Abstract: O Polietileno de alta densidade (PEAD) é um material termoplástico com boas propriedades mecânicas e uso geral na indústria, sendo processado e moldado principalmente por sopro, extrusão e injeção. Seu baixo custo e fácil processamento torna o PEAD um dos materiais mais utilizados na fabricação de diversos produtos, tais como garrafas, tambores, reservatórios de combustível para automóveis, brinquedos, produtos domésticos e embalagens. No Brasil, é o segundo termoplástico mais utilizado representando 13,5%. Sendo um termoplástico, sua reciclagem ocorre por meio do processo de extrusão, porém, com perdas de propriedades mecânicas significativas. O objetivo deste trabalho é estudar um aditivo como agente reticulante para materiais granulados e moídos, comparando os resultados obtidos com amostras irradiadas. Acrescenta-se este aditivo manualmente a materiais granulados e moídos, sem extrusão, sendo utilizado por meio de injeção convencional. Buscando as mesmas propriedades de um material reprocessado por extrusão, com a vantagem de adicionar manualmente o aditivo ao material moído, de maneira prática e rápida. O material do presente estudo foi o polietileno de alta densidade (PEAD) reprocessado e moído. Divididos em 3 aplicações de aditivo (0,4%, 0,7% e 1%) e duas doses de irradiação (20 e 50 kGy). O aditivo é produzido por meio de grânulos de polietileno de baixa densidade (PEBD) revestidos superficialmente com uma pequena quantidade de peróxido orgânico Di-(2-terc-butil peroxi-isopropil)-benzeno, ocorrendo uma reticulação parcial. Os ensaios realizados com a adição do agente reticulante apresentaram melhora em suas propriedades mecânicas. Este trabalho pode contribuir facilitando o uso de PEAD reciclado de maneira mais prática e eficiente, levando em consideração as demandas industriais e ambientais a partir da adição de aditivo.

Palavras-Chave: polyethylenes; thermoplastics; industrial plants; materials handling; cross-linking; polypropylene; recycling; gamma radiation; additives; benzene; peroxides; mechanical properties; materials testing; performance testing; thermal gravimetric analysis; fourier transform spectrometers; infrared spectra

ARRUDA, MARCOS A. Avaliação das propriedades mecânicas e reológicas do polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado, com adição de agente reticulante e processo de irradiação gama. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2020. 86 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-07102020-132735. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31515. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A geração de passivos ambientais após o término da vida útil dos materiais poliméricos é uma realidade que está sendo mudada devido a reciclagem desses materiais. A obtenção de novos materiais a partir do seu reuso traz vantagens com a diminuição de custos no produto final, já que reduz a produção da matéria prima virgem, além de minimizar a quantidade de rejeitos. Neste trabalho, a borracha EPDM vulcanizada foi reprocessada termicamente por irradiação e envelhecimento para que ocorresse a sua desvulcanização, visando obter melhor desempenho no processo de reciclagem; o polietileno de alta densidade (PEAD) foi reprocessado vinte vezes de modo a obter um termoplástico reciclado. Com esses componentes foram obtidos compósitos extrudados contendo 1 % e 5 % da borracha (com e sem tratamento térmico) dispersa na matriz reprocessada de PEAD. A compatibilização entre os componentes foi obtida testando alguns tipos de substâncias e nesse sentido, o metacrilato de glicidila (GMA) foi o que promoveu o melhor resultado. Os compósitos também foram submetidos ao processo de irradiação por feixe de elétrons nas doses de 50 kGy e 100 kGy e a comparação entre os materiais irradiados e não irradiados foi realizada a partir de análises por FTIR, TG, DSC, MEV e testes mecânicos (tração, impacto e dureza). Os compósitos apresentaram-se homogêneos e a interface entre a borracha e a matriz polimérica apresentou-se contínua. Observou-se que tanto o reprocessamento termocisalhante quanto a irradiação promovem alterações em nível molecular de modo que a reticulação e a degradação ocorrem simultaneamente. A adição de EPDM nas concentrações estudadas foi fundamental na promoção da reticulação do material. Com processo de irradiação, os compósitos apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas.

