Thin films containing silver nanoparticles homogeneously dispersed, with narrow size distribution below 10 nm, were synthesized on flat glass surface, by using an ionic silsesquioxane as stabilizer and crosslinking agent. The films can be prepared without previous functionalization of substrate surfaces and without addition of other components. The films were heat treated up to 200 ºC and characterized by ultraviolet-visible, transmission electron microscopy, atomic force microscopy, thermogravimetric analysis and ellipsometry. The films were thermally stable when heated up to 200 ºC, presenting the same thickness, and maintaining both optical and morphological properties of silver nanoparticles. The antibacterial activity of the films, containing the silver nanoparticles, was evaluated against Staphylococcus aureus by using the film applicator coating method, showing an excellent performance even after the third cycle of sterilization.

The design of the screw configuration as well as the screw speed, the residence time, the feeder type, and the temperature has a large effect on the dispersion of the clay into the matrix and, consequently, on the mechanical and thermal properties of the polymeric matrix. The objective of the present work was to evaluate the influence of two different screw configurations (left-handed elements) and the feed type (hopper or side feeder) on the dispersion of 5 wt% Cloisite 20A into the PP matrix without the use of compatibilising agents. In profile 1 (lower shear), the 5 wt% C20A/PP (PPC20AP1) nanocomposite morphology presented elliptical agglomerated structures with compacted platelets, whereas in the profile 2, the 5 wt% C20A/PP (PPC20AP2) showed elongated forms with better separated platelets and a better clay distribution into the PP matrix. When the side feeder mode was used in profile 2, a mix of elliptical and elongated structures with some individual clay sheets was observed.The neat PP showed the same tensile modulus and impact strength in both screw configurations. The PPC20AP1 presented a tensile modulus and an impact strength that was lower than the PPC20AP2, because in profile 2 the pressure and residence time are higher due to the two left-handed elements. Thus, the dispersion and distribution of the clay throughout the matrix were improved, and the agglomerated structures were reduced. When the side feeder mode was used, there was a decrease in the PP/clay mechanical properties, but the values found were higher than those in profile 1.

Nanocompósitos híbridos de poliestireno (PS) e poliedros oligoméricos silsesquioxanos (POSS) com diferentes composições e graus de hibridização foram obtidos por processamento reativo no estado fundido utilizando-se peróxido de dicumila (DCP) como iniciador, na presença ou não de estireno como agente de transferência de radical. Os materiais foram caracterizados viscosimetricamente por cromatografia de permeação em gel (GPC) usando detecção tripla por espalhamento de luz, viscosimetria e índice de refração. As amostras PS/POSS processadas com estireno apresentaram maiores valores de massa molar ponderal média (Mw) e menores valores de polidispersão (Mw/Mn), devido ao maior grau de conversão da reação de hibridização do PS-POSS (28-40%) e do menor grau de degradação (cisão) das cadeias do PS, quando comparadas com amostras PS/POSS processadas sem estireno nas quais o grau de conversão ficou em torno de 24-28%. Para os sistemas PS e PS/POSS em solução com THF, os parâmetros da equação de Mark-Houwink-Sakurada (MHS), α ≅ 0,7 e log K ≅ -3,5 a -3,9 e os valores dos parâmetros de interação polímero-solvente, χij ≅ 0,49, não apresentaram diferenças significativas com relação aos tamanhos moleculares. Por outro lado, essas diferenças de tamanhos moleculares foram caracterizadas por uma função cumulativa da fração mássica de cadeias em função da distância média quadrática entre pontas de cadeia (< r² >0½).

Polystyrene (PS) and polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) hybrid nanocomposites with different compositions were obtained by reactive melt processing using dicumyl peroxide (DCP) as initiator in the presence or absence of styrene as radical transfer agent. The materials were characterized by viscosimetry by means of gel permeation chromatography (GPC) using triple-detector: light scattering, viscometer and refractive index. PS/POSS samples processed with styrene showed higher weight average molecular weights (Mw) and lower polydispersity indexes (Mw/Mn), as a result of higher PS-POSS conversion (28-40%) and lower PS degradation, as compared to the PS/POSS samples processed without styrene in which the degree of conversion was lower (24-28%). For the PS/POSS solutions in THF, the parameters of the Mark-Houwink-Sakurada equation, α ≅ 0.7 and log K ≅ -3.5 to -3.9, and the values of polymer-solvent interaction parameter, χij ≅ 0.49, were not changed with respect to changes in molecular size. On the other hand, these changes were characterized by a cumulative function of the mass fraction of chains as a function of the root mean square end to end distance (< r² >0½).

