Cinética de cristalização a frio do poli (tereftalato de etileno).

O pico de cristalização exotérmico que é freqüentemente observado durante o aquecimento do poli (tereftalato de etileno) (PET) no calorímetro exploratório diferencial (DSC) é atribuído ao ordenamento parcial das regiões amorfas e é denominado pico de cristalização a frio. Neste trabalho a cinética da cristalização a frio isotérmica e não isotérmica do PET foi investigada através de DSC, difração de raios-X e ensaios mecânicos. A taxa de cristalização isotérmica do PET foi determinada como função da temperatura e uma análise de AVRAMI foi realizada. Os resultados indicaram que em baixas temperaturas o processo de cristalização a frio é composto por dois estágios, enquanto que para elevadas temperaturas apenas um estágio foi observado. A constante de velocidade de cristalização K aumentou e o meio tempo de cristalização (ti/2) diminuiu com o aumento da temperatura de cristalização. O expoente de AVRAMI, n, apresentou valores próximos de 2, que corresponde a uma morfologia em forma de disco formada por nucleação heterogênea. A cristalização a frio aumentou a cristalinidade e conseqüentemente alterou as propriedades mecânicas das amostras. A cinética da cristalização não isotérmica do PET foi estudada através da equação de OZAWA e diferentes taxas de aquecimento foram analisadas. A temperatura de cristalização a frio do PET aumentou progressivamente com a velocidade de aquecimento, sugerindo uma redução na velocidade geral de cristalização com o aumento da velocidade do experimento. O expoente de OZAWA m apresentou uma redução com o aumento da temperatura de cristalização, seguindo a mesma tendência da cristalização isotérmica, enquanto que na constante de velocidade K' foi verificada uma redução significativa com o aumento da temperatura, em tendência oposta à observada por condições isotérmicas.The exothermic peak that is frequently observed during the heating scan of a differential scanning calorimetry (DSC) experiment of poly (ethylene terephthalate) (PET) is due to a cold crystallization process, originating from the rearrangement of the amorphous regions into a crystalline phase. In this work the isothermal and non-isothermal cold crystallization kinetics of PET was investigated by using DSC, X-ray diffraction and tensile experiments. The isothermal rate of crystallization was determined as a function of temperature and the AVRAMI analysis was conducted, indicating that in low temperatures the cold crystallization process occurs in two regime behavior, while for high temperatures just one stage was observed. The constant of isothermal crystallization rate K increased and the half time of crystallization (ti/2) decreased with the increase in the crystallization temperature. AVRAMI exponent n presented values close of 2, and this corresponds to a disc-like morphology formed by heterogeneous nucleation. The cold crystallization increased the crystallinity and therefore the tensile properties of the samples. Non-isothermal cold crystallization kinetics of PET was studied using the OZAWA model by applying different heating rates. The cold crystallization temperature of PET increased progressively with the heating speed, suggesting a reduction in general speed of crystallization with the increase of the scanning rate. OZAWA exponent m showed a reduction with increase of crystallization temperature, following the same tendency of the isothermal crystallization. The constant of speed K' had a significant reduction with the increase of temperature, in opposite trend as observed by isothermal conditions

