A aditivação de polietileno de ultra alta massa molar (UHMWPE) com antioxidantes é associada à redução de desgaste em próteses de substituição total do quadril. Comparado com próteses convencionais de UHMWPE, estudos in vitro sugerem que a incorporação de vitaminas antioxidantes na matriz polimérica resulta numa redução na taxa de desgaste. Atualmente normas técnicas para UHMWPE de grau médico contendo vitamina E são reportadas e alguns produtos já podem ser encontrados comercialmente. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo investigar o efeito da incorporação de um novo antioxidante (vitamina C) em matrizes de UHMWPE de uma perspectiva da termooxidação. A correlação entre a microestrutura e propriedades térmicas também foi estudada.  Foram investigadas misturas de polietileno de ultra alta massa molar com diferentes teores de vitamina C (0,5, 1 e 2% m/m) preparadas por moldagem por compressão. Todas as amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas analíticas (MEV, DSC, TG, FTIR e %AA). Parâmetros da degradação térmica do UHMWPE puro e aditivado com ácido ascórbico foram determinados pelo método de Friedman, Ozawa, Flynn, e Wall (OFW). Os resultados encontrados apontam para uma distribuição homogênea do ácido ascórbico na matriz polimérica. A adição de ácido ascórbico aparentemente não afetaram os processos de cristalização e fusão da matriz de UHMWPE. Além disso, as misturas polímero/vitamina C mantiveram sua atividade antioxidante. Finalmente, a estabilização do UHMWPE com ácido ascórbico é eficiente para garantir a performance térmica do material.

Boettinger et al (1987) mediram o perfil de microssegregação em ligas Ag-Cu tratadas superficialmente com um feixe de laser (resolidificação). Nesse trabalho, os autores constataram uma variação irregular para a concentração de cobre em seções transversais de células nas microestruturas resolidificadas. Em alguns casos um perfil em forma de “W” foi medido. Os modelos de microssegregação atuais em geral preveem uma variação monotônica da concentração em função do raio da célula, o que aparentemente não está de acordo com as medições obtidas. No presente trabalho foi usado um modelo numérico para avaliar a solidificação de uma liga Ag-Cu em condições análogas às do experimento de Boettinger. Os resultados numéricos são para uma gota metálica esférica, inicialmente líquida, resfriada por convecção. A solidificação tem início no centro da gota em um superresefriamento dado. O algoritmo usado foi desenvolvido para um modelo baseado na tomada de médias volumétricas das grandezas e das equações de balanço descritivas em um volume elementar representativo para tratar com uma mistura sólido/líquido. No interior da gota os transportes de energia e massa são processos puramente difusivos de grandezas médias. O algoritmo usado permite não apenas uma análise global dos fenômenos que ocorrem durante o processo de solidificação, mas também uma análise local das grandezas envolvidas, o que demonstrou-se ser condição necessária para a previsão dos perfis não monotônicos de microssegregação, tais como os medidos no experimento mencionado acima.

O objetivo desta pesquisa em nível de mestrado foi estudar técnicas de obtenção e tratamento de fibras naturais para o desenvolvimento de nanocompósitos com o Poli(Glicerol Sebacato). Nesse trabalho foram investigadas as potencialidades das plantas Caroá (Neoglaziovia variegata) e Macambira (Bromelia laciniosa) como fontes de fibras naturais para obtenção de whiskers a partir de hidrólise ácida. As fibras foram obtidas das folhas de ambas, separadas por processamento manual, pré tratadas com água e álcool (lavagens) para retirada de impurezas, tratadas com soluções aquosas de Hidróxido de Sódio (Mercerização) e em seguida tratadas com Clorito de Sódio (Branqueamento), onde se obteve uma massa com alto teor de celulose e então foi tratada com Ácido Sulfúrico em procedimento de Isolamento para a obtenção de whiskers de celulose. As fibras foram caracterizadas por Análise Química, Análise Termogravimétrica, a cristalinidade foi investigada por Difração de Raios-X e a morfologia foi investigada através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os whiskers obtidos das fibras foram caracterizados por Microscopia de Força Atômica (AFM), por Análise Termogravimétrica (TGA) e por Difração de Raios-X. As reações de síntese do PGS se deram em temperaturas relativamente baixas (120ºC) e em atmosfera inerte de Argônio ou Nitrogênio, sem o uso de catalisadores externos. Os polímeros e compósitos reforçados com whiskers foram caracterizados por Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Caracterização mecânica em ensaios de Tensão X Deformação e por Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As superfícies fraturadas nos ensaios de tração foram observadas por MEV. Os nanocompósitos apresentaram uma grande variação nas propriedades mecânicas com os teores de fibras, podendo ter aplicações diversas. A estabilidade térmica também apresentou variações com o aumento do teor de whisker.

