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Tipo do documento: Dissertação
Título: Modificação química de polietileno de alto peso molecular através de radiação gama para aplicação em biomateriais
Título(s) alternativo(s): Chemical modifications of the high molecular weight polyethylene for applications in biomaterials
Autor: Raposo, Matheus Pinheiro 
Primeiro orientador: Rocha, Marisa Cristina Guimarães
Primeiro coorientador: Moreira, Ana Cristina Fontes
Primeiro membro da banca: Silva, Antonio Henrique Monteiro da Fonseca Thomé da
Segundo membro da banca: Nunes, Regina Celia Reis
Terceiro membro da banca: Silva, Ana Lúcia Nazareth da
Resumo: O polietileno de alto peso molecular (PEAPM) é um polímero que apresenta características desejáveis como: boas propriedades mecânicas, baixo coeficiente de fricção e superfície auto lubrificante. Esse conjunto de propriedades lhe confere utilizações como próteses ortopédicas, entretanto, quando comparado aos metais suas propriedades ainda são inferiores tornando-se necessário elevar, principalmente, sua resistência à tração. Vários processos podem ser utilizados para esta finalidade, neste trabalho será avaliado a utilização de radiação gama para elevar a resistência à tração do polietileno. Além disso será avaliado o efeito de adição de ácido ascórbico (vitamina C) e de tocoferol (vitamina E) nas propriedades mecânicas e tribológicas deste polietileno. Para alcançar esse objetivo foi utilizado um planejamento de experimentos do tipo fatorial 23, com as seguintes variáveis de entrada: concentração de vitamina E, concentração de vitamina C e dose de radiação. As variáveis de resposta analisadas foram obtidas pelas seguintes técnicas: ensaio de teor de gel, análise dinâmico-mecânica (DMA - densidade de reticulação), análise de espectroscopia de infravermelho (FTIR - índice de oxidação e índice de reticulação), ensaio de tração (módulo de elasticidade, tensão máxima, tensão de escoamento), análise tribológica (coeficiente de atrito, profundidade máxima). Os planejamentos demonstraram que o PEAPM com adição de 3% de vitamina E e dose de radiação de 100 kGy apresentou melhores propriedades tribológicas, químicas e mecânicas para utilização do polímero como biomaterial.
Abstract: The high molecular weight polyethylene (PEAPM) is a polymer having desirable characteristics such as: good mechanical properties, low coefficient of friction and selflubricating surface. This combination of properties confers use as orthopedic prostheses, however, when compared to metals their properties are still inferior making it necessary to increase mainly its tensile strength. The most processes can be used for this purpose, this study will be evaluated using gamma radiation to increase the tensile strength of polyethylene. Also reported is the effect of addition of ascorbic acid (vitamin C) and tocopherol (vitamin E) in mechanical and tribological properties of the polyethylene. To achieve this goal we used a planning of factorial experiments 2 ^ 3, with the following input variables: concentration of vitamin E, vitamin C concentration and radiation dose. response variables analyzed were obtained by the following techniques: Gel content testing, dynamic mechanical analysis (DMA - crosslink density), analysis of infrared spectroscopy (FTIR - oxidation index and crosslinking index), tensile test ( modulus, maximum stress, yield stress) analysis tribological (friction coefficient, maximum depth). Schedules demonstrated that PEAPM with addition of 3% vitamin E and radiation dose of 100 kGy showed better tribological, chemical and mechanical properties for use as a biomaterial polymer.
Palavras-chave: Tribology
High molecular weight polyethylene
Tocoferol
Arscobic acid
Gamma radiation
Polietileno Propriedades mecânicas
Polímeros
Tribologia
Radiação
Resistência dos materiais
Ácido ascórbico
ATocoferol
Radiação gama
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
Citação: RAPOSO, Matheus Pinheiro. Modificação química de polietileno de alto peso molecular através de radiação gama para aplicação em biomateriais. 2016. 174 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8022
Data de defesa: 11-Mar-2016
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais

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