Comportamento reológico do Bio-PE e do PCL na presença do PEgAA e PEgMA

O reômetro de torque é um equipamento que reproduz em escala laboratorial o processamento de polímeros.Neste equipamento, a velocidade de rotação dos rotores, temperatura e tempo de processamento são parâmetrospredeterminados e impostos ao sistema investigado; avalia-se o torque necessário para a fusão, mistura ehomogeneização da amostra. Através do gráfico do torque em função do tempo e do gráfico da temperaturaem função do tempo de processamento, cujos valores estão relacionados com as propriedades reológicas,estrutura e massa molar das amostras, é possível obter informações sobre o comportamento dos polímeros emfluxo, ou seja, durante o processamento. Neste trabalho, foi investigado o efeito do polietileno graftizadocom ácido acrílico (PEgAA) e do polietileno graftizado com anidrido maléico (PEgMA) no biopolietileno(Bio-PE) e no poli(ε-caprolactona) (PCL) por reometria de torque. Foi verificado que o PEgAA e o PEgMApromoveram aumento no torque dos sistemas Bio-PE/PEgAA, Bio-PE/PEgMA, PCL/PEgAA e PCL/PEgMA,possivelmente resultante de interações e/ou reações químicas ocorridas nesses sistemas poliméricos. Espectrosde FTIR evidenciaram possíveis interações e/ou reações químicas entre os grupos funcionais dos polímerosgrafitizados e o Bio-PE e o PCL. Valores de torque mais altos foram observados nos sistemas com parâmetrosde solubilidade (δ) mais próximos, corroborando com os cálculos propostos por Hansen

Comparative study of the effect of TiO2 and ZnO on the crystallization of PHB

Foram preparados compósitos PHB/TiO2 e PHB/ZnO num misturador interno de laboratório, a cristalizaçãofoi investigada por calorimetria exploratória diferencial (DSC), com taxas de aquecimento e resfriamentoentre 5 e 30 °C/min e a superfície de fratura de seletas composições analisada por microscopia eletrônica devarredura (MEV). Através das imagens de MEV foi observado que as nanopartículas de ZnO e TiO2 estãobem dispersas na matriz de PHB. Por DSC, observou-se que a adição de TiO2 e ZnO modificou a temperaturae taxa de cristalização do PHB, sem afetar significativamente a cristalinidade total. Em geral, a adição dacarga TiO2 promoveu alterações mais significativas na matriz de PHB, comportando-se como um agente nucleante

Crystallization kinetics of poly (butylene adipate terephthalate) in biocomposite with coconut fiber

Os parâmetros da cristalização a partir do fundido de um composto de fibras lignocelulósicas de côco dispersasem poli (butileno adipato tereftalato) (PBAT), uma matriz de copoliéster totalmente biodegradável, foiestudada por calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os compostos de PBAT/fibra de côco com 10% e20% de fibra foram preparados num misturador interno de laboratório; a reometria de torque mostrou degradaçãoinsignificante durante o processamento. A cristalização não-isotérmica a partir do fundido da matrizfoi estudada por DSC em compostos com 10% de fibra com taxas de resfriamento entre 2 e 32°C/min, e informaçõesquantitativas foram fornecidas em temperaturas e taxas de cristalização, bem como a cristalinidadedesenvolvida, que apresentou valor maior do que o esperado nas altas taxas de resfriamento. Os resultadoscinéticos da cristalização foram correlacionados usando modelos clássicos macrocinéticos: Pseudo-Avrami,Ozawa e Mo, para obter expressões analíticas quantitativas apropriadas para o processamento. Os modelosPseudo-Avrami e Mo representaram bem os dados experimentais. Uma análise detalhada da modelagem éapresentada, a fim de avaliar as incertezas esperadas. Apesar de desvios observados no início e no final doprocesso de cristalização, o modelo Mo é recomendado como a melhor correlação empírica geral dos dadosexperimentais para o propósito pretendido.Palavras-chave: PBAT, fibra vegetal, cristalização a partir do fundido, modelos cinéticos

Efeito das variáveis reacionais na síntese de um polímero biodegradável funcionalizado: PCL-g-MA

