O interesse pela utilização de fibras vegetais como reforço para polímeros tem aumentado recentemente devido às suas vantagens ambientais e tecnológicas. Este trabalho avaliou o uso de fibras de Curauá para substituir a fibra de vidro em compósitos de poliamida-6. Teores de fibra de 0, 20, 30 ou 40 wt% e comprimento de 0,1 ou 10 mm foram analisados. Parte das fibras foi tratada com plasma de N2 ou lavados com solução de NaOH, para melhorar a adesão fibra/matriz. Compósitos com 20 wt% de fibra curta ou longa, sem ou com pré-tratamento, foram preparados em misturador interno e em duas extrusoras dupla-rosca, co-rotantes, interpenetrantes. Corpos de prova destas amostras moldados por injeção foram submetidos a testes de propriedades mecânicas (tração, flexão e impacto) e térmicas (HDT). Observou-se que para as amostras com fibras sem tratamento processadas em extrusora, a não-secagem das matérias-primas melhorou a adesão interfacial fibra/matriz e que as propriedades mecânicas destes compósitos são melhores que a da PA-6 sem reforço, mas ainda não superam a PA-6 reforçada com fibra de vidro. Entretanto, sua menor densidade, sua resistência ao impacto, temperatura de deflexão térmica e contração de moldagem, comparáveis às da PA-6 reforçada com fibra de vidro, podem viabilizar a substituição desta em aplicações específicas. Este foi o primeiro trabalho a estudar o uso de fibra de curauá como reforço de um termoplástico de engenharia como a poliamida-6.

The interest for the use of vegetal fibers as polymer reinforcement has recently increased because of their unique environmental and technological advantages. This work evaluated the use of Curauá fibers in polyamide-6 composites, aiming at glass fiber replacement. Fiber contents of 0, 20, 30 and 40 wt% and fiber lengths of 0.1 or 10 mm were analyzed. Part of short fibers were treated with N2 plasma, or washed with NaOH solution, to improve their adhesion to the PA-6 matrix. Samples with 20 wt% of short or long fiber, with or without pre-treatment, were compounded in an internal mixer and in two different co-rotating inter-meshing twin-screw extruders. Test specimens molded from these samples were submitted to mechanical (tensile, flexural and impact) and thermal (HDT) tests. In summary, for the samples with non-treated fiber compounded in the extruder, moist raw materials improved fiber/matrix interfacial adhesion. Tensile and flexural properties of this composite are better than unfilled PA-6, but lower than glass fiber reinforced PA-6. However, its impact resistance and heat deflection temperature, similar to the glass fiber reinforced PA-6, and its lower density, enable it to replace the latter in specific, non-critical applications.

Este trabalho descreve o estudo das propriedades eletroquímicas, espectroeletroquímicas e eletrocrômicas de filmes finos de poli(4,4" dimetoxi 3'-metil 2,2':5',2" tertiofeno). A voltametria cíclica in situ foi usada para estudar o efeito da temperatura sobre a eletropolimerização. As temperaturas utilizadas na deposição eletroquímica foram -10, 0, 10, 20 e 40 ºC. Os resultados indicaram que a temperatura de eletropolimerização afeta diretamente o grau de ordenamento molecular do polímero. O tempo de resposta eletrocrômico foi de 0,8 s para clareamento e 0,3 s para escurecimento (para filmes sintetizados a 40 ºC, espessura de 60 nm). Após 1400 ciclos eletrocrômicos, o contraste óptico a 570 nm diminuiu de 31 para 14%. A eficiência eletrocrômica foi intensificada em função do número de ciclos eletrocrômicos. Este fato foi provavelmente causado pela diminuição da carga injetada, necessária para a mudança de cor, sugerindo que as perdas na eletroatividade estão associadas a sítios que não são responsáveis pela mudança de coloração.

This work describes the electrochemical, spectroelectrochemical and electrochromic properties of poly(4,4" dimethoxy 3'-methyl 2,2':5',2" terthiophene) thin films. The effect of temperature on the electropolymerization was studied by cyclic voltammetry measured in situ. The temperatures used were -10, 0, 10, 20, and 40 ºC. Results indicate that the electropolymerization temperature directly affect the degree of chain organization. The optical response time for bleaching was 0.8 s and for coloring 0.3 s (for films synthesized at 40 ºC, 60 nm thick). After 1400 electrochromic cycles, the chromatic contrast at 570 nm changes from 31 to 14%. The coloration efficiency was enhanced as a function of redox cycling. This was probably caused by a decrease in the injected charge necessary for the color change, suggesting that the electroactive losses occurring during the cycles are related to sites not responsible for electrochromic contrast.

