Tesis
Síntese de [beta]-TCP e estudo da influência da incorporação de [beta]-TCP em microcompósitos de PLA preparados por extrusão de dupla rosca e moldagem por injeção
[beta]-TCP synthesis and study of influence of the incorporation of [beta]-TCP PLA microcompósitos prepared by twin screw extrusion and injection molding
Registro en:
Autor
Amorim, Paulo Alexandre, 1984-
Institución
Resumen
Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: A motivação por proporcionar melhor qualidade de vida à população no tratamento de condições patológicas relacionadas à sua maior longevidade ou por outras origens, associados às tecnologias de desenvolvimento e de transformação de materiais tradicionais e emergentes e à maior compreensão do organismo humano possibilitam o surgimento de um campo inter e multidisciplinar do conhecimento, a Engenharia Tecidual. Este trabalho visa à obtenção de um material compósito constituído de um grade comercial à base de poli(ácido láctico) (PLA) e ?-fosfato tricálcico (?-TCP) sintetizadas por reação via estado sólido a partir de calcita e monetita comerciais para verificação da influência do teor de fase cerâmica em suas propriedades térmicas, mecânicas de curta duração e dinâmico-mecânicas. O trabalho consiste das seguintes etapas: (i) extrusão do compósito em composições de interesse do material cerâmico e do PLA em extrusora de rosca dupla co-rotacional; (iii) fabricação de corpos-de-prova através do processo de moldagem por injeção e (iv) caracterização de suas propriedades mecânicas em tração, flexão e dinâmico-mecânicas e comportamento térmico, visando compreender a interação entre as fases materiais para aplicações em Engenharia Tecidual. Os resultados indicam que a incorporação de ?-TCP não produz efeito nucleante na matriz de PLA e que a natureza da adesão entre os componentes do sistema é termomecânica, observada pelo aumento do valor de módulo de Young e de flexão em função do teor de ?-TCP incorporado à matriz de PLA. Contudo, dada a adesão fraca, não foram observados acréscimos em propriedades mecânicas determinadas em níveis maiores de tensão e deformação. De maneira geral, a composição contendo 20%, em fração mássica, de teor nominal de ?-TCP apresentou melhores ganhos em propriedades, ao passo que manteve a característica de fratura dúctil peculiar aos polímeros Abstract: The motivation for providing better life quality for the population in the treatment of pathological issues of several sources, associated with Materials Science and Engineering as well as the greater understanding of the human body provided by Health Sciences allow the rise of an inter and multidisciplinary field of knowledge, Tissue Engineering. This work aims to obtain a composite material based on poly (lactic acid) (PLA) and ?-Tricalcium Phosphate (?-TCP), synthesized by reaction via solid from calcite and monetite to study the influence of the ceramic phase content in their thermal, short-term mechanical, and dynamic mechanical behaviours. This work consists of the steps as follows: (i) extrusion of compositions of a PLA/?-TCP composite in a twin screw extruder; (iii) fabrication of samples through injection moulding, and (iv) characterization of its mechanical properties in tensile, flexural tests, dynamic-mechanical and thermal behaviours in order to understand the interaction between their material phases for applications in the field of Tissue Engineering. The DSC and the DMTA results showed that the incorporation of ?-TCP in the PLA matrix produces no nucleating effect throughout the matrix, and that the nature of the adhesion between the system components is thermomechanical only, which can be observed by the increase of the Young's and flexural moduli as the content of ?-TCP incorporated into the PLA matrix is increased. However, due to the poor adhesion between these phases, increases in certain mechanical properties at higher levels of stress and strain, such as tensile strength and flexural strength, were not observed. In general, the composition containing 20 % w/w of ?-TCP properties has shown the highest improvements, while it has maintained the ductile fracture behaviour of polymer matrixes Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica 33003017 CAPES