Abstract Industries and the scientific community currently focus on creating new ways to recycle and to reuse polymer waste that leads to serious socio-environmental risks. However, the quality of recycled polyethylenes depends strongly on their purity degree, but the distinction between Low Density Polyethylene (LDPE) and High Density Polyethylene (HDPE) by a fast and consistently good methodology is still an unsolved issue for the current recycling processes. In this study, confocal Raman spectroscopy and Competitive Adaptive Reweighted Sampling - Partial Least Squares (CARS-PLS) linear regression have been successfully applied to quantify the concentration of LDPE/HDPE blends. The effects of several regression parameters (pretreatment method, Monte Carlo sampling runs, k-fold and maximal number of latent variables for cross-validation) on the CARS-PLS model training and prediction performance were analyzed. The CARS-PLS-based models show root-mean-squared prediction error of 4.06 - 8.87 wt% of LDPE for the whole composition range of HDPE/LDPE blend.

A process to obtain profiles from henequen (Agave fourcroydes Lem.) fiber reinforced high-density polyethylene (HDPE) matrix composite material by extrusion method is presented. Data on thermal stability and microstructural features of the henequen fibers used are presented. Behavior of material in process and its influence on mechanical properties are analyzed. A comparison between obtained material and another currently in production and incorporating wood particles from pine sawdust (Pinus sp.) as reinforcing element is exposed. Tensile strength of henequen fiber reinforced composites ranges from 12 to 15 MPa, slightly lower than the one obtained from wood particle reinforced composite material. Nevertheless, the impact strength and Young’s modulus values double the ones obtained with pine’s particles reinforcement. Characterization of both materials obtained and process, it allowed to both identify elements related to differences on tensile strength and propose processing alternatives to allow introducing henequen fibers.

Se presenta el proceso de obtención de perfiles a partir de material compuesto con matriz de polietileno de alta densidad (PEAD) y reforzado con fibras cortas de henequén (Agave fourcroydes Lem.) por el método de extrusión. Se exponen datos acerca de la estabilidad térmica y rasgos microestructurales de las fibras de henequén utilizadas. Se analiza el comportamiento del material en el proceso tecnológico y su influencia en el comportamiento mecánico. Se compara el material obtenido, con otro actualmente en producción y que incorpora como elemento reforzante partículas de madera provenientes del aserrado de pino (Pinus sp.). La resistencia a la tracción de los compuestos reforzados con la fibra de henequén, oscilan entre 12 y 15 MPa, ligeramente menor que la del material con partículas de madera, pero los valores de resistencia al impacto y módulo de elasticidad duplican los obtenidos con las partículas de pino. La caracterización de los materiales obtenidos y del proceso permitió identificar elementos causantes de las diferencias en la resistencia y proponer variantes al proceso para que pueda trabajarse con fibras de henequén.

The aim of this work is the characterization of the interfacial bonding of a composite material with thermofix polymeric matrix, polyester orthophthalic type, and Cuban reinforcement, consisting of henequen fibers, from Limonar, Matanzas. The henequen fibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and mechanical tests and their critical length was calculated. The tensile, impact and hardness tests were performed on the composite material. After analyzing the results of the tests, we conclude that henequen fibers have positive influence as reinforcement in a thermoset polymer matrix

El presente trabajo trata sobre el estudio de la caracterización de la unión interfacial de un material compuesto con matriz polimérica termofija, del tipo poliéster ortoftálico y refuerzo cubano, consistente en fibras de henequén, procedente de Limonar, Matanzas. Las fibras de henequén fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido (MEB) y a través de ensayos mecánicos de tracción, siendo calculada su longitud crítica. Al material compuesto, se le realizaron ensayos de desprendimiento por tensión, impacto y dureza. Tras el análisis de los resultados de los ensayos, se llega a la conclusión, de la influencia positiva de las fibras de henequén como refuerzo en una matriz polimérica termofija