Compósitos poliméricos reforçados com resíduos lignocelulósicos oriundos da agroindústria vêm sendo amplamente estudados ao longo dos anos e cada vez mais se percebe o valor de sua utilização como alternativa para substituição parcial de materiais poliméricos. Além disso, o uso de materiais lignocelulósicos em compósitos enobrece esse tipo de resíduo tão abundante em todo o mundo e que geralmente é subutilizado na alimentação de animais e/ou fertilização de terras. Este trabalho apresenta o sabugo de milho (SM) como alternativa para carga particulada de enchimento em compósito com matriz de polipropileno (PP). Os compósitos PP/SM foram misturados em extrusora, moldados por injeção e caracterizados por termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto e análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram utilizados 5, 10, 20 e 30 % em peso de sabugo de milho para avaliar a influência do teor de carga nas propriedades dos compósitos. As caracterizações por termogravimetria demonstraram que a estabilidade térmica dos compósitos não é comprometida com a incorporação do sabugo de milho e a análise exploratória diferencial demonstrou que há um aumento da cristalinidade do PP com a presença das partículas de sabugo de milho, porém as faixas de temperatura de transição de fase não sofreram alterações significativas. As fotomicrografias dos compósitos obtidas por MEV indicaram boa adesão mecânica carga/matriz, com indícios de transferência efetiva de tensões entre as fases e os ensaios mecânicos apresentaram resultados satisfatórios com uma discreta redução na resistência mecânica dos compósitos com até 20 % de teor de carga, prosseguindo com maiores perdas para os compósitos com 30 % de teor de carga de sabugo de milho, indicando que todas as composições são aptas a artigos com aplicações de baixas solicitações mecânicas substituindo parcialmente o polipropileno, um polímero termoplástico com elevado tempo de degradação e oriundo de fonte fóssil não renovável, pelo sabugo de milho, disponível em todo o mundo em abundância, extraído de fonte renovável, é biodegradável e barato, por se tratar de um resíduo.

A preparação de compósitos de polímeros com cargas e/ou fibras tem sido um meio de obter novos materiais e de melhorar o desempenho dos materiais poliméricos. As cargas metálicas de quasicristais de AlCuFe, surgiram com grande potencial para uso como reforço em compósitos poliméricos, devido suas propriedades como elevada dureza, resistência a fricção e ao desgaste, além de agirem como isolantes elétricos e serem excelentes condutores de calor. Este trabalho apresenta um estudo do comportamento térmico e mecânico de compósitos de Polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) e quasicristal (AlCuFe). Esses compósitos foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), ensaios mecânicos de tração e flexão, tenacidade à fratura e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O ensaio de DSC mostrou que com o aumento da carga quasicristalina na matriz o grau de cristalinidade sofreu aumento. Na análise de TG, a adição das partículas não alterou a estabilidade térmica da matriz, permanecendo em uma única etapa. O ensaio mecânico de tração mostrou um pequeno aumento do módulo elástico com aumento da carga, enquanto que no ensaio de flexão ocorreu aumento no modulo elástico até 2% de quasicristal. A análise da superfície de fratura mostrou a falta de adesão entre carga/matriz e uma boa distribuição das partículas do quasicristal no PEUAPM. A energia de fratura foi diminuída com aumento da carga quasicristalina, resultando em um comportamento mais frágil dos compósitos 98/2, 95/5 e 90/10 do que o PEUAPM puro.

