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Monitoring of lignin-based polyurethane synthesis by FTIR-ATR

Cateto, C.A.; Barreiro, M.F.; Rodrigues, A.E.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG; ENG
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37.18%
FTIR-ATR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy working in the mode of Attenuated Total Reflectance) was applied to study the formation of lignin-based polyurethanes. Although some studies related to the use of lignin in polyurethane synthesis, are available in literature, still persist a gap for a systematic study of this kind of systems, involving the measurement of kinetic data, modelling and optimization of the polymerization process. The present methodology allows the test of different formulations at a scale of 3–5 g, considering several process variables: temperature, NCO/OH ratio, type and average molecular weight of the polyol, type of isocyanate, type and weight content of lignin. This work aims to describe the methodology used to perform the FTIR experiments by presenting a case study. The polyurethane samples have been prepared starting with 4,4′-methylene-diphenylene isocyanate (MDI), policaprolactonediol (PCL) of three different average molecular weights (1000, 750 and 400) and a commercial lignin (Indulin AT from Meadwestvaco) at different weight contents (10, 15, 20 and 25%). The results obtained in this work point out for the validation of the proposed experimental technique and confirm that lignin was incorporated in the final three-component polyurethane sample by chemical reaction with isocyanates...

Graphite–castor oil polyurethane composite electrode surfaces – AFM morphological and electrochemical characterisation

Chiorcea-Paquim, Ana-Maria; Diculescu, Victor Constantin; Cervini, Priscila; Cavalheiro, Eder Tadeu Gomes; Brett, Ana Maria Oliveira
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.42%
Graphite–castor oil polyurethane composite electrodes with different graphite weight percentages, 30–70% graphite–polyurethane w w−1, were morphologically studied by atomic force microscopy (AFM) and voltammetry. AFM images and r.m.s. roughness measurements demonstrated that the polyurethane roughness decreased with increasing the graphite content, composites of 50% and 60% graphite–polyurethane w w−1 showing the smother electrode surface. The electrochemical characterisation was performed in solutions of K4Fe(CN)6 by cyclic voltammetry and impedance spectroscopy. For compositions of 60% and 70% graphite–polyurethane w w−1, the cyclic voltammetry results showed the K4Fe(CN)6 system reversibility. The charge transfer resistance, determined from the EIS spectra, decreased significantly with increasing the graphite/polyurethane ratio, and the capacitance increased for higher graphite percentages. AFM and voltammetric results enable to conclude that 60% graphite–polyurethane w w−1 was the optimal composition for the preparation of the graphite–polyurethane composite electrodes.

Thermal and mechanical characteristics of polyurethane/curaua fiber composites

MOTHE, Cheila G.; ARAUJO, Carla R. de; WANG, Shui H.
Fonte: SPRINGER Publicador: SPRINGER
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.18%
Polyurethane composites reinforced with curaua fiber at 5, 10 and 20% mass/mass proportions were prepared by using the conventional melt-mixing method. The influence of curaua fibers on the thermal behavior and polymer cohesiveness in polyurethane matrix was evaluated by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and by differential scanning calorimetry (DSC). This specific interaction between the fibers and the hard segment domain was influenced by the behavior of the storage modulus E` and the loss modulus EaEuro(3) curves. The polyurethane PU80 is much stiffer and resistant than the other composites at low temperatures up to 70A degrees C. All samples were thermoplastic and presented a rubbery plateau over a wide temperature range above the glass transition temperature and a thermoplastic flow around 170A degrees C.; CAPES; CNPq; FAPESP

Compósito de resina poliuretano derivada de óleo de mamona e fibras vegetais; Composite based on polyurethane resin derived from castor oil and vegetable fibers