Palavras-Chave: waste retrieval; waste management; ionizing radiations; cross-linking; radiolysis; chemical radiation effects; mechanical properties; density; ethylene propylene diene polymers; elastomers; rubbers

CARDOSO, JESSICA R. Compósitos de polietileno de alta densidade e borracha de EPDM reprocessados e aplicação da radiação ionizante na modificação de suas propriedades. Orientador: Aurea Beatriz Cerqueira Geraldo. 2016. 88 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-09022018-090209. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28629. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O látex de borracha natural foi formulado, radiovulcanizado e, em seguida, estabilizado radioliticamente (GAMATEX), para ser empregado na fabricação de artefatos de borracha utilizados na área médica. A eficiência de reticulação do látex, quando radiovulcanizado com raios gama, correlacionou-se matematicamente com a razão de concentração do sistema de radiosensibilizador (x1 = [An-B] / [KOH]) e com a dose de vulcanização (x2), apresentando alto grau de interação, segundo o seguinte modelo matemático: , onde representa a resistência à tração na ruptura. O processo RVNRL foi otimizado para baixas doses de vulcanização e altas concentrações de An-B. A resistência radioxidativa da borracha, obtida a partir do GAMATEX, foi atingida adicionando-se uma mistura de antioxidantes (45% BANOX S + 55% TNPP). Esta mistura apresentou um efeito sinérgico. O látex apresentou comportamento pseudoplástico com a ocorrência de tensão de escoamento. A taxa de desestabilização irreversível do látex foi diretamente proporcional à [An-B] e inversamente proporcional à [KOH]. O efeito pós-irradiação do látex ou a desestabilização reversível, ocorreu devido à presença de uma concentração residual de An-B que não reagiu. A irradiação melhorou a estabilidade coloidal do GAMATEX, devido ao aumento da tixotropia e da tendência newtoniana além da correlação entre o grau de consistência (k) e o índice pseudoplástico (n), de acordo com o modelo matemático . Este fato permite um tempo maior de estocagem do GAMATEX. A viscosidade relativa do látex correlaciona-se com a temperatura e com o teor da borracha seca conforme o modelo matemático: , onde rw é a razão (BS/100-BS). O látex radiovulcanizado coagulou à temperatura de –10ºC no sistema de refrigeração projetado.

Palavras-Chave: natural rubber; latex; vulcanization; gamma radiation; cross-linking; mathematical models; viscosity; medical supplies

CHIRINO COLLANTES, HUGO D. Desenvolvimento do processo de fabricacao de tubos hospitalares por RVNRL .Otimizacao e prototipo de extrusao a baixas temperaturas. Orientador: Joao Alberto Osso Junior. 1999. 155 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.1999.tde-06112003-182641. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10781. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os plásticos biodegradáveis e os plásticos \"verdes\" são uma nova tendência mundial. Neste trabalho foi estudado o efeito da radiação por feixe de elétrons mediante a resistência à tração e alongamento na ruptura, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho por Transformada de Fourrier (FT-IR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), grau de reticulação e biodegradabilidade de filmes produzidos com copoliéster alifático aromático e sua blenda com amido de milho (Ecoflex® e Ecobras®). Foram realizadas medidas em ambas as direções de orientação molecular (direção da máquina e direção transversal) para os testes mecânicos. Observou-se que a radiação causou um aumento na resistência à tração na ruptura dos filmes da blenda com amido de milho quando doses de 10kGy e 40kGy foram aplicadas. Uma diminuição significativa do alongamento na ruptura dos filmes produzidos com a blenda de amido de milho foi observada em doses de 10kGy e 40kGy. Não foram encontradas mudanças importantes nas propriedades de tensão dos filmes de copoliéster alifático aromático. Não foram observadas alterações estruturais visíveis das amostras (reticulação ou degradação) por meio de microscopia eletrônica de varredura. O FT-IR identificou os picos característicos de cada grupo funcional envolvido, em particular, copoliéster e amido de milho, contudo, não foram encontradas bandas de oxidação das amostras. No ensaio de DSC, não foram identificadas mudanças na temperatura de fusão das amostras irradiadas de Ecoflex® e Ecobras® quando comparadas às amostras de referência, entretanto, foi verificada uma diminuição na entalpia de fusão das amostras de Ecobras® após irradiação. O material Ecobras® apresentou reticulação quando submetido às doses de 10kGy e 40kGy. O material Ecoflex® não apresentou reticulação quando submetido a estas doses. A biodegradabilidade dos materiais foi avaliada partindo de dois métodos de 6 ensaio: solo simulado e enzimático. Em ambos os métodos, as amostras irradiadas apresentaram biodegradação mais rápida do que as de referência não irradiadas.

