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O Polietileno de alta densidade (PEAD) é um material termoplástico com boas propriedades mecânicas e uso geral na indústria, sendo processado e moldado principalmente por sopro, extrusão e injeção. Seu baixo custo e fácil processamento torna o PEAD um dos materiais mais utilizados na fabricação de diversos produtos, tais como garrafas, tambores, reservatórios de combustível para automóveis, brinquedos, produtos domésticos e embalagens. No Brasil, é o segundo termoplástico mais utilizado representando 13,5%. Sendo um termoplástico, sua reciclagem ocorre por meio do processo de extrusão, porém, com perdas de propriedades mecânicas significativas. O objetivo deste trabalho é estudar um aditivo como agente reticulante para materiais granulados e moídos, comparando os resultados obtidos com amostras irradiadas. Acrescenta-se este aditivo manualmente a materiais granulados e moídos, sem extrusão, sendo utilizado por meio de injeção convencional. Buscando as mesmas propriedades de um material reprocessado por extrusão, com a vantagem de adicionar manualmente o aditivo ao material moído, de maneira prática e rápida. O material do presente estudo foi o polietileno de alta densidade (PEAD) reprocessado e moído. Divididos em 3 aplicações de aditivo (0,4%, 0,7% e 1%) e duas doses de irradiação (20 e 50 kGy). O aditivo é produzido por meio de grânulos de polietileno de baixa densidade (PEBD) revestidos superficialmente com uma pequena quantidade de peróxido orgânico Di-(2-terc-butil peroxi-isopropil)-benzeno, ocorrendo uma reticulação parcial. Os ensaios realizados com a adição do agente reticulante apresentaram melhora em suas propriedades mecânicas. Este trabalho pode contribuir facilitando o uso de PEAD reciclado de maneira mais prática e eficiente, levando em consideração as demandas industriais e ambientais a partir da adição de aditivo. High density polyethylene (HDPE) is a thermoplastic material with good mechanical properties and general use in the industry, mainly processed and molded by blowing, extrusion and injection. Its low cost and easy processing make HDPE one of the most used materials in the manufacture of various products, such as bottles, drums, fuel tanks for automobiles, toys, household products and packaging. In Brazil, it is the second most used thermoplastic representing 13.5%. As a thermoplastic, its recycling occurs through the extrusion process however, with significant loss of mechanical properties. The objective of this work was to study an additive used as a crosslinking agent for granulated and ground materials, comparing the results obtained with irradiated samples. This additive is added to granulated and ground materials, without extrusion, being used by means of conventional injection. Seeking the same properties as a material reprocessed by extrusion, with the advantage of manually adding the additive to the ground material, in a practical and fast way. The material of the present study was the high density polyethylene (HDPE) reprocessed and grounded high density polyethylene (HDPE). It was divided into 3 additive applications (0.4%, 0.7% and 1%) and two irradiation doses (20 and 50 kGy). The additive is produced by means of low density polyethylene (LDPE) granules coated superficially with a small amount of organic peroxide Di- (2-tert-butyl peroxy-isopropyl) -benzene, with partial crosslinking. The tests carried out with the addition of the crosslinking agent showed improvement in its mechanical properties. This work can contribute by facilitating the use of recycled HDPE in a more practical and efficient way, taking into account industrial and environmental demands from the addition of additives.

Dentre os materiais aplicados como eletrólito em células a combustível de membrana de troca protônica (PEMFC do inglês Proton Exchange Membrane Fuel Cell), os ionômeros perfluorados, como o Nafion, são os mais promissores por possuírem alta condutividade protônica e estabilidade química. A estrutura do Nafion é composta pelo empacotamento eletrostático de agregados poliméricos cilíndricos que possuem maior condutividade protônica ao longo de seu comprimento. Destarte, o alinhamento dos agregados poliméricos do Nafion pode permitir o aumento da condutividade ao longo da espessura do filme, visando o aumento do desempenho da PEMFC. A proposta deste trabalho de mestrado é investigar os mecanismos de polarização do Nafion e aplicar os conhecimentos obtidos para confecção de filmes nanoestruturados por meio da aplicação do campo elétrico e magnético. Para isso, membranas de Nafion com diferentes concentrações de íons foram preparadas por substituição nucleofílica para estudar o mecanismo de polarização e, a partir dos resultados obtidos, membranas de Nafion foram nanoestruturadas por conformação por evaporação em molde (casting) assistido por campo elétrico e magnético. A caracterização da microestrutura e das propriedades elétricas das membranas poliméricas fabricadas foi realizada por meio da espectroscopia vibracional no infravermelho (FTIR), espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de impedância elétrica (EIS) e microscopia de força atômica (AFM). Os resultados obtidos no estudo das membranas com diferentes valores de peso equivalente mostraram que os domínios iônicos do Nafion possuem alta polarizabilidade, a qual permitiu a nanoestruturação de tais domínios pela aplicação de campo elétrico e magnético de baixa intensidade. Os filmes de Nafion conformados pelo método de casting assistido por campo elétrico e magnético revelaram uma estrutura lamelar para o empacotamento dos domínios iônicos. Testes iniciais de células a combustível usando os eletrólitos fabricados por meio da aplicação do campo magnético indicaram um aumento pronunciado do desempenho. Among the most commonly employed electrolytes in Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), perfluorinated ionomers, such as Nafion, are the most used because they are bestowed with high proton conductivity and chemical stability. The structure of Nafion is composed of electrostatic packing of cylindrical polymer aggregates. Previous studies have shown that higher proton conductivity is observed along the length of Nafion polymer aggregates. Thus, the alignment of the Nafion polymer aggregates may allow increased conductivity across the film thickness, aiming at enhancing PEMFC performance. The purpose of this study is to investigate the polarization mechanisms of Nafion and to apply the knowledge obtained to make nanostructured films through the preferential alignment of the ionic domains that compose the polymer microstructure by electric and magnetic field bias. As such, Nafion membranes with different concentrations of ions were prepared by nucleophilic substitution in order to study the mechanism of polarization of the ionic domains, and use such understanding in the production of nanostructured Nafion membranes by electric and magnetic field-assisted casting. The characterization of the microstructure and electrical properties of the fabricated polymer membranes was carried out by infrared vibration spectroscopy (FTIR), small angle X-ray scattering (SAXS), electric impedance spectroscopy (EIS) and atomic force microscopy (AFM). The equivalent weight study of the membranes shows that the ionic part of the chain of Nafion exhibits a high degree of polarizability, which allowed producing nanostructured Nafion membranes under relatively low intensity electric and magnetic fields applied. Such nanostructured Nafion films are shown to possess a lamellar ordering of the ionic phase. Initial fuel cell tests using the electrolytes manufactured by magnetic field-assisted casting revealed enhanced performance.