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Tipo do documento: Dissertação
Título: Efeito da adição de pentóxido de nióbio e fosfato de cálcio nas propriedades do polipropileno
Título(s) alternativo(s): The effect of addition of niobium pentoxide and calcium phosphate on the properties of polypropylene
Autor: Berçot, Carlos Jorge 
Primeiro orientador: Rocha, Marisa Cristina Guimarães
Primeiro membro da banca: Andrade, Mônica Calixto de
Segundo membro da banca: Sirqueira, Alex da Silva
Resumo: Compósitos poliméricos carregados com partículas inorgânicas, que de uma forma geral, apresentam altas temperaturas de fusão, dureza elevada e bioinércia têm despertado grande interesse dos centros de pesquisa e indústrias, devido ao grande potencial de inovação tecnológica que essa combinação de materiais apresenta. Dentro desse contexto, estudos visando a obtenção de materiais com maior valor agregado a base de óxido de nióbio têm sido incentivados, uma vez que o Brasil é detentor de mais de 90% das reservas mundiais do minério do elemento. Com essa finalidade, compósitos de polipropileno carregados com óxido de nióbio foram desenvolvidos, por duas rotas de processamento diferentes, de forma a vislumbrar possíveis aplicações para esses materiais. Os resultados obtidos em geral demonstraram que o óxido de nióbio promoveu aumento da resistência mecânica, do módulo de elasticidade e da tenacidade em tração do polipropileno. A resistência ao impacto do polipropileno, entretanto, não sofreu alterações significativas nas condições utilizadas. A carga inorgânica promoveu também o aumento da estabilidade térmica do polímero. Essas características sugerem possíveis aplicações no mercado automotivo, de construção civil, de embalagens para a indústria microeletrônica, biomateriais, entre outras. Como os compósitos obtidos apresentaram rigidez elevada e um grande alongamento na ruptura, compósitos híbridos de polipropileno carregados com óxido de nióbio e fosfato de cálcio foram também desenvolvidos, visando aplicações na área de biomateriais. A adição do óxido de nióbio tem como objetivo promover o aumento da tenacidade dos compósitos. Por outro lado, o fosfato de cálcio atuaria promovendo a biocompatibilidade dos compósitos com o corpo humano. Os resultados obtidos mostraram que a adição do fosfato de cálcio aos compósitos de polipropileno carregados com óxido de nióbio não alterou de forma significativa as propriedades em tração, mas causou redução considerável do alongamento na ruptura e da resistência ao impacto. As propriedades térmicas não foram significativamente alteradas. Os compósitos obtidos não apresentaram a formação de biofilmes na superfície das amostras. Apesar de não funcionarem como agentes bactericidas, os materiais obtidos têm possibilidade de serem utilizados como biomateriais, em substitutos de ossos, implantes dentários, entre outros.
Abstract: Polymeric composites filled with inorganic particles, which generally have high melting temperatures, high hardness and biological inertia, have attracted great interest from research centers and industries, due to the great potential of technological innovation that this combination of materials presents. It is within this context, that studies aiming at obtaining materials with higher added value based on niobium oxide have been encouraged, since Brazil holds more than 90% of the world's reserves of this element. In this work, polypropylene composites filled with niobium oxide were developed in order to find new applications for these materials. The results showed that the niobium oxide promoted an increase in tensile strength, modulus of elasticity and toughness of the polypropylene. The impact strength of polypropylene, however, did not change significantly under the experimental conditions used. The inorganic filler also promoted the thermal stability of the polymer. These characteristics suggest possible applications in the automotive, civil construction, microelectronics packaging industry, biomaterials, among others. As the composites obtained showed high stiffness and an elevated elongation at break, the development of polypropylene hybrid composites filled with niobium oxide and calcium phosphate were also developed, aiming applications in the area of biomaterials. The addition of niobium oxide to the polypropylene filled with phosphate carbonate composites aims to increase the toughness of these materials for applications in biomaterials, such as bone substitutes, dental implants, among others. On the other hand, calcium phosphate may promote the biocompatibility of niobium oxide composites with the human body. The results obtained showed that the addition of calcium phosphate to the polypropylene composites with filled niobium oxide did not significantly modify the tensile properties, but caused a considerable reduction of the elongation at break and the impact strength. The thermal properties were not significantly altered. The composites obtained did not present the formation of biofilms on the surface of the samples. The obtained materials have the possibility of being used as biomaterials, if a antibacterial agent is added to the composites.
Palavras-chave: Polypropylene
Niobium oxide
Calcium phosphate
Polipropileno
Óxido de nióbio
Fosfato de cálcio
Compósitos poliméricos
Polimeros Misturas
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 (IPRJ)
Citação: BERÇOT, Carlos Jorge. Efeito da adição de pentóxido de nióbio e fosfato de cálcio nas propriedades do polipropileno. 2018. 109 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8045
Data de defesa: 16-Fev-2018
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)



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