The barrier and mechanical properties of polymer matrices are affected by the polymer crystallization kinetics and the incorporation of nanoparticles can modify the nucleation density as well as the rate and mechanism of crystallization. In this study, a nanocomposite of poly(lactic acid) (PLA) containing cellulose nanocrystals (CNC) was prepared in order to evaluate the effect of the CNC content on the crystallization kinetics of the polymer matrix. Dimethylformamide, a solvent of PLA, was used to replace the aqueous medium for the dispersion of the CNC, to facilitate the preparation of PLA films with dispersed CNC. Higher levels of CNC in the films induced an increase in the crystallization rate and reduced the degree of crystallinity without affecting the dimensions of the crystal lattice. In conclusion, the incorporation of CNC into PLA influences the crystallization kinetics, which significantly affects the PLA processing conditions.

<p>In recent decades, starch has been studied as a raw material due to low production costs. The limitations associated with starch being highly permeable to water vapor and its mechanical properties being dependent on the relative humidity have been investigated. The proprieties of thermoplastic starch/poly(lactic acid) (TPS/PLA) blends have been studied by researchers, as well as the incorporation of compatibilizers to improve the interfacial interaction between the blend components. The purpose of this study was to evaluate the effect of maleic anhydride (MA) as a compatibilizer and a plasticizer. The blends were prepared in a torque rheometer through different mixture processes. Blends prepared with grafted MA showed interfacial adhesion and small domains of PLA in the TPS matrix, due to the use of MA as a compatibilizer. The presence of free MA in the TPS/PLA blends affected the mechanical and thermal properties, suggesting a plasticizer effect.</p>

Micropartículas de poli(3-hidroxibutirato) (PHB) contendo cetoprofeno (KET) como fármaco modelo foram preparadas através da técnica de emulsão-evaporação do solvente O/W. Com o intuito de atribuir uma barreira adicional à liberação do cetoprofeno, micropartículas de KET/PHB foram revestidas por um filme de quitosana através da técnica spray drying. O filme de quitosana foi reticulado com glutaraldeído ou genipin. A eficiência de encapsulação, 60%, foi da mesma ordem de grandeza para todas as formulações de micropartículas estudadas. A influência das concentrações de quitosana e do agente reticulante (glutaraldeído e genipin) na quantidade de cetoprofeno liberado após 1 h, e sobre o prolongamento de liberação em 72 h, foi avaliada através de análises estatísticas, indicando que ambas as variáveis influenciaram as respostas. A liberação do cetoprofeno a partir de micropartículas compostas recobertas com quitosana reticulada foi lenta e sustentável, sendo um transportador polimérico muito promissor para a libertação de fármacos.

The purpose of this study was to prepare composite microparticles of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) containing the drug ketoprofen (KET) coated with a layer of crosslinked chitosan (CHI) for application as a controlled drug-release system. Microparticles of PHB containing KET as a model drug were prepared using the emulsion-solvent evaporation technique, and coated with a film of chitosan by spray drying to obtain the composite microparticles. The surface film was modified using glutaraldehyde or genipin as the crosslinking agent. The KET encapsulation efficiency of the PHB microparticle was 60%, and the same value was obtained after inclusion of the CHI film by the spray drying process. The influence of the concentration of chitosan used to obtain the composite microparticles and the crosslinking agent on the amount of drug released after 1 and 72 h was evaluated by statistical analysis, and both variables were found to affect the responses. The drug release from the composite microparticles coated with crosslinked chitosan was slow and sustainable, indicating that this represents a very promising polymeric carrier for drug delivery.

O procedimento de obtenção de nanocompósitos dispersando as nanopartículas na matriz polimérica em solução com posterior eliminação do solvente tem sido bastante utilizado, considerando a maior eficiência de obtenção de homogeneidade do produto final. Entretanto, a presença de solvente residual nos nanocompósitos pode afetar as propriedades micro e macroscópicas do produto. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades térmicas de nanocompósitos de poli(cloreto de vinila)/nanotubos de carbono de paredes múltiplas obtidos a partir da solução do polímero e dispersão dos nanotubos de carbono em tetraidrofurano (THF), bem como a resistividade elétrica dos nanocompósitos e a influência de solvente residual. A presença de tetraidrofurano residual reduz a temperatura de transição vítrea (Tg) em até 26 °C, sendo independente da quantidade de nanotubos de carbono. A eliminação total do solvente é um fator importante para que não induza mudanças nas propriedades da matriz polimérica. O enxerto de grupos -COOH na estrutura dos nanotubos induz uma considerável redução da resistividade elétrica, em dez ordens de grandeza, a partir de 0,4 %(m/m) de nanotubos na composição dos nanocompósitos.