As argilas bentoníticas, tem uma imensa variedade de aplicações, fato esse que se deve pelo motivo da mesma apresentar uma alta capacidade de troca de cátions, que é uma consequência do alto grau de substituição isomórfica e de possuírem uma determinada facilidade de intercalação de compostos orgânicos e inorgânicos, esses são fatos que também contribuem para que as mesmas sejam amplamente estudas. Atualmente são crescentes os estudos sobre as argilas bentoníticas que são modificadas organicamente. Sendo o método que envolve a adição de tensoativos (sufactantes) iônicos ou não iônicos o mais estudado na síntese de argilas organofílicas, desta forma a síntese pode ser realizada de duas formas: por troca de íons (reação química de dupla troca), e íon-dípolo (moléculas orgânicas são adsorvidas na superfície da argila). sendo os sais quaternários de amônio geralmente os mais utilizados na transformação das argilas bentoníticas em organofílicas. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo estudar a sorção/troca catiônica de tensoativos iônicos e não iônicos na superfície das argilas bentoníticas tornando-as organofílicas. Os resultados dos experimentos de sorção foram obtidos através do ajuste de parâmetros de modelos matemáticos conhecidos aos dados experimentais, sendo o modelo linear e o de Freundlich os que mais se ajustaram as isotermas de sorção, por meio das isotermas de sorção e foi possível inferir que os tensoativos (TA 50 e WB) sorvidos nas argilas Bentongel e Brasgel, foram intercalados na superfície da argila em camadas, por meio do processo de adsorção cooperativa.

O Brasil é uma das referências no mercado mundial de revestimentos cerâmicos, ocupando a segunda posição em produção e consumo. Só no ano de 2012 foram produzidos 865,9 milhões de metros quadrados. Um aspecto importante da indústria cerâmica, no contexto mundial, é o contínuo desenvolvimento tecnológico, a disseminação do uso de cerâmica em diferentes aplicações e ambientes e a crescente incorporação de resíduos provenientes de outros setores, dando conceitos de sustentabilidade no setor. O Brasil produz em média 980 mil toneladas de embalagens de vidro por ano. Cerca de 47% das embalagens de vidro foram recicladas em 2011 no Brasil, somando 460 mil ton/ano. Desse total, 40% são oriundos da indústria de envaze, 40% do mercado difuso, 10% do "canal frio" (bares, restaurantes, hotéis etc) e 10 % do refugo da indústria. Este trabalho teve como finalidade apresentar mais uma opção para o aproveitamento do resíduo de vidro, que ainda é pouco reciclado no Brasil, tendo como objetivo analisar a influência da substituição do feldspato, em uma massa cerâmica, por resíduo de vidro proveniente de garrafas não retornáveis ao mercado. Foram testadas três diferentes percentuais de resíduo de vidro, como também a influência no comportamento do resíduo nas propriedades tecnológicas com a variação de temperatura de queima. Previamente, todos os materiais utilizados no trabalho foram caracterizados pelas técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica e granulométrica. Após estabelecidas as formulações, confecção e queima dos corpos-de-prova, foram verificadas as propriedades tecnológicas e microestruturais das formulações estabelecidas. Os resultados obtidos apontam que o resíduo de vidro apresentou um teor de aproximadamente 22% de óxidos fundentes, e apresenta potencial de ser utilizado como fundente alternativo em substituição ao feldspato, na produção de revestimentos cerâmicos para diferentes finalidades, de acordo com a norma NBR 13817/1997.

