunos a partir da flexibilidade do ensino tradicional com o uso de novas metodologias. Neste contexto, uma alternativa viável para melhorar esta compreensão é a utilização de software de linguagem de script open source de uso geral, que possibilitará ao discente concretizar o conhecimento acerca de cálculos de esforços em disciplinas de estruturas. Para tanto, o software é utilizado em conjunto com um protótipo que realiza a ruptura de tesouras na escala 1/10, conformadas com auxílio de resina poliéster e resíduos de madeira. Os alunos foram estimulados a realizar a ruptura destas estruturas (resina mais resíduo de madeira) a partir do uso do protótipo e, em seguida, a utilização do software para auxiliar a rotina de cálculo dos esforços envolvidos no ensaio. A avaliação do uso desta proposta aliada a tradicionais técnicas de ensino foi determinada a partir da análise de dados em dois momentos: após aula expositiva, com a aplicação de questionário avaliativo sobre o conteúdo ministrado; e após o uso do protótipo e software, com a aplicação de novo questionário. A partir do desenvolvimento do projeto pode-se perceber uma redução de 45% no percentual de estudantes que haviam obtido um coeficiente insuficiente nos questionários avaliativos, evidenciando que com esta metodologia aliada a tradicionais técnicas de ensino como a aula expositiva atuou como um mecanismo dinâmico e motivacional para a busca da aprendizagem pelos discentes

Os aspectos semiológicos do acidente vascular encefálico: uma abordagem neurológica

O Acidente Vascular Encefálico (AVC) é um evento neurológico súbito, com um foco de isquemia ou hemorragia. Ambos, qualificados pelo déficit neurológico focal abrupto. Ressaltando, que estes déficits podem ocorrer, sendo a ocorrência espontânea, perduração de 15 minutos, autoresolutiva é denominada como Ataque Isquêmico Transitório (AIT), no entanto, toda insuficiência neural que não melhorar pós esse período deve ser manejado como AVC. O artigo objetivou descrever os principais aspectos clínicos do AVC. O AVC é uma emergência para a saúde pública, em razão de ser um potencial em gerar morbimortalidades para os portadores e prejuízos para os sistemas de saúde. O AVC do tipo isquêmico representa a maioria das ocorrências, o quadro clínico do paciente é correspondente ao tecido neural afetado, inicialmente a tomografia computadorizada sem contraste é o primeiro exame, por ser crucial para descartar a etiologia hemorrágica, a condução terapêutica se baseia em medidas neuroprotetoras através da estabilização da glicemia, temperatura e sódio, adequar os níveis pressóricos, mediante o prazo estipulado impor terapia antitrombótica. A manifestação hemorrágica, pode ocorrer por torção de aneurisma sacular originando o sangramento subaracnóideo ou por hipertensão gerando o sangramento intraparenquimatoso. A partir da análise das informações coletadas, elucida-se que o diagnóstico precoce e o período transcorrido até o manejo terapêutico são cruciais para o desfecho clínico do portador, ou seja, é possível a normalização ou ocorrer sequelas neurais e óbito

Studies of the mass composition of cosmic rays and proton-proton interaction cross-sections at ultra-high energies with the Pierre Auger Observatory

In this work, we present an estimate of the cosmic-ray mass composition from the distributions of the depth of the shower maximum (Xmax) measured by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory. We discuss the sensitivity of the mass composition measurements to the uncertainties in the properties of the hadronic interactions, particularly in the predictions of the particle interaction cross-sections. For this purpose, we adjust the fractions of cosmic-ray mass groups to fit the data with Xmax distributions from air shower simulations. We modify the proton-proton cross-sections at ultra-high energies, and the corresponding air shower simulations with rescaled nucleus-air cross-sections are obtained via Glauber theory. We compare the energy-dependent composition of ultra-high-energy cosmic rays obtained for the different extrapolations of the proton-proton cross-sections from low-energy accelerator data

Study of downward Terrestrial Gamma-ray Flashes with the surface detector of the Pierre Auger Observatory

The surface detector (SD) of the Pierre Auger Observatory, consisting of 1660 water-Cherenkov detectors (WCDs), covers 3000 km2 in the Argentinian pampa. Thanks to the high efficiency of WCDs in detecting gamma rays, it represents a unique instrument for studying downward Terrestrial Gamma-ray Flashes (TGFs) over a large area. Peculiar events, likely related to downward TGFs, were detected at the Auger Observatory. Their experimental signature and time evolution are very different from those of a shower produced by an ultrahigh-energy cosmic ray. They happen in coincidence with low thunderclouds and lightning, and their large deposited energy at the ground is compatible with that of a standard downward TGF with the source a few kilometers above the ground. A new trigger algorithm to increase the TGF-like event statistics was installed in the whole array. The study of the performance of the new trigger system during the lightning season is ongoing and will provide a handle to develop improved algorithms to implement in the Auger upgraded electronic boards. The available data sample, even if small, can give important clues about the TGF production models, in particular, the shape of WCD signals. Moreover, the SD allows us to observe more than one point in the TGF beam, providing information on the emission angle