A Poli(ɛ-caprolactona) (PCL) é um termoplástico sintético biodegradável que tem sido foco de estudos emnovos “polímeros verdes”, devido principalmente as suas boas propriedades mecânicas, o que a torna competitivacom outros polímeros convencionais e biopolímeros, tais como: Poli(ácido lático) (PLA), Poli(hidroxibutirato) (PHB). O objetivo deste trabalho foi a enxertia de grupos reativos anidrido maleico (MA)na PCL para a produção de um polímero funcional biodegradável. A síntese de enxertia do anidrido maleicona PCL ocorreu em um misturador interno de laboratório, utilizando concentrações de 2,5 e 5 % de MA e de0,3 e 0,5% do iniciador peróxido de dicumila (DCP) em duas temperaturas de processo, 110oC e 160oC. Ametodologia do planejamento fatorial 23 foi usada visando à otimização dos experimentos, assim como tambémpara avaliar a eficiência das condições reacionais empregadas para a funcionalização da PCL. Os resultadosindicaram que o anidrido maléico foi enxertado na PCL usando o iniciador peróxido de dicumila. Aporcentagem de anidrido maléico grafitizado (%gMA) foi obtida por titulação e comprovada por Espectroscopiana região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Através dos resultados obtidos podeseinferir que um maior teor (5,0%) de MA favoreceu positivamente a enxertia. No entanto, acima de determinadaquantidade, possivelmente ocorre uma saturação do sistema e a tendência é a recombinação.Palavras-chave: Funcionalização, anidrido maléico, Poli (ɛ-caprolactona), polímeros biodegradáveis

Aplicação de método estatístico no estudo da influência do peróxido de hidrogênio e do borohidreto de sódio na síntese de nanoparticulas de prata (AGNPS)

Nanomateriais vem atraindo bastante atenção nos últimos anos em virtude das suas propriedades que permitemaplicações em diversas áreas como: química, física, medicina, fármacos e engenharias. No universo dosnanomaterias, as nanopartículas de prata (AgNPs) tem despertado o interesse de vários pesquisadores devidoao seu potencial bactericida. Estudos recentes correlacionaram a eficácia da atividade antimicrobiana com arazão superfície-volume, morfologia, polidispersividade, tamanho de partícula e estabilidade das AgNPs.Este trabalho teve como objetivo compreender a influência do borohidreto de sódio (NaBH4) e do peróxidode hidrogênio (H2O2) nas propriedades das AgNPs. A síntese das AgNPs foi realizada através da reduçãoquímica de íons de prata com NaBH4, na presença de H2O2 e Citrato de Sódio (SCT). Para determinar a influênciacausada pelo H2O2 e NaBH4, foram empregados diferentes variações de concentrações e volumes eao resultado foi aplicado o Teste de Fisher para determinar a significância entre essas variáveis. As amostrasforam caracterizadas por Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) e Potencial Zeta. Como resultado, o Testede Fisher em conjunto com os valores obtidos de tamanho de partícula, estabilidade e polidispersividade determinaramvariáveis estatisticamente iguais, ou seja, as variáveis que não influenciam estatisticamente naformação das partículas, bem como, a influência causada pela variação do H2O2 e do NaBH4 nas propriedadesdas AgNPs. Por fim, a variação da concentração de NaBH4 e volume de H2O2 causam efeitos sob o diâmetro,estabilidade e polidispersividade de AgNPs os quais foram estudados e aqui estão descritos.Palavras-chave: Nanociência, nanopartículas de prata, Teste de Fisher

PCL/ZnO Bio-friendly Films as Food Packaging Material.Thermal and morphological analysis

Films of Poly(-caprolactone) (PCL) and PCL/Zinc Oxide (ZnO) were obtained by solution processing.Thermal behaviour and morphological structure were analysed by means of Thermogravimetry (TGA), DifferentialScanning Calorimetry (DSC), Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM).The addition of ZnO to PCL decreased the degradation temperature about 50-70°C; the films are thermallystable up to 200°C, making them suitable for packaging hot grilled chicken. ZnO did not promote significantalterations of the PCL fusion and melt crystallization, however the crystallinity increased; probably ZnO actsas nucleating agent during PCL crystallization as OM images showed greater amount of small spherulites onPCL/ZnO films. According to SEM, the methodology utilized is adequate for producing films in concentrationsup to 5% ZnO.Keywords: PCL, ZnO, Thermal behaviour, Morphological structure