Silva, Rosana Vilarim da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/06/2003 PT
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37.18%
O novo paradigma de se preservar o meio ambiente e de se utilizar produtos naturais vem contribuindo para um maior interesse na utilização de materiais derivados da biomassa. Neste sentido, os compósitos poliméricos com fibras vegetais surgem como uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento e a caracterização do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona e fibras de sisal e coco. O processamento foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras foram utilizadas em diferentes formas como fibras curtas, fibras longas, tecido e fios contínuos. A caracterização foi realizada através dos seguintes ensaios: tração, flexão, impacto, tenacidade à fratura, absorção d’água e DMTA. Foi também avaliado o efeito do tratamento com hidróxido de sódio (10%), nas fibras de sisal e coco, nas análises realizadas. O resultados mostraram que o desempenho dos compósitos com fibras de coco foi inferior aos compósitos com fibras de sisal, e mesmo ao poliuretano. Nos ensaios de tração e flexão, as fibras longas de sisal apresentaram o melhor efeito de reforçamento, seguido dos fios contínuos...

Estudo de um novo compósito madeira-resina poliuretana para o desenvolvimento de um isolador híbrido; Study of a new wood-polyurethane resin composite for the development of a hybrid insulator

Godoy, Jaqueline
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/11/2007 PT
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37.18%
Este trabalho visa ao estudo da aplicação da madeira de reflorestamento, da espécie Pinas Taeda, impregnada com resina poliuretana derivada do óleo de mamona, como um novo material para a fabricação de isoladores elétricos híbridos. Esta pesquisa possui um grande apelo ecológico, pois o compósito madeira-resina poliuretana é derivado de madeira de reflorestamento e óleo de mamona. Estudos com cruzetas de madeira mostraram que este material apresenta excelente desempenho em ensaios de Nível Básico de Isolamento (NBI). A madeira apresenta boas características elétricas quando seca e também algumas boas propriedades mecânicas, como a tenacidade que minimiza os estragos causados pelo vandalismo, um dos grandes problemas do setor. A resina poliuretana atribui hidroscopicidade à madeira e proteção contra os ataques de agentes biológicos, além de melhorar suas propriedades mecânicas e elétricas. O processo para a impregnação de resina na madeira foi inovador, devido à utilização de vácuo tanto para o processamento da resina quanto para a impregnação; a pressão atmosférica expulsa o ar da resina, tornando-a mais homogênea, e força-a a preencher as cavidades da madeira.; This work aims at the study of the application of reforestation wood...

Aplicação de adesivo poliuretano à base de mamona na fabricação de painéis de madeira compensada e aglomerada.; Application of polyurethane resin based on castor oil on manufacture plywood and particleboard.

Dias, Fabricio Moura
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/06/2005 PT
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37.18%
Os painéis compensados e aglomerados são produtos com aplicação difundida, principalmente, na indústria moveleira e no setor da construção civil. Na fabricação destes produtos, tradicionalmente, são usadas as resina a base de fenol-formaldeído e uréia-formaldeído. Porém, há uma constante busca por inovações que visem o aproveitamento dos recursos disponíveis no nosso País. Uma resina alternativa, a resina poliuretana a base de mamona, desenvolvida no Instituto de Química de São Carlos, da Universidade de São Paulo, é um polímero oriundo de recurso natural e renovável. Com base nisto, este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização desta resina na manufatura de painéis compensados e aglomerados. Os compensados foram produzidos com lâminas da espécie Eucalyptus saligna e os aglomerados com uma composição de Eucalyptus gradis, Eucalyptus urophilla e Pinus elliottii. Ambos os painéis foram prensados a temperatura de 60°C e 90°C. Nos compensados foram analisadas duas gramaturas, 180 g/m2 e 200 g/m2. Nos aglomerados industrializados são acrescentadas às partículas de madeira, percentagem de emulsão de parafina, com o objetivo de melhorar suas propriedades higroscópicas. Sendo assim, neste estudo...