The present work is about the characterization of composite materials with thermoset polymeric matrix, orthophthalic polyester type and reinforcement with Cuban zeolite particles from San Andres, Holguin. Authors used different methods like sifted, scanning electron microscope (SEM) and X-rays diffraction, thermal analysis and cation exchange volumetric methods to analyze zeolite particles. The composite material was analyzed, with the use of test-tube, by mechanical test (hardness, traction, impact)

El presente trabajo, trata sobre la caracterización varios materiales compuestos con matriz polimérica termofija, del tipo poliéster ortoftálico y refuerzo con partículas de zeolita en proporciones de 3, 5, 7 y 10 porciento. La zeolita es de origen cubano, procedente de San Andrés en Holguín. Las partículas de zeolita fueron caracterizadas con métodos de tamizado, microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X, analizador térmico y volumétrico. Al material compuesto se le realizaron ensayos de dureza, tracción e impacto, obteniéndose así los valores límites para cada tipo de material. El aumento del porciento de zeolita aumentó la resistencia a la tracción y disminuyó la resistencia al impacto. La dureza se mantuvo similar para cada material. La microcopia electrónica de barrido mostró características que propician la adherencia entre el polímero y la zeolita

Este artigo avalia o efeito da "orientação molecular" nas propriedades mecânicas do PVC Rígido. Introduz-se o tema associando-o à aplicação do PVC Orientado em sistemas de tubulações, considerando a importância do nível de gelificação na qualidade desses produtos. É descrito e testado um método experimental de orientação mono-axial em um extrudado e materiais com diferentes razões de estiramento são produzidos para avaliação de propriedades mecânicas. Aumentando a razão de estiramento, há ganhos principalmente no limite de resistência à tração, além do módulo elástico sob tração e tenacidade. Por outro lado, a deformação na ruptura é reduzida.

This article evaluates the effects of "molecular orientation" on rigid PVC mechanical properties. The subject is introduced and associated to application of Oriented PVC in piping systems, regarding the importance of gelation level on the quality of these products. A mono-axial orientation method is described and tested on an extruded sample, whose efficiency is evaluated and samples are produced with different stretching ratios. Upon increasing the stretching ratio, improvements are observed mainly in the maximum tensile strength, tensile modulus and toughness. On the other hand, deformation at break is decreased.

A proteção à saúde humana constitui um dos princípios estabelecidos pelas indústrias automotivas visando ao desenvolvimento e à produção sustentáveis de seus modelos. Desafios residem na redução nos níveis de emissões não só de combustíveis, mas também dos voláteis presentes no interior dos automóveis. A incorporação de fibras curtas de sílica natural amorfa em compósitos de polipropileno foi investigada como uma proposta de desenvolvimento de novos materiais, os quais permitam a redução de peso do veículo e consequente economia de combustível, além de atenderem aos níveis de emissões especificados para componentes internos. Com o objetivo de avaliar o efeito de reforço e a influência do conteúdo de compatibilizante na interface fibra-matriz, amostras com 0 e 20% em peso de fibra, bem como com variações do teor de PP-g-MAH (0, 1, 2 e 4% em peso), foram analisadas. Os resultados satisfatórios obtidos para as propriedades de tensão no escoamento, módulo de flexão, alongamento na ruptura, resistência ao impacto Charpy com entalhe e comportamento a emissões sugerem que a concentração ótima do compatibilizante é de 2%, acima da qual as alterações não foram significativas. Conclui-se que fibras curtas de sílica constituem uma alternativa potencial de reforço para materiais empregados em peças automotivas.

The protection to the human health is one of the most important principles guiding the automotive industries for a sustainable development and production of their cars. The challenges to be faced are not only in reducing fuel consumption but also in decreasing the emission from volatiles in the car interior. The incorporation of natural amorphous short silica fibers in polypropylene composites was investigated as a proposal for creating new materials, aimed at reducing the car weight (with a consequent fuel economy), and meeting the emission requirements for interior components. In order to evaluate the influence from the compatibilizer on the fiber-polymer interface, samples with 0 and 20 wt. (%) of silica fibers, as well as with varying contents of PP-g-MAH (0, 1, 2 and 4 wt. (%)), were tested. The satisfactory results obtained for yield stress, flexural modulus, elongation at break, notched Charpy impact strength properties and emission behavior suggest that the optimum compatibilizer content is 2 wt. (%), above which there was no significant change. Therefore, short silica fibers are a potential alternative reinforcement for materials of automotive parts.