The procedure for obtaining nanocomposite by dispersing the nanoparticles in matrix polymer in solution with subsequent elimination of the solvent has been widely used, considering better efficiency in obtaining homogeneity of the final product. However, the presence of residual solvent may affect the nanocomposites in micro-and macroscopic properties of the product. The aim of this study was to evaluate the thermal properties of nanocomposites of poly(vinyl chloride)/multi-walled carbon nanotube obtained from the polymer solution and dispersion of carbon nanotubes in tetrahydrofuran (THF), as well as the electrical resistivity of nanocomposites and the influence of residual solvent. The presence of residual tetrahydrofuran reduces the glass transition temperature (Tg) up to 26 °C, being independent of the amount of carbon nanotubes. The total elimination of the solvent is an important factor that does not induce changes in the properties of the polymeric matrix. The graft-COOH groups in the structure of the nanotubes leads to a considerable reduction of the electrical resistivity in ten orders of magnitude, from 0.4 %wt of nanotubes in the nanocomposite composition.

Blendas de poli(ácido láctico)(PLA) e amido termoplástico (TPS) foram preparadas por extrusão e moldagem por compressão utilizando 0,1, 0,2 e 0,3 g de PLA per g de TPS. O TPS foi obtido por extrusão utilizando 0,25 e 0,30 g de glicerol por g de amido. Foram avaliadas as propriedades mecânicas e de barreira ao vapor de água, e determinadas as isotermas de sorção de umidade. A morfologia dos materiais foi avaliada através de microscopia eletrônica de varredura e as propriedades térmicas dos polímeros puros e das blendas, através de calorimetria diferencial de varredura (DSC). A microscopia e os resultados de DSC indicaram a imiscibilidade da blenda e a presença de duas fases. Nas blendas contendo 20% e 30% de PLA observou-se um aumento da tensão de ruptura e do módulo elástico. A blenda contendo 30% de PLA apresentou uma redução da permeabilidade ao vapor de água, comportamento associado à redução do coeficiente de difusão observada nesta amostra.

Blends of poly(lactic acid) (PLA)/thermoplastic starch (TPS) were prepared by extrusion and thermopressing, with proportions of 0.1, 0.2 and 0.3 g of PLA per g TPS. Thermoplastic starch was obtained from the extrusion of 0.30 g or 0.25 g of glycerol per g of starch. The mechanical properties and water vapor permeability were tested and water sorption isotherms were obtained. The morphological characteristics of the samples were observed through scanning electron microscopy (SEM) and the thermal properties of the pure polymers and the blends by differential scanning calorimetry (DSC). The SEM and DSC results indicated the immiscibility of the TPS/PLA blends and the presence of two phases. For blends with 20% and 30% of PLA increases in the tensile strength and modulus were observed. The lowest water vapor permeability was observed for the blend with 30% of PLA, which is related to the lowest diffusion coefficient value observed for this sample.

Neste trabalho, três derivados do poli(éter éter cetona) [PEEK] foram preparados em suspensão por meio da nitração, redução para o grupo amino e redução da carbonila. Os polímeros modificados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear (NMR), análise termogravimétrica (TGA) e apresentaram características interessantes para a preparação de membranas e compósitos, tais como, basicidade e solubilidade em solventes orgânicos, como DMF.

In this study, three derivatives of poly(ether ether ketone) [PEEK] were prepared in suspension by nitration (NO2-PEEK), reduction to the amino group (NH2-PEEK) and carbonyl reduction (PEEK-OH). These modified polymers were characterized by NMR, IR spectroscopy and thermogravimetric analysis. They showed interesting characteristics, such as, basicity and higher solubility in organic solvents, like DMF, for use as membranes and composites in different applications.

Os processos de prototipagem rápida (Rapid Prototyping - RP) e ferramental rápido (Rapid Tooling - RT) surgiram para reduzir os tempos de desenvolvimento de produtos na fase de projeto diminuindo a necessidade de retrabalhos e, conseqüentemente, antecipando a entrada de novos produtos no mercado. Neste trabalho foi utilizada uma das tecnologias de prototipagem rápida, denominada Modelagem por Fusão e Deposição (FDM), na construção de moldes em ABS com o objetivo de investigar sua aplicação na moldagem por injeção de termoplásticos. Amostras das peças injetadas foram submetidas a ensaios de difração de raios X, dureza Shore D e tração. Os resultados mostraram a viabilidade de fabricar pequenos lotes de peças em PEBD e PP com propriedades mecânicas bastante similares às encontradas em peças moldadas em moldes metálicos.

Rapid Prototyping and Rapid Tooling are aimed at reducing the development time of products in the design phase by minimizing re-workings and, consequently, reducing the time to launch new products. In this work one of the technologies of rapid prototyping, called Fused Deposition Modeling (FDM), was used in the construction of ABS molds with the objective of investigating its application in the injection molding of thermoplastics. Specimens of the molded parts were characterized with X-ray diffraction, Shore D hardness and tensile tests. The results demonstrated the viability to manufacture small batches of LDPE and PP parts with mechanical properties similar to those molded parts in metallic molds.