Estudo das propriedades físico-químicas da poliuretana derivada do óleo de mamona com potencial aplicação na área médica; Study of physical chemical properties of polyurethane derived from castor oil potential application in the medical

Pereira, Paulo Henrique Leuteviler
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/05/2010 PT
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37.18%
O presente trabalho envolve um estudo das propriedades físico-químicas de uma poliuretana obtida a partir do óleo de mamona, desenvolvida pelo Grupo de Química Analítica e Tecnologia de Polímeros do Instituto de Química de São Carlos - USP. Este polímero apresenta-se como um material biocompatível, possuindo em sua estrutura molecular, segmentos derivados do óleo de mamona, um material renovável e de origem natural. Neste trabalho foram preparadas poliuretanas em diferentes proporções de pré-polímero e poliol. A caracterização das amostras foi realizada através das seguintes técnicas: espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise térmica (termogravimetria, estudo cinético de decomposição térmica por TG usando o método de Flynn-Wall-Ozawa e análise dinâmico-mecânica) e ensaio mecânico de resistência à tração. As propriedades avaliadas por termogravimetria, análise dinâmico-mecânica e ensaios de resistência à tração demonstram considerável influência com as mudanças nas proporções de pré-polímero e poliol adotadas, assim como, do poliol. A partir dos resultados das curvas termogravimétricas foi observado que o aumento do pré-polímero na proporção pré-polímero/poliol aumenta a perda de massa do primeiro evento de decomposição térmica da poliuretana. Assim como...

Caracterização da espuma rígida de poliuretano (PU) derivada de óleo de mamona para isolamento térmico na construção civil; Characterization of rigid foam polyurethane (PU) derived from castor oil for building insulation.

Cardoso, Grace Tiberio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/11/2010 PT
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37.18%
Este trabalho teve como objetivo o estudo da espuma rígida de poliuretano (PU) derivada de óleo de mamona para aplicação como forro na isolação térmica de sistemas de cobertura. Dentro deste objetivo foram caracterizadas as suas propriedades termomecânicas e avaliado o seu comportamento térmico quando aplicada como forro em células de teste em quatro situa-ções diferentes. As caracterizações termomecânicas da espuma rígida de poliuretano derivada de óleo de mamona foram realizadas utilizando as técnicas Termogravimétrica (TGA), Dinâ-mico-Mecânica (DMA), e Método do Fio Quente Paralelo. A técnica Termogravimétrica (TGA) possibilitou o estudo da decomposição da espuma e uma avaliação de sua cinética. A cinética de decomposição foi realizada em quatro diferentes razões de aquecimento e os resul-tados foram avaliados utilizando o método baseado no modelo de Ozawa-Flynn-Wall no qual foi possível estimar o tempo de vida da espuma rígida de poliuretano para vários valores de temperatura constante. Por meio da utilização da técnica Dinâmico-Mecânica (DMA) foi pos-sível determinar a temperatura de transição vítrea da espuma e os módulos viscoelásticos de armazenamento (E) e de perda (E) assim como os valores de Tan Delta. O Método do Fio Quente Paralelo proporcionou a determinação do valor da condutividade térmica da espuma...

Avaliação da resistência mecânica à compressão axial de diferentes formulações de poliuretana de mamona com carbonato de cálcio e de quitosana com fosfato de cálcio; Biomechanical strengh evaluation of two different formulas of castor oil polyurethane with calcium carbonate and chitosan with calcium phosphate

Graaf, Guilherme Maia Mulder van de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/12/2012 PT
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37.35%
As fraturas em equinos são responsáveis por grande prejuízo financeiro devido às dificuldades encontradas para instituir seu tratamento nessa espécie, principalmente em animais adultos. Entre as dificuldades técnicas no tratamento de fraturas em equinos estão a alta resistência óssea, que acarreta fraturas com grande transmissão de energia, e a escassez de materiais e técnicas de osteossíntese específicos para a espécie, gerando mau prognóstico em muitos casos. Estas fraturas, quando cominutivas acarretam em falhas ósseas, criando um espaço entre os fragmentos de maior tamanho e ainda extensa lesão de tecidos adjacentes, o que dificulta e prolonga o tempo de consolidação óssea. Atualmente a terapia com células tronco vem sendo bastante estudada em ortopedia, contudo o ambiente onde essas células são depositadas determina o caminho para onde elas vão se diferenciar. Para a utilização de células tronco em ortopedia, estas devem sem implantadas junto a um suporte tridimensional, por exemplo os biopolímeros, que além de fornecer um meio para a multiplicação e diferenciação dessas células, também deve apresentar características biomecânicas semelhantes ao tecido a ser reparado, que no caso da ortopedia é o tecido ósseo. O objetivo desse estudo foi avaliar as propriedades biomecânicas de dois biopolímeros a poliuretana de mamona com carbonato de cálcio e uma formulação de quitosana com fosfato de cálcio. Foram preparadas duas formulações diferentes de cada biopolímero...