A pesquisa em nanocompósitos polímero/argila foi iniciada pela Toyota no final dos anos 80. A partir deste marco, a comunidade científica mundial voltou sua atenção para este tipo de material graças às propriedades mecânicas, químicas e térmicas avançadas em comparação com os compósitos tradicionais. Não foi diferente no Brasil, tal atenção pode ser comprovada pelos inúmeros trabalhos científicos sobre nanocompósitos que começaram a despontar no início do século XXI. Assim, o presente artigo objetiva, após discorrer sobre as definições que concernem nanocompósitos polímero/argila, apresentar as pesquisas científicas brasileiras em nanocompósitos de polímeros de uso geral, de polímeros de engenharia e de outros tipos de polímeros, relacionando-os com o método de produção empregado, morfologia final e propriedades decorrentes da formação de nanocompósitos. Por fim, o mapa da pesquisa brasileira em nanocompósitos polímero/argila e sua perspectiva para o futuro são apresentados.

The research on polymer/clay nanocomposites was initiated by Toyota in the late 80s. From then on, the world scientific community has turned its attention to this type of material due to the enhanced mechanical, chemical and thermal properties in comparison to traditional composites. In Brazil, it was not different, as can be seen from the countless scientific works on nanocomposites which have emerged in the early 21th century. The aim thus is, after discussing the definitions related to the polymer/ clay nanocomposites, to show Brazilian scientific works on the general use of plastics, engineering plastics and other types of polymers, correlating them with their production method, final morphology and resulting properties. Finally, a map of the Brazilian research into polymer/clay nanocomposites and their future perspective are presented.

A pesquisa demonstra como é o comportamento de dois materiais conhecidos comercialmente como mastic em relação às forças de cisalhamento de selantes. No mercado existem dois tipos de mastic, um da família de silicones e outro da borracha butílica. A pesquisa teve o objetivo de esclarecer junto à receita federal e ao mercado, que as propriedades dos dois tipos são muito diferentes, apesar de ambos sofrerem um processo de cura. Com o tempo há aumento das forças de coesão e adesão de ambos, o que evidencia o processo de cura.

This study reveals the response to shear forces for two materials known as mastic. There are two kinds of mastic in the market, one of the silicone family and another made with butyl rubber. The aim was to demonstrate to the Inland Revenue and to the market that these materials exhibit very distinct properties, although both undergo the curing process. As time goes by, there is an increase in the forces of cohesion and adhesion for both types of mastic, which is evidence of the curing process.

A poliaramida (aramida) é um polímero de alto desempenho, cujas principais características são a elevada tenacidade, baixo alongamento e resistência ao calor. Devido ao desconhecimento do mercado em geral a respeito de materiais têxteis, metodologia de ensaios e a nomenclatura utilizada nesta família de materiais, invariavelmente ocorrem erros na escolha da qualidade do produto a adquirir. O uso de equipamentos inadequados para caracterização deste material pode levar a erros de interpretação. Este trabalho visa a melhor informar sobre este mercado, e discutir análises já realizadas. O gráfico tensão x deformação da poliaramida obtido em equipamento e garras corretas é linear, o que não ocorre se o equipamento de tração equipado com garras não for preparado para ensaios de tração de fios têxteis. Em análise termogravimétrica, verificou-se que a taxa de elevação de temperatura mais adequada é de aproximadamente 3 °C/min. A degradação da poliaramida se inicia a aproximadamente 510 °C, pela decomposição térmica das ligações simples, seguida da decomposição térmica dos anéis aromáticos a aproximadamente 525 ºC, sendo que a temperatura de degradação térmica completa ocorre a cerca de 575 °C.