Tratamentos superficiais por plasma e ultravioleta de vácuo (VUV) foram utilizados para introduzir grupos funcionais contendo oxigênio em amostras de polipropileno, com objetivo de modificar sua molhabilidade. Análises por ATR-FTIR, AFM e ângulo de contato (AC) foram utilizadas para analisar as mudanças químicas e físicas na superfície do PP em função do tempo. Os resultados mostraram que as mudanças na molhabilidade das amostras tratadas por VUV ocorreram principalmente devido à alteração química da superfície. Nas amostras tratadas por plasma, o envelhecimento ocorreu mais rapidamente que as amostras tratadas por VUV. Para ambos os tratamentos, provavelmente ocorreu um rearranjo das cadeias durante o envelhecimento, além de uma possível reticulação da superfície na amostra tratada por VUV.

Surface treatments using plasma and vacuum ultraviolet radiation (VUV) were used to introduce oxygen-containing functional groups in samples of polypropylene, in order to modify its wettability. ATR-FTIR, AFM and contact angle (CA) measurements were used to analyze the chemical and physical changes on the PP surface as a function of time. The results showed changes in wettability of the VUV-treated samples mainly due to chemical modification of the surfaces. For plasma-treated samples, aging occurred faster than for the VUV-treated ones. For both treatments, a rearrangement of the polymer chains during aging has probably occurred, with possible crosslinking of surface macromolecules for the VUV-treated samples.

A busca pela utilização de cargas de reforço aos materiais poliméricos tem sido o grande alvo dos pesquisadores e da indústria. Neste trabalho nanocompósitos de PVC foram obtidos mediante a mistura no estado fundido utilizando-se uma extrusora monorosca. Adicionalmente, três diferentes concentrações de montmorilonita organofílica 1, 2 e 5% em massa foram incorporadas. Estes foram caracterizados por suas morfologias, propriedades térmicas e termo-dinâmico-mecânicas. O grau de intercalação e esfoliação dos nanocompósitos foi caracterizado por MET. As análises termogravimétricas não demonstraram um aumento na estabilidade térmica dos nanocompósitos com a concentração de argila.

The search for the use of reinforcement fillers into polymeric materials has been the great objective of researchers and industry. In this work PVC nanocomposites were obtained by melt blending in a single-screw extruder. Additionally, three different organophilic montmorillonite concentrations of 1, 2 and 5% wt were incorporated. These were characterized by morphology, thermal and thermo-dynamic-mechanical properties. The degree of intercalation and exfoliation of nanocomposites was characterized by MET. The thermogravimetric analysis did not show an increase in the thermal stability of the nanocomposites with the clay content.

Nanocompósitos de polietileno-MMT foram preparados através da metodologia de polimerização in situ utilizando TpMs*TiCl3 (1) intercalado na galeria da Cloisite® 30B (C30B) e na presença de metilaluminoxano (MAO) como ativador. Através da análise de difração de raios-X (DRX) foi observado que o espaçamento basal da argila ativada muda de 1,85 nm (2θ = 4,8) para 2,18 nm (2θ = 4,0) indicando a ocorrência da intercalação do catalisador de titânio na galeria da argila. O sistema catalítico 1/C30B/MAO foi ativo na polimerização do etileno sob diferentes condições reacionais. A morfologia esfoliada do nanocompósito PE-MMT foi confirmada pela análise de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A presença de argila esfoliada (5% em peso) na matriz polimérica confere melhores propriedades mecânicas (módulo de flexão e módulo de armazenamento) quando comparada com aquelas apresentadas pelo polietileno puro produzido exclusivamente por 1.

Polyethylene-MMT nanocomposites were prepared by in situ polymerization methodology using TpMs*TiCl3 (1) intercalated into the gallery of Cloisite® 30B (C30B) using methylaluminoxane (MAO) as activator. From the powder X-ray diffraction (XRD) analysis it was observed that the basal spacing of the activated organoclay changes from 1.85 nm (2θ = 4.8) to 2.18 nm (2θ = 4.0) indicating that the intercalation of the titanium catalyst into the gallery took place. The catalytic system 1/C30B/MAO was active in the ethylene polymerization under different reaction conditions. The exfoliated morphology of the PE-MMT nanocomposite was further examined and confirmed by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) analysis. The presence of exfoliated clay (5 wt.%) in the PE matrix confers better mechanical properties (flexural modulus and storage modulus) when compared with the ones displayed by the neat PE produced using exclusively 1.

Filmes poliméricos foram desenvolvidos a partir de poli (éter éter cetona) sulfonado (SPEEK), derivados do benzoimidazol e ácido fosfotúngstico (HPW). Neste trabalho foi realizado um estudo utilizando a análise termogravimétrica com o objetivo de avaliar a estabilidade térmica e determinar as condições de temperatura a que podem ser submetidos os filmes produzidos, tendo em vista a aplicação de tais filmes como membranas em células a combustível. Os resultados obtidos mostram que a estabilidade térmica é afetada pela composição dos filmes. A maioria dos filmes se mostrou estável até 140 °C.

Polymeric films were developed from sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK), benzimidazole derivatives and phosphotungstic acid (HPW). In this study, thermogravimetric analysis was performed with the aim of evaluating the temperature conditions to which polymeric films can be submitted. The results showed that thermal stability depended on film composition and the majority of the tested films showed to be stable up to 140 °C.