3-[ω-(p-methoxyphenoxy)alkyl] thiophenes were synthesized and electrochemically polymerized on ITO/glass electrodes by the potentiostatic method. Short alkyl chains substituted thiophene derivatives are generally difficult to polymerize by electrochemical methods, however, potentiostatic deposition provided homogeneous, stable films. Spectroelectrochemical characterization of the films obtained showed that their color depends on the alkyl chain length attached to the thiophene ring. Among the investigated films, poly{3-[12-(p-methoxyphenoxy)dodecyl]thiophene} presented the best electrochromic properties and was chosen to assemble a solid state electrochromic device using poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(styrenesulfonate) film deposited by spraying on ITO/PET electrodes as complementary electrode and polymer electrolyte. The device presented color variation during ca. 500 charge/discharge cycles and can be assembled under atmospheric conditions. The results obtained show promissing perspectives for its application in electrochromic displays.

Polyaniline (PAni) is one of the most studied conducting polymer. It can be synthesized by two methods: electrochemical or chemical oxidation. The chemical oxidation is more adequate to produce large quantities of polymer. Regardless of the synthesis scale, the treatment of the residues before its final destination is very important and necessary because it contains toxic aniline derivatives (carcinogens in some cases), acids and inorganic salts, both with low toxicity. In this work we discuss the methods used to treat these residues and to eliminate and discard the toxic substances. These were extracted from the reaction residues by using activated coal and the pH of the residue was neutralized.

As células solares de TiO2/corante são uma alternativa promissora para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos fotovoltaicos. Estas células resultam de uma bem sucedida combinação de materiais: um eletrodo transparente revestido com um filme poroso de partículas nanocristalinas de TiO2 sensibilizadas com um corante, um eletrólito contendo um par redox adequado e um contra-eletrodo revestido com platina. Em geral, utilizam-se complexos bipiridínicos de Ru como corantes fotosensibilizadores. O desempenho da célula na conversão de luz em eletricidade depende dos níveis de energia do semicondutor e do corante, e da cinética dos processos de transferência de elétrons na interface semicondutor | eletrólito. Esta revisão apresenta uma discussão da influência de cada um dos materiais que constituem as células solares de TiO2/corante no processo de conversão de energia, com ênfase aos resultados obtidos para células solares de estado sólido, preparadas com um eletrólito polimérico.

Dye-sensitized TiO2 solar cells, DSSC, are a promising alternative for the development of a new generation of photovoltaic devices. DSSC are a successful combination of materials, consisting of a transparent electrode coated with a dye-sensitized mesoporous film of nanocrystalline particles of TiO2, an electrolyte containing a suitable redox-couple and a Pt coated counter-electrode. In general, Ru bipyridyl complexes are used as the dye sensitizers. The light-to-energy conversion performance of the cell depends on the relative energy levels of the semiconductor and dye and on the kinetics of the electron-transfer processes at the sensitized semiconductor | electrolyte interface. The rate of these processes depends on the properties of its components. This contribution presents a discussion on the influence of each of the materials which constitute the DSSC of the overall process for energy conversion. An overview of the results obtained for solid-state dye-sensitized TiO2 solar cells assembled with polymer electrolytes is also presented.

A sulfonação homogênea do poliestireno foi desenvolvida em escala pré-piloto produzindo polímeros com diferentes graus de sulfonação (18 a 22 mol % de unidades estirênicas sulfonadas). O rendimento da reação depende principalmente da razão entre a concentração de sulfato de acetila e de poliestireno. As propriedades morfológicas e térmicas dos poliestirenos sulfonados, obtidas pela sulfonação homogênea, foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura, calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria. A temperatura de transição vítrea do poliestireno sulfonado aumenta em relação ao poliestireno puro e a DCp foi calculada a fim de confirmar as fortes interações com os grupos ~SO3H.

The homogenous sulfonation of polystyrene was developed in a pilot plant scale producing polymers with different sulfonation degrees (18 to 22 mole % of sulfonated styrene units). The reaction yield depends chiefly on the concentration ratio of acetyl sulfate and polystyrene. The morphological and thermal properties of the sulfonated polystyrene obtained by homogeneous sulfonation were studied by means of scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. The glass transition temperature of sulfonated polystyrene increases in relation to pure polystyrene and DCp was evaluated in order to confirm the strong interactions among the ~SO3H groups.