Aprimoramento do poliuretano a base de óleo de mamona na manufatura de Madeira Laminada Colada (MLC) de Cupressus lusitanica, Corymbia maculata e Hevea brasiliensis; Enhancement of castor oil-based polyurethane for manufacture of glued laminated timber (glulam) of Cupressus lusitanica, Corymbia maculata and Hevea brasiliensis

Cerchiari, Aline Maria Faria
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 05/06/2013 PT
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37.42%
O objetivo do presente trabalho foi encontrar novas espécies para o segmento de Madeira Laminada Colada e substituir adesivos tradicionais que emitem compostos voláteis tidos na literatura como não amigáveis ao meio ambiente. Foram caracterizadas as espécies Hevea brasiliensis (Seringueira), C. maculata (Maculata) e C. lusitanica (Cupressus) e sintetizado um poliuretano à base de óleo de mamona, sem solventes e aditivos, que foi utilizado na fabricação de corpos de prova para ensaios de cisalhamento. A resistência ao cisalhamento paralela às fibras foi a variável trabalhada para caracterizar as espécies e validar o poliuretano. O processo de produção desse poliuretano iniciou-se com as sementes de mamona produzidas, seguiu na extração à frio do óleo que foi comparado com um óleo comercial e culminou na síntese do poliuretano. O óleo comercial possibilitou a obtenção do melhor poliuretano devido a sua pureza. Não foram encontradas diferenças na aplicação do poliuretano quando aplicados em uma ou nas duas faces de contato a serem unidas nos corpos de prova das três espécies, vantagem do poliuretano que representa redução de custo na MLC. O poliuretano de mamona produzido em laboratório com óleo comercial superou o adesivo resorcinolformaldeído no que se refere à resistência ao cisalhamento da madeira de Cupressus e foi similar quando comparado à Seringueira. Seringueira e Cupressus mostraram-se aptas para a produção de madeira laminada colada...

Síntese e caracterização de espumas de poliuterano para imobilização de células íntegras e aplicação na síntese de biodiesel; Synthesis and characterization of polyurethane foams for immobilization of whole cell and application in the synthesis of biodiesel

Soares, Márcio Steinmetz
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 05/03/2012 PT
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37.31%
O presente trabalho teve por objetivo sintetizar espumas flexíveis de poliuretano e estudar seu desempenho como matriz para imobilização de células íntegras de micro-organismo com elevada atividade lipolítica (glicerol éster hidrolase - E.C. 3.1.1.3). A biomassa imobilizada foi empregada como catalisador na síntese de biodiesel a partir do óleo de babaçu e etanol. Na primeira etapa do trabalho, foram avaliadas as condições de síntese das espumas de poliuretano e verificado a necessidade do uso dos catalisadores e surfactantes na formulação para se obter espumas com resistência a solventes e com poros bem distribuídos. Com o objetivo de controlar o diâmetro dos poros das espumas, foram sintetizadas sete espumas. Em três formulações foram utilizados poliois poliéter de diferentes massas moleculares, 1100g/mol, 3000g/mol e 6000g/mol com mesma agitação (2500RPM) e os produtos apresentaram poros de menores dimensões. Em outras três, duas utilizando o poliol com massa molecular de 3000g/mol e agitações de 500 RPM e 1500RPM, foram obtidas espumas com tamanho de poros diferentes e maiores que as anteriores; em outra formulação foi utilizado poliol de menor massa molecular (1100g/mol) e agitação de 500RPM, quando foi obtida espuma com tamanhos de poros diferentes das três primeiras formulações. Na ultima formulação foi utilizado um poliol poliéster e agitação de 2500RPM na qual o diâmetro de poros foi semelhante ao das três primeiras formulações. Todas as espumas foram caracterizadas quanto à densidade aparente...