Palavras-Chave: copolymers; electron beams; radiation effects; plastics; starch; films; tensile properties; elongation; cross-linking; biodegradation

POVEDA, PATRICIA N.S. Estudo do efeito da radiação por feixe de elétrons nas propriedades de filmes de copoliester alifático aromático. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. 2008. 61 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-10062008-150256. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11510. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Resveratrol (3, 4, 5-trihidroxiestilbeno) é um polifenol produzido por uma grande variedade de plantas em resposta ao estresse e encontrado predominantemente em cascas de uvas. Este princípio ativo apresenta vários benefícios à saúde, como a capacidade antioxidante, relacionada à prevenção de diversos tipos de câncer e do envelhecimento precoce da pele. No entanto, apresenta baixa biodisponibilidade quando administrado por via oral, o que torna interessante sua aplicação tópica. O principal objetivo deste trabalho foi a incorporação de resveratrol em hidrogéis poliméricos para obtenção de um sistema de liberação utilizado topicamente contra o desenvolvimento de desordens cutâneas, como o envelhecimento cutâneo e o câncer de pele. As matrizes poliméricas compostas por poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP), poli(etileno glicol) (PEG) e ágar ou PVP e propano-1,2,3-triol (glicerina) e irradiadas a 20 kGy foram caracterizadas pelos ensaios de fração gel e intumescimento; sua biocompatibilidade preliminar foi avaliada in vitro por meio do ensaio de citotoxicidade utilizando o método de incorporação do vermelho neutro. Devido à baixa solubilidade do resveratrol em água, verificou-se o efeito da adição de 2% de etanol às matrizes. Todas as matrizes estudadas, contendo ou não álcool, apresentaram alto grau de reticulação, capacidade de intumescimento e não apresentaram toxicidade em ensaio preliminar de biocompatibilidade. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação de resveratrol nas matrizes poliméricas, realizada de forma direta e indireta, ou seja, antes e após irradiação, respectivamente. Os dispositivos obtidos pelo método direto foram submetidos aos ensaios de fração gel, intumescimento e citotoxicidade e apresentaram-se semelhantes às respectivas matrizes. Os dispositivos contendo 0,05% de resveratrol obtidos pelo método direto e os dispositivos contendo 0,1% de resveratrol obtidos pelo método indireto foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação durante 24 h. A quantificação do resveratrol liberado foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Apenas os dispositivos obtidos pelo método indireto apresentaram capacidade de liberar o resveratrol incorporado, que apresentou capacidade antioxidante após liberação.

Palavras-Chave: hydrogels; pvp; high-performance liquid chromatography; polyphenols; antioxidants; skin; irradiation procedures; cross-linking; control; biological materials; compatibility; swelling; toxicity; high-performance liquid chromatography

MOMESSO, ROBERTA G.R.A.P. Incorporacao e liberacao de resveratrol em hidrogeis polimericos. Orientador: Ademar Benevolo Lugao. 2010. 116 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-29082011-143430. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9524. Acesso em: $DATA.

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