A eletroquímica surgiu quando Volta combinou um conjunto de materiais, montando um dispositivo chamado "pilha". Sob este ponto de vista, nada mais natural do que continuar observando a eletroquímica como uma poderosa ferramenta para montar dispositivos usando diversas combinações de materiais. Recentemente, os polímeros surgiram como uma alternativa para produzir dispositivos de baixo peso, substituindo os eletrodos metálicos. Assim, existem no mercado eletrodos transparentes baseados em vidro ou poli(tereftalato de etileno), recobertos com óxidos condutores. Também se desenvolveram eletrólitos baseados em polímeros, que funcionam na ausência de solventes. Os polímeros condutores, ou eletroativos, também surgiram como alternativa para se modificar a superfície destes eletrodos, produzindo respostas de forma controlada, com grandes vantagens sobre os óxidos de metais de transição. Neste cenário, pretende-se mostrar como a combinação de diversos materiais poliméricos pode levar à obtenção de dispositivos eletrocrômicos, células fotoeletroquímicas e células eletroquímicas emissoras de luz.

Electrochemistry came into life with the invention of the pile, by Volta in 1800. He combined different metal discs with a piece of tissue, swollen with an aqueous salt solution. The so-called Pila di Volta used a polymer for the first time in an electrochemical device and can be seen as a powerful idea to create new devices. Recently, polymers became an alternative to make thin and flexible devices. Thus, we find transparent plastic electrodes based on poly(ethylene terephtalate) coated with a transition metal oxide. There are also polymer electrolytes based on complexes of inorganic salts and poly(ethylene oxide) derivatives, with reasonable ionic conductivity in the absence of solvents. Finally, the electroactive polymers are efficient substitutes for the inorganic semiconductors because they can be synthetically tailored to produce the desired electronic answer. Combining these materials it is possible to assemble different types of electro-optical devices, like electrochromic, photoelectrochemical and light-emitting electrochemical cells.

Espumas sintáticas são materiais cujas células são formadas por esferas ocas, de vidro ou poliméricas, com diâmetros na faixa de 10 a 100 µm. A utilização de Glass BubblesTM para a obtenção de espumas sintáticas de polipropileno é uma opção para obter material de baixa densidade sem grande perda de propriedades mecânicas. Os espaços vazios no material também melhoram as propriedades de isolamento térmico. Além disso, o formato esférico da carga promove distribuição isotrópica de tensões e melhor acabamento superficial das peças. As principais etapas deste trabalho foram: experimentos preliminares em um reômetro de torque para determinar a resistência das esferas a um mínimo de cisalhamento; extrusão do material em escala piloto, utilizando uma extrusora mono-rosca, seguida por peletização e injeção de corpos-de-prova; análise da homogeneidade dos compósitos e do grau de interação entre a matriz polimérica e a carga na presença e na ausência de agentes de funcionalização, através de microscopia ótica de varredura.

Syntactic foams are foams where the cells (empty spaces) are created by hollow glass or polymeric spheres with diameters in the range of 10 to 100 µm. The use of Glass BubblesTM is suitable for obtaining low-density syntactic polypropylene foam without great loss in mechanical properties. The hollow spaces in PP syntactic foams may also improve the thermal insulating properties, in addition to isotropy and better surface finishing, due to the presence of the spherical filler. The main steps of this work included preliminary experiments using a torque rheometer to determine the resistance of the spheres to a minimum shear; obtaining the material in a pilot scale using a Single Screw Extruder, followed by pelletization of the material and injection of test specimens. Also, the analysis of homogeneity of the composites and the degree of interaction between polymeric matrix/filler in the presence or absence of functionalization agents was done with Scanning Electron Microscopy.

A procura por novos materiais que possuam propriedades magnéticas e dielétricas adequadas ao uso em absorvedores de radiação eletromagnética é de grande importância. Dentre os materiais em estudo, os polímeros condutores têm sido aplicados como centros de absorção de radiação, devido à possibilidade de variação da sua condutividade com a freqüência da radiação das ondas incidentes, sendo esta pesquisa o estado da arte no processamento de materiais absorvedores de radiação (MAR). O objetivo deste trabalho é apresentar a ampla faixa de propriedades dos polímeros condutores, correlacionando-as com o potencial de aplicação destes materiais como aditivos no processamento de MAR. Uma breve análise dos resultados obtidos com uma blenda de EPDM contendo 30-80 %(m/m) de PAni-DBSA e espessuras de 1 e 3 mm, analisadas na faixa de 8-12 GHz, mostra que o material absorveu na faixa de 50 a 90% da radiação incidente.