A moldagem por injeção de pós cerâmicos tem se tornado um processo altamente atrativo por aliar a versatilidade e a produtividade da moldagem por injeção convencional às propriedades inerentes aos materiais cerâmicos. A remoção do ligante, usado como veículo orgânico nesse processo, é uma das etapas críticas para a produção de peças cerâmicas sem defeitos. Neste trabalho avaliou-se a influência da geometria das peças injetadas na remoção do ligante, tanto por imersão em solvente como por decomposição térmica. Alumina em pó foi misturada fisicamente a um ligante composto por polipropileno [PP], parafina [PW] e ácido esteárico [AE]. As peças com diferentes geometrias foram mantidas imersas em hexano, secas sob vácuo e acompanhada a variação de massa devido à solubilização do PW e AE. A determinação da porosidade das peças, realizada por meio das isotermas de adsorção/desorção de nitrogênio, mostrou um aumento de porosidade de 0,5% volume para aproximadamente 20% volume após a imersão em solvente. A remoção térmica do PP remanescente produziu hidrocarbonetos alifáticos e compostos insaturados, determinados e quantificados por espectroscopia de infravermelho, que permearam a estrutura porosa da peça. A geometria das peças tem grande influência na remoção do ligante, podendo afetar não só a qualidade do produto final, mas também as etapas subseqüentes do processo.

Powder injection molding [PIM] has become highly attractive as it combines the versatility and productivity of conventional injection molding processes with the intrinsic properties of metallic and ceramic materials. The removal of organic binder, used as vehicles during the process, is one of the most critical stages in the production of ceramic devices in this process. In this work, the influence from the geometry of the injected part on the removal of the organic binder was evaluated for both solvent immersion and thermal degradation processes. Alumina powder was mixed with an organic binder, comprising polypropylene [PP], paraffin wax [PW] and stearic acid [SA], and injection molded in different geometries. Immersion of ceramic parts in hexane induced the solubilization of PW and SA, confirmed by weight variation. Parts porosity, determined through nitrogen adsorption isotherm, showed an increase from 0.5 v% before immersion to ca. 20 v% after immersion. PP burnout produced aliphatic hydrocarbons and unsaturated compounds that flow through a porous structure produced in early stages of this process. Parts geometry plays an important role in binder removal, affecting the quality of the sintered part as well as the remaining stages of the process.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades micro e macroscópicas de misturas físicas binárias de poliamida 6 [PA6] com copolímero poli(etileno-co-propileno-co-dieno) [EPDM] e em presença de pequenas quantidades de EPDM ou EPM enxertados com anidrido maleico, atuando como agentes compatibilizantes. Os componentes puros (poliamida 6 e EPDM) e as blendas poliméricas em diferentes composições foram analisados por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Os resultados indicaram a imiscibilidade dos componentes da mistura em toda a faixa de composição estudada. A utilização das técnicas de análise elementar, microscopia eletrônica de varredura e propriedades mecânicas permitiu avaliar a homogeneidade da mistura, a redução do tamanho dos domínios do elastômero e o aumento da força de impacto da matriz de PA6 com a adição do agente compatibilizante à mistura binária de PA6/EPDM.

This study describes the micro- and macroscopic properties of polyamide 6 (PA6) and ethylene /propylene/diene copolymer (EPDM) blends, and the effects from small quantities of EPDM or EPM grafted with maleic anhydride in this polymer mixture. The components and polymer blends at different compositions were analyzed by differential scanning calorimeter (DSC) and infrared spectroscopy (FTIR). The results suggest immiscible mixture in all ranges of the blend's compositions. Scanning electron microscopy (SEM) micrographs of the blends indicated that the size of rubber aggregates decreases as the functionalized elastomer (EPDM-g-MA or EPM-g-MA) is added to the PA6/EPDM mixture, and the impact strength of the PA6 matrix increases significantly.

RESUMO: Membranas microporosas foram preparadas pela técnica de inversão de fases por imersão-coagulação na presença de um não solvente, a partir de blendas de PVDF/PMMA (Polifluoreto de vinilideno/Polimetacrilato de metila), em diferentes composições percentuais em peso, pela dissolução destes polímeros em DMF (N'N'Dimetilformamida). A microscopia eletrônica de varredura (MEV), a espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier por reflexão interna (FTIR-ATR), a calorimetria de varredura diferencial (DSC), foram as técnicas utilizadas na caracterização das membranas, além dos ensaios de permeabilidade e retenção de soluto. Diferentes morfologias foram obtidas quando se variou a concentração dos componentes da blenda. Um aumento na concentração de PMMA, diminuiu o grau de cristalinidade do PVDF e aumentou a porosidade global e a espessura das membranas e provocou um acréscimo importante nos fluxos permeados e na retenção de soluto.

ABSTRACT: Microporous membranes were prepared from different blends of PVDF/PMMA (polyvinylidene fluoride/polymethyl methacrylate) using the technique of phase inversion by immersion-coagulation in the presence of a non-solvent, dissolving the polymers in DMF (N'N'dimethylformamide). The membranes were characterized by scanning eletron microscopy, infrared internal reflection spectroscopy and differential scanning calorimetry, in addition to permeability and solute retention assays. Different morphologies were obtained as the concentrations of the components in the blends were varied. An increase in the concentration of PMMA reduced the degree of cristalinity of the PVDF and increased the overall porosity and thickness of the membranes, resulting in an important increase in the permeate flux rate and solute retention.