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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Palavras-Chave (PT):

Resumo Original (PT):

NO PRESENTE TRABALHO FORAM FABRICADOS E CARACTERIZADOS MATERIAIS CELULARES A BASE DE DUAS MATRIZES POLIMÉRICAS DISTINTAS: BORRACHA NATURAL E POLIPROPILENO. ESTES TIPOS DE ESPUMAS POLIMÉRICAS PODEM CHEGAR A SER DE GRANDE IMPORTÂNCIA COMERCIAL DEVIDO A QUE ABRANGEM UMA AMPLA GAMA DE NECESSIDADES PARA DETERMINADAS APLICAÇÕES. ALÉM DO SEU GRANDE POTENCIAL DE APLICAÇÃO, OUTRA RAZÃO PELA QUAL ESTAS ESPUMAS FORAM ESTUDADAS E DESENVOLVIDAS É DEVIDO À NECESSIDADE DE ENTENDER E CONTROLAR OS DISTINTOS MECANISMOS QUE GOVERNAM O PROCESSO DE ESPUMAÇÃO DESTES MATERIAIS CELULARES. NOS TRABALHOS DESENVOLVIDOS FORAM ESTUDADAS ESTRATÉGIAS BASEADAS NO USO DE POLÍMEROS COM DIFERENTES ARQUITETURAS MOLECULARES, AGENTES ESPUMANTES COM DISTINTOS TAMANHOS DE PARTÍCULA, RESTRINGINDO A DIREÇÃO DE EXPANSÃO DA ESPUMA E MODIFICANDO A VISCOSIDADE DO POLÍMERO MEDIANTE SUA RETICULAÇÃO. OS MATERIAIS CELULARES FORAM FABRICADOS A PARTIR DE PROCESSOS DE ESPUMADO LIVRE QUE SÃO REALIZADOS SEM A INFLUÊNCIA DE NENHUM TIPO DE PRESSÃO EXTERNA A NÃO SER A EXERCIDA PELA ATMOSFERA E ATRAVÉS DA DECOMPOSIÇÃO DE GASES GERADOS POR AGENTES ESPUMANTES QUÍMICOS. A CARACTERIZAÇÃO DA ESTRUTURA CELULAR DOS MATERIAIS CELULARES FABRICADOS FOI REALIZADA UTILIZANDO IMAGENS DE SEM E ATRAVÉS DE UM PROGRAMA DE ANÁLISE DE IMAGEM FOI POSSÍVEL DETERMINAR ALGUNS PARÂMETROS DA ESTRUTURA CELULAR (TAMANHO DE CÉLULA, DENSIDADE CELULAR, ANISOTROPIA, ETC). ALÉM DISSO, FOI DETERMINADO O CONTEÚDO DE CÉLULAS ABERTAS, DENSIDADE E EM ALGUNS CASOS (ESPUMAS DE BORRACHA NATURAL ANISOTRÓPICA) AS PROPRIEDADES MECÂNICAS FORAM DETERMINADAS MEDIANTE ENSAIOS DE COMPRESSÃO. COM RESPEITO ÀS ESPUMAS DE POLIPROPILENO, O POLIPROPILENO RAMIFICADO APRESENTOU MAIOR ESTABILIDADE EM FUNDIDO QUE OS DEMAIS POLÍMEROS (POLIPROPILENO RANDOM E LINEAR) QUE PODE SER DEVIDO À PRESENÇA DE ENDURECIMENTO POR DEFORMAÇÃO E MAIS ELEVADA TEMPERATURA DE CRISTALIZAÇÃO. FORAM FABRICADAS ESPUMAS COM ELEVADOS GRAUS DE ANISOTROPIA (2,5) EMPREGANDO UMA MATRIZ DE BORRACHA NATURAL VULCANIZADA E UTILIZANDO PRECURSORES SÓLIDOS DE GEOMETRIA CILÍNDRICA, PORÉM COM DISTINTAS DIMENSÕES. UM AUMENTO NO GRAU DE ANISOTROPIA DOS MATERIAIS PRODUZIDOS CONDUZIU A UM AUMENTO NO MÓDULO DE COMPRESSÃO DOS MESMOS. MEDIANTE O USO DA IRRADIAÇÃO COM ELÉTRONS A DISTINTOS NÍVEIS FORAM OBTIDAS ESPUMAS DE BORRACHA NATURAL DE BAIXA DENSIDADE (?R? 0,1) E COM TAMANHO DE CÉLULA EM ALGUNS CASOS DE 20 ?M. ALÉM DISSO, MEDIANTE O ESTUDO DA VARIAÇÃO DA DOSE DE IRRADIAÇÃO EM ESPUMAS DE BORRACHA NATURAL FOI POSSÍVEL DETERMINAR QUANDO OS MECANISMOS DE DEGENERAÇÃO DA ESTRUTURA CELULAR TEM MAIOR PESO FRENTE AOS MECANISMOS DE NUCLEAÇÃO. ATRAVÉS DAS DISTINTAS ESTRATÉGIAS EMPREGADAS FOI POSSÍVEL EXERCER UM CONTROLE DA ESTRUTURA CELULAR EM DISTINTAS ETAPAS DO PROCESSO DE ESPUMADO.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