Caracterização do poliuretano derivado de óleo vegetal para confecção de dispositivo de assistência ventricular; Characterization of polyurethane derived from vegetable oil for production of ventricular assistance device

Carvalho, Janaina Elizabeth de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/07/2014 PT
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37.31%
Neste trabalho foi realizada a caracterização de um poliuretano derivado de óleo vegetal para ser utilizado na confecção de dispositivos de assistência ventricular, DAVs. Esses dispositivos são muito importantes na área cardiovascular, pois, possuem a função de suprir a falha dos ventrículos direitos ou esquerdo do coração durante o bombeamento em casos de transplante. Para que esse material seja apto para ser utilizado, precisa-se ter propriedades mecânicas, térmicas e biológicas compatíveis com as necessidades médicas da área cardiovascular. Neste estudo foram utilizadas as técnicas de ensaio mecânico de tração e compressão, as técnicas termoanalíticas DMA, TGA, DSC, bem como espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Para os ensaios biológicos foram feitos os teste de tempo de coagulação sanguínea (método Lee White) e o estudo de crescimento celular acompanhado por análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostraram que o poliuretano possui propriedades que não comprometem sua utilização na confecção dos DAVs. Com relação às análises térmicas, os resultados obtidos pelas curvas DMA mostraram que o poliuretano aumenta seu grau de cura e sua rigidez com o tratamento térmico. As curvas TG e as TG/DSC-FTIR mostram que o poliuretano é termicamente estável e não libera nenhum tipo de substância prejudicial ao ser humano até a temperatura de 200°C...

Gallic acid production with mouldy polyurethane particles obtained from solid state culture of Aspergillus niger GH1

Mata-Gómez, Marco; Mussatto, Solange I.; Rodríguez, Raul; Teixeira, J. A.; Martinez, Jose L.; Hernandez, Ayerim; Aguilar, Cristóbal N.
Fonte: Springer Publicador: Springer
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /06/2015 ENG
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37.18%
Gallic acid production in a batch bioreactor was evaluated using as catalytic material the mouldy polyurethane solids (MPS) obtained from a solid-state fermentation (SSF) bioprocess carried out for tannase production by Aspergillus niger GH1 on polyurethane foam powder (PUF) with 5 % (v/w) of tannic acid as inducer. Fungal biomass, tannic acid consumption and tannase production were kinetically monitored. SSF was stopped when tannase activity reached its maximum level. Effects of washing with distilled water and drying on the tannase activity of MPS were determined. Better results were obtained with dried and washed MPS retaining 84 % of the tannase activity. Maximum tannase activity produced through SSF after 24 h of incubation was equivalent to 130 U/gS with a specific activity of 36 U/mg. The methylgallate was hydrolysed (45 %) in an easy, cheap and fast bioprocess (30 min). Kinetic parameters of tannase self-immobilized on polyurethane particles were calculated to be 5 mM and 04.1×102 mM/min for K M and V max, respectively. Results demonstrated that the MPS, with tannase activity, can be successfully used for the production of the antioxidant gallic acid from methyl-gallate substrate. Direct use of PMS to produce gallic acid can be advantageous as no previous extraction of enzyme is required...

Electrical conductivity and thermal properties of functionalized carbon nanotubes/polyurethane composites

Lima,Aline M. F.; Castro,Vinícius G. de; Borges,Raquel S.; Silva,Glaura G.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2012 EN
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37.25%
Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) functionalized with amine and carboxyl groups were used to prepare polyurethane/MWCNT nanocomposites in two distinct concentrations: a lower value of 1 mass% (spray coating) and a higher one of ~50 mass% (buckypaper based). The MWCNT-NH2 sample contained only 0.5 mass% of amine groups, whereas MWCNT-COOH contained 5 mass% of carboxyl groups. The MWCNT functionalized with low amine group content showed improved thermal properties when compared to neat thermoplastic polyurethane (TPU) and MWCNT-COOH based nanocomposites. The electrical conductivity of the polyurethane elastomer was greatly increased from 10-12 to ~10-5 S cm-1in the 1 mass% nanotube composite and to 7 S cm-1for the MWCNT-NH2 buckypaper-based nanocomposite. Furthermore, the relative high content of functional groups in the MWCNT-COOH sample, which disrupt the sp²structure in the nanotube walls, led to inferior properties; for instance the conductivity of the buckypaper based composite is one order of magnitude lower when using MWCNT-COOH in comparison with the MWCNT-NH2. These results show the range of property design possibilities available with the elastomeric polyurethane nanocomposite by tailoring the functional group content and the carbon nanotube load.

