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dc.creatorFreitas, Amanda de Sousa Martinez
dc.date.accessioned2019-03-21T17:23:07Z
dc.date.available2019-03-21T17:23:07Z
dc.date.issued2019-02-26
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11117
dc.description.abstractPolypropylene (PP) is a polymer used industrially on a large scale. However, the PP has limitations in external use due to its sensitivity to photodegradation, when exposed to the elements. This limits the options of use and reduces its useful life. The chemical deposition of plasma-assisted steam can produce thin films of organosilicon, which cover the polymer surface. These films can increase chemical and physical resistance and the resistance to the degradation, without interfering in aspects such as color and brightness, due to their transparency and nanometric. The polypropylene samples were treated by Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), for the deposition of the films were used different combinations of gases, pressure, and power. Gas pressures between 0.046 and 0.172 Torr are used, which is composed of the mixture of oxygen, argon and acetylene gases in various combinations and always having the precursor gas HMDSO. Deposition times ranged from 15, 30, 45 and 60 minutes, with power ranging between 40 and 160W and radiofrequency of 13.56 MHz. The sample sets were exposed to ultraviolet light (UV-C) of fluorescent lamps, germicidal, 15W of power, emission maximum at 254 nm wavelength, for the time intervals of 48 to 196 hours. The samples were characterized by SEM, FTIR, UV-Vis, profile, contact angle and instrumented indentation test. The SEM results show a mechanical anchorage of the film in relation to the substrate, since the crackings of the virgin polypropylene presented a width between 3.5 and 5 micrometers and a length of several millimeters, the polypropylene covered with films of organosilicon presents cracks with width 0.5 to 1 micrometer and length of 2 to 5 micrometers. In addition to the reduction in crack size and the good adhesion of the film to the substrate, it was observed that the film remained mechanically adhered to the surface of the polymeric material even with PP photodegradation. The microscopic analysis of the photodegraded material showed similar morphology to the phenomenon of fibrillation, however without tension use by a tensile load as usual, but by the separation of the walls of cracks, which arose due to the decrease of volume caused by the crystallization that occurs on photodegraded polymer surfaces. Finally, the results demonstrate that plasma deposited organosilicon film on polypropylene can be used for the physical and chemical protection of the material at photodegradation. This leads to an increase in the life of the material, a lower detachment of photodegraded layers and possibly decrease the release of secondary microplastics, thus reducing the environmental impact.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectPolipropilenopor
dc.subjectFotodegradaçãopor
dc.subjectPECVDpor
dc.subjectUltravioletapor
dc.subjectOrganosiliconepor
dc.subjectPolypropylenepor
dc.subjectPhotodegradationpor
dc.subjectUltravioletpor
dc.subjectOrganosiliconpor
dc.titleDesenvolvimento de filmes finos de organosilicone depositados a plasma para fotoproteção do polipropilenopor
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Waldman, Walter Ruggeri
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0616238673458322por
dc.contributor.advisor-co1Silva, Adriana de Oliveira Delgado
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2707979913713089por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9739345065523926por
dc.description.resumoO polipropileno (PP) é um polímero utilizado em larga escala industrialmente. Entretanto, o PP possui limitações em uso externo por sua sensibilidade à fotodegradação, quando exposto às intempéries. Isso limita as opções de uso e reduz sua vida útil. A deposição química de vapor assistida a plasma pode produzir filmes finos de organosilicone, que realizam a cobertura da superfície polimérica. Esses filmes podem aumentar a resistência química e física, a degradação, sem interferir em aspectos como cor e brilho, devido à transparência e à dimensão nanométrica que possuem. As amostras de polipropileno foram tratadas por PECVD, do inglês plasma-enhanced chemical vapor deposition, para a deposição dos filmes foram utilizadas distintas combinações de gases, pressão e potência. Sendo usadas pressões de gases entre 0,046 e 0,172 Torr, composta por mistura dos gases oxigênio, argônio e acetileno em diversas combinações e tendo sempre o HMDSO com percursor gasoso. Os tempos de deposição variaram entre 15, 30, 45 e 60 minutos, com potências entre 40 e 160W e radiofrequência de 13,56 MHz. Os conjuntos amostrais foram exposto à luz ultravioleta (UV-C) de lâmpadas fluorescentes, germicidas, de 15W de potência, máximo de emissão em comprimento de onda de 254 nm, pelos intervalos de tempo de 48 a 196 horas. As amostras foram caracterizadas por MEV, FTIR, UV-Vis, perfilômetria, ângulo de contato e teste de indentação instrumentada. Os resultados de microscopia eletrônica de varredura mostram uma ancoragem mecânica do filme em relação substrato, uma vez que as fissuras do polipropileno virgem apresentaram largura entre 3,5 e 5 micrometros e comprimento de vários milímetros, o polipropileno coberto com filmes de organosilicone apresenta fissuras com largura 0,5 a 1 micrometro e comprimento de 2 a 5 micrometros. Além da redução nas dimensões das fissuras, foi observada uma boa adesão do filme ao substrato, onde o filme ele se manteve mecanicamente aderido com a superfície do material polimérico mesmo com a fotodegradação do PP. A análise microscópica do material fotodegradado mostrou uma morfologia semelhante ao fenômeno de fibrilação, contudo sem uso de tensão por uma carga de tração como é comum, e sim pela separação das paredes de fissuras, que surgiram devido à diminuição de volume causada pela cristalização que ocorre nas superfícies poliméricas fotodegradadas. Enfim, os resultados demonstram que o filme de organosilicone depositado a plasma sobre o polipropileno, pode ser utilizado para a proteção física e química do material à fotodegradação. Levando ao aumento da vida útil do material, menor descolamento de camadas fotodegradadas e possivelmente diminuindo liberação de microplásticos secundários, reduzindo assim o impacto ambiental.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-Sopor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOESpor
dc.subject.cnpqOUTROS::CIENCIASpor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus Sorocabapor


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