CELLULAR MATERIALS BASED ON TWO DIFFERENT POLYMERIC MATRICES: NATURAL RUBBER AND POLYPROPYLENEWERE PRODUCED AND CHARACTERIZED IN THIS WORK. THESE CELLULAR MATERIALS MAY BECOME OF GREAT COMMERCIAL IMPORTANCE DUE TO THE FACT THAT THEY COVER A BROAD RANGE OF NEEDS FOR CERTAIN APPLICATIONS. MOREOVER, THEY WERE STUDIED AND DEVELOPED BECAUSE THERE IS A NEED FOR THE UNDERSTANDING OF THE DIFFERENT MECHANISMS GOVERNING THE FOAMING PROCESS IN THESE FOAMS. THE STRATEGIES USED TO PERFORM THIS STUDY WERE BASED ON USING POLYMERS WITH DIFFERENT MOLECULAR ARCHITECTURES, BLOWING AGENTS WITH DIFFERENT PARTICLE SIZES, RESTRICTING THE EXPANSION OF THE FOAM TO ONLY ONE DIRECTION AND MODIFYING THE POLYMER VISCOSITY BY CROSSLINKING. THE CELLULAR MATERIALS WERE PRODUCED BY A FREE FOAMING PROCESS IN WHICH THE ONLY PRESSURE APPLIED IS THAT EXERCISED BY THE ATMOSPHERE AND BY THE GAS GENERATED BY THE DECOMPOSITION OF THE CHEMICAL BLOWING AGENTS. THE CHARACTERIZATION OF THE CELLULAR STRUCTURE OF THE FOAMS PRODUCED WAS CARRIED OUT BY IMAGE ANALYSES OF SEM MICROGRAPHS. AN IMAGE ANALYSIS SOFTWARE WAS USED IN WHICH IT WAS POSSIBLE TO DETERMINE SOME PARAMETERS OF THE CELLULAR STRUCTURE (CELL SIZE, CELL DENSITY, ANISOTROPY, ETC). IN ADDITION, THE OPEN CELL CONTENT, DENSITY AND IN SOME CASES (ANISOTROPIC NATURAL RUBBER FOAMS) THE MECHANICAL PROPERTIES BY COMPRESSION TESTS WERE DETERMINED. WITH RESPECT TO THE POLYPROPYLENE FOAMS, THE BRANCHED POLYPROPYLENE SHOWED A HIGHER STABILITY IN THE MOLTEN STATE THAN THE OTHERS POLYMERS (RANDOM POLYPROPYLENE AND LINEAR POLYPROPYLENE) WHICH MAY BE DUE TO PRESENCE OF STRAIN HARDENING AND A HIGHER CRYSTALLIZATION TEMPERATURE. ELASTOMERIC FOAMS WITH A HIGH ANISOTROPY RATIO WERE PRODUCED (2,5) EMPLOYING AS THE POLYMER MATRIX, A CROSSLINKED NATURAL RUBBER AND USING DIFFERENT SOLID PRECURSORS ALL OF WHICH HAD THE SAME CYLINDRICAL GEOMETRY, BUT WERE OF DIFFERENT DIMENSIONS. THE INCREASE IN THE ANISOTROPY RATIO OF THE FOAMS PRODUCED LED TO AN INCREASE IN THEIR COMPRESSIVE MODULUS. FINALLY, NATURAL RUBBER FOAMS WITH LOW DENSITIES (?R? 0,1) AND WITH CELL SIZES EVEN LOWER THAN 20 ?M WERE PRODUCED THROUGH ELECTRON BEAM IRRADIATION AT DIFFERENT DOSES. MOREOVER, THIS STUDY ALLOWED US TO DETERMINE WHEN THE DEGENERATION MECHANISM OF THE CELLULAR STRUCTURE STARTS TO PLAY A MORE DETERMINANT ROLE THAN THE NUCLEATION MECHANISM IN THE FINAL CELLULAR STRUCTURES OBTAINED. THROUGH THE DIFFERENT STRATEGIES EMPLOYED IN THIS WORK IT WAS POSSIBLE TO EXERCISE A CONTROL OF THE CELLULAR STRUCTURE IN THE DIFFERENT STAGES THAT COMPRISE A FOAMING PROCESS.

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