Using different catalysts in the chemical recycling of waste from flexible polyurethane foams

Santos,Leonardo M. dos; Carone,Carlos L. P.; Dullius,Jeane; Ligabue,Rosane; Einloft,Sandra
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2013 EN
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37.18%
Due to their versatility, polyurethane (PU) foams have many different applications, such as sponges, filling materials in furniture, automotive seats and clothes, among others. It is also one of the main refrigerator components serving as a heat insulating material. As PUs find different application niches, they must be largely produced and, consequently, lots of waste are generated. In this work we intend to contribute to the recycle of this waste. The recovery of polyol from flexible polyurethane foams was carried out using the glycolysis process and testing different catalysts. Grounded polyurethane and a solvent, diethyleneglycol (DEG), were kept at 200 ºC and under nitrogen atmosphere during three hours in the presence of a catalyst. All catalysts tested promoted the polyol mixture formation, with Zinc acetate producing the best depolymerization rate. The catalysts efficiency for the depolymerization reaction follows the order: DBTDL< BTO< HBTO< DEA ≈ Ba(Ac)2< MEA ≈ KAc< Zn(Ac)2.

Castor oil and commercial thermoplastic polyurethane membranes modified with polyaniline: a comparative study

Almeida Júnior,José Humberto Santos; Bertuol,Daniel Assumpção; Meneguzzi,Alvaro; Ferreira,Carlos Arthur; Amado,Franco Dani Rico
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2013 EN
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37.18%
The study of conducting polymeric membranes is decisive in some areas, as in fuel cells and electrodialysis. This work aims the study of membranes using conventional and conductive polymers blends. Two types of polyurethane were used as conventional polymers, commercial thermoplastic polyurethane and polyurethane synthesized from castor oil and 4-4-dicyclohexylmethane isocyanate. Two kinds of conducting polymers were used, polyaniline doped with organic acid and a self doped polyaniline. The polymers and the membranes were characterized by electrical conductivity, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM). The synthesis of the membranes produced was proper, featuring a complete reaction, analyzed by FTIR. The membranes also showed good mechanical properties and thermal stability (≈ 220 °C). Among the membranes studied, the polyaniline doped with p-toluenesulphonic acid obtained higher thermal and viscoelastic properties. Thus they can be used in separation techniques using membranes.

Preferential Association of Segment Blocks in Polyurethane Nanocomposites

James-Korley, LaShanda T.; Liff, Shawna M.; Kumar, Nitin; McKinley, Gareth H.; Hammond, Paula T.
Fonte: MIT - Massachusetts Institute of Technology Publicador: MIT - Massachusetts Institute of Technology
Tipo: Pré-impressão Formato: 2367674 bytes; application/pdf
EN_US
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37.18%
Controlling the level of dispersion of silicate layers in polymer matrices through intermolecular interactions and exploiting these interactions to enhance thermomechanical behavior are key challenges in the field of polymer nanocomposites. In this investigation, unmodified Laponite platelets are dispersed in a segmented polyurethane containing polar, hydrophilic soft segments and a hydrophobic hard segment using a novel solvent exchange method and compared to polyurethane nanocomposites containing more hydrophobic hard and soft domains. It was determined that the silicate layers were preferentially, but not exclusively, attracted to the hydrophilic, polar soft domains. An apparent micro-phase segregated morphology was observed in transmission electron microscopy for this system, revealing regions of exfoliation and intercalation. According to polarizing optical microscopy, strain-induced alignment is inhibited for this polyurethane nanocomposite, which is reflected in dramatic reductions in tensile strength and ultimate extensibility. In comparison, the Laponite discs appear to be preferentially, but not exclusively, embedded to the hard domains in the segmented polyurethanes containing more hydrophobic hard and soft domains. Exfoliation of the clay platelets leads to enhanced modulus and toughness without a reduction in extensibility. This study provides clues for exploiting silicate-polymer interactions to tune material properties without chemical modification.; Submitted to Macromolecules; Institute for Soldier Nanotechnology (ISN) at MIT