Polyaramid (aramid) is a high performance polymer, whose main characteristics are its high tenacity, low elongation and good heat resistance. Owing to the lack of familiarity of the market with textile materials, methods of analysis and the nomenclature used for this family of materials, errors in the choice of the product quality are common. The inadequate use of equipment in the characterization of this material may lead to errors of interpretation. This work aims to inform about this market, and discuss results of previous analyses. A stress x strain graph of polyaramid is linear if obtained with adequate equipment and fixtures, which is not the case if the equipment and fixtures are not suitable for textile yarns. In the thermo-gravimetric analysis, the best heating rate was approximately 3 °C/min. Degradation started at 510 ºC with breaking of single bonds, which was followed by degradation of aromatic rings at 525 ºC. Complete thermal degradation occurred at 575 °C.

Este trabalho avalia a utilização da cinza da casca de arroz como carga estrutural em poliamida 6 e poliamida 6.6. Estas matrizes poliméricas são importantes plásticos de engenharia com aplicações em várias áreas. Fez-se uma comparação das propriedades mecânicas de resistência à tração, resistência à flexão, resistência ao impacto e a propriedade térmica de fio incandescente entre compostos de poliamida 6 e poliamida 6.6, com 30% de cinza da casca de arroz, e compostos de poliamidas com 30% de talco. Os resultados das propriedades mecânicas e térmica mostraram um comportamento semelhante entre as poliamidas com 30% de cinza da casca de arroz e as poliamidas com 30% de talco. Assim sendo, o uso da cinza da casca de arroz é uma alternativa viável para a substituição do talco como carga, como foi comprovado ao confeccionar um conector elétrico injetado com poliamida 6.6 com 30% de cinza da casca de arroz. Portanto, este trabalho contribui para a diminuição de um problema ambiental, possibilitando o uso da cinza da casca de arroz em processos industriais.

This work evaluates the technical viability of the use of rice husk ash as filler in polyamide 6 and polyamide 6.6 which are one of the main engineering plastics with applications in several areas. A comparison was made among the mechanical properties of tensile strength, flexural strength, impact strength and the thermal property of glow wire of polyamide 6 and polyamide 6.6 compounds with 30% of rice husk ash and the compounds of these polyamides with 30% of talc. The results of mechanical and thermal properties showed a similar behavior among the polymeric matrices of polyamide with 30% of rice husk ash and 30% of talc. This was verified by the manufacturing of an electric connector injected with polyamide 6.6 with 30% of rice husk ash. Thus, the use of rice husk ash is a viable alternative for the substitution of talc as filler. So, this work contributes for minimizing an environmental problem by enabling the use of rice husk ash in productive processes.

O vidro laminado, especialmente o proveniente dos pára-brisas, é de difícil reciclagem após sua utilização, sobretudo o resíduo de vidro constituído de partículas pequenas (com baixa granulometria). O vidro muito fino se caracteriza como um resíduo, uma vez que não pode ser recuperado na indústria vidreira, pois nos grandes fornos de fusão de vidro evita-se a utilização deste material para impedir que ocorra o fenômeno de arraste de pó pela chaminé, bem como a deposição de vidro fundido nas paredes internas do forno e do regenerador[1]. Neste estudo duas granulometrias de vidro foram utilizadas - malha 200 e 325 mesh - na formulação de vernizes baseados num oligômero uretano-acrilado e usado para pintura e proteção de pisos de madeira. A cura desses vernizes foi por meio de radiação ultravioleta. Os resultados encontrados mostraram que a resistência à abrasão do verniz com a adição de vidro fino aumentou significativamente.

Windshields are difficult to recycle after use, especially the residue of fine glass (with small granulometry). This material is characterized as a residue since it cannot be recovered in the glass industry, because in the furnaces of glass fusion fine glass is avoided to prevent deposition on the internal walls of the furnaces and the drag of this fine powder through the chimney[1]. In this work two different granulometries of this fine glass - 200 mesh and 325 mesh - were used as a filler in a varnish based on a urethane-acrylate oligomer used to cover and protect wood flooring. The cure of this varnish was through ultraviolet radiation. The results showed increased abrasion resistance for the varnish with addition of the fine glass.