Nos últimos anos tem havido uma preocupação muito grande com meio ambiente. O presente estudo tem como objetivo estudar a viabilização do uso de pó de conchas de moluscos, como carga particulada em compósitos poliméricos de polietileno de alta densidade, (PEAD) a fim de que essa pesquisa contribua potencialmente para amenizar o impacto ambiental causado pelo aumento da produção dessas conchas, associadas com as atividades comerciais de moluscos, ao longo de toda a costa do estado da Paraíba.  Com este objetivo foi realizado um estudo sobre a influência da concha, nas concentrações de 2, 5, 8% em massa, nas granulometrias de 200 e 325 mesh, sobre as propriedades mecânicas, morfológica e térmica do PEAD puro. Neste estudo, um agente de acoplamento titanato também foi utilizado para tratar as superfícies das partículas do pó da concha do compósito contendo uma concentração de 5 % de concha. Os compósitos foram processados em uma extrusora mono rosca com um componente de mistura(Madock) e os corpos de prova foram moldados por injeção. Foi realizado uma caracterização química no pó da concha por fluorescência de Raio X para verificar seus constituintes, e encontrando 97,95% de oxido de cálcio constituinte principal do carbonato de cálcio. Também foi realizada análise de MFI, caracterização térmica, morfológica e mecânica para todos os compósitos e para o PEAD puro. O MFI dos compósitos teve pequena alteração, logo a carga não influenciou o comportamento reológico do PEAD. O grau de cristalinidade do PEAD puro aumentou à medida que o teor de pó de concha foi aumentado, sendo que a composição de 5% em massa,  na granulometria de 325 mesh foi a que apresentou maior aumento, quase 29% com relação ao puro, já o  compósito com 5% em massa de pó de concha(200 mesh) tratado com agente de acoplamento titanato teve um aumento  de quase 38%. Esse comportamento indica um provável efeito nucleante dessas partículas. A superfície de Fratura mostrou que existe pouca adesão entre as fases presentes e  que existem aglomerados das partículas, principalmente com a composição de 8% nas duas granulometrias. A adição da concha alterou as propriedades mecânicas sob tração do PEAD puro, de um modo geral, sua rigidez foi aumentada, exceto os compósitos contendo 5% em massa, que diminuíram o módulo de elasticidade do PEAD puro. A resistência ao impacto e as propriedades mecânicas sob flexão do PEAD puro foram aumentadas com a adição do pó de concha, com a granulometria mais fina. O pó da concha é um reforço particulado potencial para o uso em compósitos de PEAD.

Argilas bentoníticas podem ser definidas  como sendo uma argila constituída essencialmente de argilominerais do grupo das esmectitas, especialmente a montmorilonita. Não sendo as argilas bentoníticas naturalmente organofílicas, estas podem ser modificadas através de tratamentos específicos com tensoativos(iônicos ou não-iônicos), passando sua natureza de hidofílica para hidrofóbica. As argilas organofilicas são amplamente utilizadas em fluidos de perfuração não-aquosos, estes fluidos são misturas de diferentes componentes utilizados em uma perfuração de poço, ao acréscimo de aditivos aos fluidos é com intuito de otimizar suas propriedades como por exemplo: suportar a parede do maciço, limpeza do poço, evitar a invasão do filtrado e os danos na formação e o controle da pressão e teor de cascalhos em suspensão. Uma das características básicas dos fluidos de perfuração é minimizar alterações físicas e químicas das formações a serem perfuradas. Estudos recentes demonstraram a influência do tipo de argila, tensoativo e presença de defloculante na reologia dos fluidos. Neste trabalho verificamos a influência do teor de argila e tensoativo na produção de argilas organofilicas, utilizando uma rota alcoólica e conseqüentemente foi analisado a reologia dos fluidos não aquoso. Os resultados evidenciaram que existe influência da razão argila/tensoativo na reologia dos fluidos de perfuração não aquosa.