FLEXURAL BEHAVIOUR OF SANDWICH PANELS COMPOSED OF POLYURETHANE CORE AND GFRP SKINS AND RIBS

SHARAF, TAREK
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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37.18%
This study addresses the flexural performance of sandwich panels composed of a polyurethane foam core and glass fibre-reinforced polymer (GFRP) skins. Panels with and without GFRP ribs connecting the skins have been studied. While the motivation of the study was to develop new insulated cladding panels for buildings, most of the work and findings are also applicable to other potential applications such as flooring, roofing and light-weight decking. The study comprises experimental, numerical, and analytical investigations. The experimental program included three phases. Phase I is a comprehensive material testing program of the polyurethane core and GFRP skins and ribs. In Phase II, six medium size (2500x660x78 mm) panels with different rib configurations were tested in one-way bending. It was shown that flexural strength and stiffness have increased by 50 to 150%, depending on the rib configuration, compared to a panel without ribs. In Phase III, two large-scale (9150x2440x78 mm) panels, representing a cladding system envisioned to be used in the field, were tested under a realistic air pressure and discrete loads, respectively. The deflection under service wind load did not exceed span/360, while the ultimate pressure was about 2.6 times the maximum factored wind pressure in Canada. A numerical study using finite element analysis (FEA) was carried out. The FEA model accounted for the significant material nonlinearities...

Alternative castor oil-based polyurethane adhesive used in the production of plywood

Dias,Fabricio Moura; Lahr,Francisco Antonio Rocco
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/2004 EN
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37.18%
Plywood is normally produced with urea-formaldehyde and/or phenol-formaldehyde adhesives. However, the former is considerably toxic and environmentally damaging, while the latter is expensive, thus motivating the search for alternative raw materials in plywood production. The castor oil-based polyurethane adhesive developed at the São Carlos Institute of Chemistry, University of São Paulo, is an environmentally friendly vegetal oil-based polymer that is harmless to humans. The wood species Eucalyptus grandis offers favorable properties for plywood the manufacture. The study reported on here involved the use of castor oil-based polyurethane adhesive to produce plywood with Eucalyptus grandis layers. The plywood's performance was evaluated based on the results of physical and mechanical tests recommended by the Brazilian code, ABNT. Tests results showed higher values than those reported in the literature and recommended by the ABNT, indicating that the castor oil-based polyurethane adhesive is a promising glue for the manufacture of plywood.

Flexural behavior of Sisal/Castor oil-Based Polyurethane and Sisal/Phenolic Composites

Milanese,Andressa Cecília; Cioffi,Maria Odila Hilário; Voorwald,Herman Jacobus Cornelis
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/2012 EN
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37.18%
Natural fibers used as reinforcement of polymeric composites are interesting research subjects in polymer technology. Nowadays, these materials are being considered as a way to reinforce timber structures improvement. Fibers with larger structural applications are glass and carbon fibers, however, the use of natural fibers is an economic alternative and present many advantages such as biodegradability and having its origin from a renewable source. Castor oil, a triglyceride vegetable with hydroxyl groups, was reacted with 4,4' methylene diphenyl diisocyanate (MDI) to produce the polyurethane matrix. The composites were prepared by compress molding at room temperature using woven sisal fiber as a reinforcement, with and without thermal treatment (at 60 ºC for 72 hours) to the fabrics before the composites molding process. The present paper presents the preparation and a flexural caracterization of sisal/polyurethane and sisal/phenolic composites by using the three-point bending. The sisal fibers moisture content influence on the flexural behaviour was also analyzed. Experimental results showed a higher stiffness for the sisal/phenolic composite (11.2 MPa) followed by the sisal/polyurethane (3.7 MPa), respectively.