Neste trabalho foram desenvolvidas formulações de plastisóis com diferentes quantidades de carbonato de cálcio natural. O carbonato de cálcio natural foi adicionado para substituição da resina virgem (na proporção que variou de zero a oitenta pcr de carbonato de cálcio) nos plastisóis com vinte pcr de poli(cloreto de vinila) reciclado. Com o objetivo de se analisar a possibilidade do uso destas pastas estudou-se a variação de viscosidade com o tempo; sendo que as pastas foram espalmadas e rotomoldadas para obtenção dos corpos de prova, os quais foram submetidos aos ensaios de dureza, resistência à tração e alongamento. As superfícies de fratura dos corpos de prova testados foram analisadas em um microscópio óptico e as temperaturas de gelificação e transição vítrea foram determinadas através de medidas viscoelásticas e DSC, respectivamente. Através do processo de rotomoldagem foram obtidas peças com vinte e quarenta pcr de carbonato de cálcio natural.

In this work, natural calcium carbonate containing PVC plastisols of different formulations were developed. The calcium carbonate was added to substitute for the virgin resin, in proportions varying from 0 to 80 phr of calcium carbonate, in plastisols containing 20 phr of recycled poly(vinyl chloride). In order to investigate the possible use of the pastes, the variation of the viscosity with the time was studied. The pastes were laminated and rotomolded to provide specimens. The hardness, tensile strength, and elongation of the specimens were determined, and their fracture surface was observed by optical microscopy. The gelling temperature and the glass transition temperature were determined by viscoelastic measurements and DSC, respectively. The specimens rotomolded at 250 °C for 20 minutes exhibited higher tensile values than specimens rotomolded at 250 °C for 15 minutes and specimens laminated at 180 °C for 2 min. Rotomolded parts containing 20 and 40 phr of natural calcium carbonate were also obtained.

Este trabalho apresenta os resultados analíticos da determinação de elementos químicos em materiais plásticos metalizados, obtidos por análise por ativação com nêutrons (NAA) e os resultados da identificação de polímeros por espectroscopia no infravermelho (IR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Foram coletadas amostras de plásticos metalizados de embalagens de alimentos e cosméticos. Os resultados dos testes IR e DSC indicaram que os tipos de polímeros usados em plásticos metalizados são polietileno, polipropileno, poli(tereftalato de etileno) e poliestireno. A NAA consistiu em irradiar as amostras e padrões com fluxo de nêutrons térmicos do reator nuclear IEA-R1, seguido da medida da atividade dos raios gama induzidos usando um detector de Germânio hiperpuro acoplado ao espectrômetro de raios gama. Elementos tóxicos como arsênio, cádmio, cromo, níquel e antimônio assim como elementos não tóxicos como bário, cálcio, cobalto, ferro, escândio, selênio e zinco foram determinados e suas concentrações apresentaram grande variabilidade entre as amostras. A análise de polímeros e elementos tóxicos é de grande interesse para o desenvolvimento de processos adequados e seguros para reciclagem e incineração de embalagens plásticas metalizadas, sem causar danos ao ambiente.

This paper presents analytical results of metallized plastic materials obtained by neutron activation analysis (NAA) and the results of identification of polymers by infrared spectroscopy (IR) and differential scanning calorimetry (DSC). Metallized plastic samples were collected from packages of foodstuffs and cosmetics. Results of IR and DSC tests indicated that polyethylene, polypropylene, poly(ethylene terephthalate) and polystyrene are polymers used in metallized plastics. The NAA consisted of irradiating samples and standards with thermal neutron flux of the IEA-R1 nuclear reactor, followed by induced gamma ray activities measurements using a hyperpure germanium detector coupled to a gamma ray spectrometer. Toxic elements such as arsenic, cadmium, chromium, nickel, and antimony as well as non-toxic elements as barium, calcium, cobalt, iron, scandium, selenium and zinc were determined and their concentrations presented a large variability between the samples. The analyses of polymer and toxic elements are of great interest to develop adequate and safe processes for recycling or incineration of metallized plastic packages without causing damage to the environment.