Abstract The environmental impacts caused by the disposal of ornamental rock waste require studies for its reuse. Gypsum, a binder widely used in civil construction, can help this recycling process. Thus, some research was carried out in gypsum composites with ornamental rock residue at levels of 0, 5%, 10%, 15%, and 20% and with the water/gypsum (w/g) ratio of 0.6 and 0.8. The properties of setting time, porosity, hardness, compressive strength, thermal conductivity, and tensile bond strength were evaluated. The setting time did not show significant changes for the different contents and w/g ratios. Porosity tended to decrease with the insertion of waste and water decrease. Hardness and compressive strength increased with the inclusion of the residue on the w/g ratio of 0.6. Thermal conductivity and tensile bond strength did not vary greatly.

Resumo A transformação do gesso em hidroxiapatita permite agregar valor a essa matéria-prima, pois a cerâmica obtida possui alto valor comercial em relação ao gesso, enquanto o polímero acrescenta propriedades de biocompatibilidade e bioatividade ao biocompósito. Assim, compósitos de hidroxiapatita/poli-hidroxibutirato foram preparados a partir do gesso/poli-hidroxibutirato, usando uma proporção em massa de 10% do polímero. O material foi obtido por meio de uma conversão química realizada em solução de hidrogenofosfato de amônio (0,5 mol.L-1) e meio alcalino (hidróxido de amônio 6,0 mol.L-1) para controle de pH. A reação ocorreu a 100 °C em diferentes tempos de teste. Análises de espectroscopia no infravermelho mostraram grupos funcionais característicos de hidroxiapatita após 36 h de reação; além disso, o biomaterial foi identificado como a fase majoritária em difratogramas de raios X. Microscopia eletrônica de varredura dos materiais antes e após a conversão mostrou uma clara mudança em suas morfologias, indicando o sucesso da síntese.

Abstract The transformation of the gypsum into hydroxyapatite allows added value to this raw material, because the ceramic obtained has a high commercial value in relation to gypsum, while the polymer adds biocompatibility and bioactivity properties to the biocomposite. Thus, hydroxyapatite/polyhydroxybutyrate composites were prepared from the gypsum/polyhydroxybutyrate, using a 10% mass ratio of the polymer. The material was obtained by means of a chemical conversion carried out in a solution of ammonium hydrogen phosphate (0.5 mol.L-1) and alkaline medium (ammonium hydroxide 6.0 mol.L-1) for pH control. The reaction occurred at 100 °C at different test times. Analyzes of infrared spectroscopy showed functional groups characteristic of hydroxyapatite after 36 h of reaction; in addition, the biomaterial was identified as the major phase in X-ray diffraction patterns. Scanning electron microscopy of the materials before and after conversion showed a clear change in their morphologies, indicating the success of the synthesis.

Resumo Materiais compósitos com matriz de poli-hidroxibutirato e material de reforço de hidroxiapatita (PHB/HA) foram produzidos por moldagem a partir de prensagem em 100 MPa e 165 °C durante 30 min. A quantidade de reforço variou de 0 a 20% em massa para avaliar o efeito das partículas de HA nas propriedades mecânicas e na bioatividade dos compósitos. O aumento da quantidade de HA reduziu a resistência à compressão dos compósitos em aproximadamente 20%, enquanto a resistência à flexão diminuiu 30%. No entanto, a bioatividade após 14 dias de imersão em SBF foi melhorada com o aumento da quantidade de HA, sendo observada camada de apatita na superfície do compósito PHB/HA.

Abstract The composite materials using polyhydroxybutyrate as matrix and hydroxyapatite as reinforcement (PHB/HA) were produced by molding, using pressing at 100 MPa and 165 °C for 30 min. The amount of filler was varied from 0 to 20 wt% to evaluate the effect of the HA particles on mechanical properties and the bioactivity of the composites. The increase of the HA amount reduced the compressive strength of the composites nearly 20% while bending strength reduced nearly 30%. However, the bioactivity after 14 days immersion in SBF was improved with the increase of HA amount, with formation of apatite layer on the surface of the PHB/HA composite.