The search for new materials possessing magnetic and dieletric properties adequated to be used as radar absorbing materials has been of great importance. Among the materials under study, conducting polymers have been applied due to the possibility of variation of their conductivity with the frequency of the incident radiation. These research areas have been considered the state of the art in the processing of radar absorbing materials. The aim of this work is to present the large range of properties of the conducting polymers and their correlation with the potential application of these materials as electromagnetic radiation absorbers. Some results are also presented on blends of EPDM and 30-80% (w/w) of PAni-DBSA with thickness of 1 and 3 mm, analysed in the range of 8-12 GHz, which absorbed in the range of 50-90% of incident radiation.

This review discusses the methods used to prepare conductive polymers in confined environments. This spatial restriction causes formation of defect-free polymer chains in the interlayer as porous cavities of inorganic hosts. The properties of the different composites obtained are a synergist combination of the characteristics of the inorganic host and the polymer. This opens new perspectives for the preparation of these materials and widens its potential applications.

Neste trabalho foram montados e caracterizados dois dispositivos eletrocrômicos (ou janelas eletrocrômicas) utilizando como materiais opticamente ativos polímeros instrinsecamente condutores. Os materiais usados na montagem foram os mesmos, exceto pelo eletrólito usado. No primeiro foi usado como eletrólito uma solução de carbonato de propileno e no segundo o elastômero poli(epicloridrina-co-oxido de etileno), ambos contendo LiClO4. A condutividade elétrica do eletrólito líquido é aproximadamente duas ordens de grandeza maior (10-3 S cm-1) do que a do eletrólito sólido e foram obtidos excelentes resultados do ponto de vista eletrocrômico em ambos os casos. A eficiência eletrocrômica em 640 nm foi calculada em 700 C cm-2 para o dispositivo com eletrólito liquido e 360 C cm-2 para o dispositivo montado com eletrólito sólido. O uso de dispositivos eletrocrômicos de estado sólido tem chamado bastante atenção e suas vantagens são discutidas.

In the present work, two electrochromic devices (or electrochromic windows) based on intrinsically conducting polymers were assembled and characterized. For both devices, the materials used on the assembling were the same except for the electrolyte layer. In the first, we used as electrolyte a propylene carbonate solution and in the second the elastomer poly(epichlorohydrin-co-ethylene oxide), both containing LiClO4. The conductivity of the liquid electrolyte (10-3 S cm-1) is approximately two orders of magnitude higher than for the solid electrolyte and we obtained very good electrochromic properties in both cases. The calculated electrochromic efficiency at 640 nm was 700 C cm-2 for the liquid electrolyte device and 360 C cm-2 for the solid state device. Solid state electrochromic windows have been investigated and some of its advantages over windows with liquid electrolytes are discussed.

In this work we discuss the aspects related to the phenomenon of mass transport in thin electroactive polymer films. Such phenomenon must be considered because the properties and consequent applications of these materials largely depend on the movement of charge carriers, i.e. ions, electrons or holes. The most recent majority of the techniques, methods and theoretical models used in this type of study are gathered and discussed, providing an easy and critical way for choosing the methodology for an investigation.

The construction of a temperature controllable spectroelectrochemical cell is described. Its use in the analysis of the thermodynamic and structural parameters of the electrochromic process of poly(3-methyl thiophene) in the temperature range between -40ºC and 60ºC is given as an example of application.

Filmes compósitos obtidos pela polimerização eletroquímica de ditienopirrol sobre eletrodos de platina ou ITO recobertos com um filme de poli(cloreto de vinila) foram estudados neste trabalho. Os resultados obtidos da análise térmica e de microscopia indicam a natureza compósita do material. As propriedades eletrocrômicas foram estudadas por espectroeletroquímica dinâmica e são semelhantes às propriedades do poli(ditienopirrol) puro.

Composite films obtained by the electrochemical polymerization of dithienopyrrole onto poly(vinylchloride) coated platinum or ITO electrodes were prepared and studied in this work. Results obtained by thermal analysis and microscopy show the composite nature of the material. The electrochromic properties were studied by dynamic spectroelectrochemistry and resemble those of the pure poly(dithienopyrrole) polymer.