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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC9H2P| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Tenacificação de polímeros frágeis com a inserção de uma segunda fase polimérica dotada de memória de forma |
| Authors: | Giuliano Siniscalchi Martins |
| First Advisor: | Rodrigo Lambert Oréfice |
| First Co-advisor: | Iaci Miranda Pereira |
| First Referee: | Maria Isabel Felisberti |
| Second Referee: | Eliane Ayres |
| Third Referee: | Ricardo Geraldo de Sousa |
| Abstract: | No presente trabalho estudou-se, como alternativa para melhoria das propriedades mecânicas de polímeros frágeis, a incorporação de uma segunda fase polimérica com memória de forma. Para produção das blendas, empregou-se o poliestireno (PS, fase matriz frágil) e o poliuretano com memória de forma (PU/MF, segunda fase). As amostras de PU/MF foram sintetizadas em dispersão aquosa (PU/MFAGUA), dissolução em THF (PU/MFTHF) e com incorporação de poli(estireno-co-anidrido maleico)(PU/MFSMA). As propriedades dos PUs sintetizados apresentaram dependência em relação a fração cristalina proveniente dos domínios macios. O PU/MFAGUA e o PU/MFTHF exibiram comportamento frágil quando estes se encontraram cristalizados e dúcteis após tratamento térmico para controle da cristalinidade. Um estudo do meio de síntese com as amostras de PU/MFAGUA e PU/MFTHF demonstrou que a substituição do THF por água na síntese diminuiu a fração cristalina do polímero. O baixo índice de cristalização no PU/MFSMA provocado pela adição de poli (estireno-co-anidrido maleico) determinou um comportamento dúctil independente de aplicação de tratamento térmico. As blendas foram obtidas através de mistura termomecânica com/sem adição de poli(estireno-co-anidrido maleico). Os materiais produzidos exibiram uma alta separação de fase provocada pela imiscibilidade entre os componentes das blendas. Apresentaram morfologia de fase formada por uma matriz de PS interconectada (componente estrutural) contendo domínios de PU (componente modificador), cuja geometria e dimensões variaram com a concentração. Os ensaios mecânicos apresentaram aumento da resistência ao impacto com tratamento térmico sugerindo ativação do efeito memória de forma. A adição de uma segunda fase com memória de forma se apresentou como uma alternativa para melhoria de propriedades mecânicas de polímeros frágeis. |
| Abstract: | We have studied an alternative to improve the mechanical properties of brittle polymers with the use of a shape memory polymer as a second phase. The blends were produced using polystyrene (PS, brittle matrix) and shape memory polyurethane (PU/MF, second phase). Samples PU/MF were synthesized in aqueous dispersion (PU/MFAGUA), dissolved in THF (PU/MFTHF) and with the incorporation of poly(styrene-co-maleic anhydride) (PU/MFSMA). The properties of the polyurethanes showed a strong relationship with the crystalline fraction of the soft domains. The PU/MFAGUA and the PU/MFTHF exhibited brittle behavior when they were crystallized and ductile behavior after heat treatment for controlling crystallinity. A study of the synthesis medium with the PU/MFAGUA and PU/MFTHF showed that, by replacing the water for THF in the synthesis, a reduction of the crystalline fraction of the polymer was observed. The presence of poly(styrene-co-maleic anhydride) in PU reduced the crystalline fraction and led to a ductile behavior even without heat treatments. The blends were obtained by thermomechanical mixing with / without addition of poly(styrene-co-maleic anhydride). The obtained blend exhibited a high phase separation caused by immiscibility of the blend components. SEM images showed phase morphology formed by an interconnected matrix of PS (structural component) containing areas of PU whose geometry and dimensions vary with concentration. The mechanical tests showed an increase in impact strength with heat treatment suggesting that shape memory effect was activated. The addition of a second phase that have shape memory is presented as an alternative for improving the mechanical properties of brittle polymers. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Ciência dos materiais Polímeros |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC9H2P |
| Issue Date: | 9-Apr-2015 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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| tenacifica__o_de_pol_meros_fr_geis_com_a_inser__o_de_uma_segunda_fase__polim_rica_dotada_de_mem_ria_de_forma.pdf | 7.15 MB | Adobe PDF | View/Open |
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