524 resultados para Polyurethane hemimandibles
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The production of complex inorganic forms, based on naturally occurring scaffolds offers an exciting avenue for the construction of a new generation of ceramic-based bone substitute scaffolds. The following study reports an investigation into the architecture (porosity, pore size distribution, pore interconnectivity and permeability), mechanical properties and cytotoxic response of hydroxyapatite bone substitutes produced using synthetic polymer foam and natural marine sponge performs. Infiltration of polyurethane foam (60 pores/in2) using a high solid content (80wt %), low viscosity (0.126Pas) hydroxyapatite slurry yielded 84-91% porous replica scaffolds with pore sizes ranging from 50µm - 1000µm (average pore size 577µm), 99.99% pore interconnectivity and a permeability value of 46.4 x10-10m2. Infiltration of the natural marine sponge, Spongia agaricina, yielded scaffolds with 56- 61% porosity, with 40% of pores between 0-50µm, 60% of pores between 50-500µm (average pore size 349 µm), 99.9% pore interconnectivity and a permeability value of 16.8 x10-10m2. The average compressive strengths and compressive moduli of the natural polymer foam and marine sponge replicas were 2.46±1.43MPa/0.099±0.014GPa and 8.4±0.83MPa /0.16±0.016GPa respectively. Cytotoxic response proved encouraging for the HA Spongia agaricina scaffolds; after 7 days in culture medium the scaffolds exhibited endothelial cells (HUVEC and HDMEC) and osteoblast (MG63) attachment, proliferation on the scaffold surface and penetration into the pores. It is proposed that the use of Spongia agaricina as a precursor material allows for the reliable and repeatable production of ceramic-based 3-D tissue engineered scaffolds exhibiting the desired architectural and mechanical characteristics for use as a bone 3 scaffold material. Moreover, the Spongia agaricina scaffolds produced exhibit no adverse cytotoxic response.
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In practice, polyvinyl chloride endotracheal tubes and polyurethane urinary catheters are located in areas where they are exposed to the conditioning fluids saliva and urine, respectively. Samples of both biomaterials were incubated in these conditioning fluids and, following treatment, dynamic contact angle measurement and surface roughness assessment by atomic force microscopy were used to analyse surface characteristics. Over a 24 h period of contact with the conditioning fluids, the surface of both materials became significantly more hydrophilic (p
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Various grades of Thermoplastic Polyurethane (TPU) supplied by Bayer were studied to determine their suitability for the rotational moulding process. Following grinding, parts were produced using a variety of peak internal air temperatures and cooling rates. The tensile and impact properties of these parts were then analysed and it was found that both the grade and moulding conditions had a large bearing on the quality and mechanical strength of the part produced.
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Producing concrete with secondary raw materials is an excellent way to contribute to a moresustainable world, provided that this concrete has at least the same performance during itsservice life as concrete made with the primary raw materials it replaces. Secondary rawmaterials for Light Weight (LW) aggregates (rigid polyurethane foams, shredded tire rubberand mixed plastic scraps) have been combined with secondary raw materials for the binder(fly ash, slag and perlite tailings) making sustainable concretes that were investigated fortheir suitability as LW, highly insulating concrete for four different types of applications.Compliance to desired engineering properties (workability, setting time) was not alwaysfeasible: it was mostly the low workability of the mixtures that limited their application.Contrary to well established cements, steering the workability by adding water was not anoption for these binders that rely on alkali-activation. Eight successful mixtures have beentested further. The results have shown that it is possible to produce a non-structuralsustainable concrete with good mechanical and thermal insulation properties.Design of concrete made with novel materials is currently not feasible without extensiveexperimentation as no design rules exist other than empirically derived rules based ontraditional materials. As a radical different approach, a flexible concrete mix design has beendeveloped with which the concrete can be modelled in the fresh and hardened state. Thenumerical concrete mix design method proves a promising tool in designing concrete forperformance demands such as elasticity parameters and thermal conductivity
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The paper addresses the quality of the interface and edge bonded joints in layers of cross-laminated timber (CLT) panels. The shear performance was studied to assess the suitability of two different adhesives, Polyurethane (PUR) and Phenol-Resorcinol-Formaldehyde (PRF), and to determine the optimum clamping pressure. Since there is no established testing procedure to determine the shear strength of the surface bonds between layers in a CLT panel, block shear tests of specimens in two different configurations were carried out, and further shear tests of edge bonded specimen in two configurations were performed. Delamination tests were performed on samples which were subjected to accelerated aging to assess the durability of bonds in severe environmental conditions. Both tested adhesives produced boards with shear strength values within the edge bonding requirements of prEN 16351 for all manufacturing pressures. While the PUR specimens had higher shear strength values, the PRF specimens demonstrated superior durability characteristics in the delamination tests. It seems that the test protocol introduced in this study for crosslam bonded specimens, cut from a CLT panel, and placed in the shearing tool horizontally, accurately reflects the shearing strength of glue lines in CLT.
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Bone tissue engineering may provide an alternative to autograft, however scaffold optimisation is required to maximize bone ingrowth. In designing scaffolds, pore architecture is important and there is evidence that cells prefer a degree of non-uniformity. The aim of this study was to compare scaffolds derived from a natural porous marine sponge (Spongia agaricina) with unique architecture to those derived from a synthetic polyurethane foam. Hydroxyapatite scaffolds of 1 cm3 were prepared via ceramic infiltration of a marine sponge and a polyurethane (PU) foam. Human foetal osteoblasts (hFOB) were seeded at 1x105 cells/scaffold for up to 14 days. Cytotoxicity, cell number, morphology and differentiation were investigated. PU-derived scaffolds had 84-91% porosity and 99.99% pore interconnectivity. In comparison marine sponge-derived scaffolds had 56-61% porosity and 99.9% pore interconnectivity. hFOB studies showed that a greater number of cells were found on marine sponge-derived scaffolds at than on the PU scaffold but there was no significant difference in cell differentiation. X-ray diffraction (XRD) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) showed that Si ions were released from the marine-derived scaffold. In summary, three dimensional porous constructs have been manufactured that support cell attachment, proliferation and differentiation but significantly more cells were seen on marine-derived scaffolds. This could be due both to the chemistry and pore architecture of the scaffolds with an additional biological stimulus from presence of Si ions. Further in vivo tests in orthotopic models are required but this marine-derived scaffold shows promise for applications in bone tissue engineering.
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Currently, micro-joining of plastic parts to metal parts in medical devices is achieved by using medical adhesives, For example, pacemakers, defibrillators and neurological stimulators are designed using silicone adhesive to seal the joint between the polyurethane connector module and the titanium can [1]. Nevertheless, the use of adhesive is problematic because it requires a long time to cure and has high tendency to produce leachable products which might be harmful to the human body. An alternative for directly joining plastics to metal without adhesive is therefore required. Laser transmission joining (LTJ) is growing in importance, and has the potential to gain the niche in micro-fabrication of plastics-metal hybrid joints for medical device applications. The possibility of directly joining plastics to metal by LTJ technique have been demonstrated by a number of studies in recent literature [2]. The widely-accepted understanding of LTJ between plastics and metal is that generation and rapid expansion of micro-bubbles at the plastics-metal interface exert high local pressure to press the melted plastics towards the metal surface features during the laser processing [2]. This subsequently creates the plastics-metal hybrid joint by the mechanisms of mechanical interlocking as well as chemical and physical bonds between the plastics and metal surfaces. Although the micro-bubbles can help promote the mechanical interlocking effect to increase the joint strength, the creation of bubble is a random and complex process depending on the complicated interactions between the laser intensity, thermal degradation properties of plastics, surface temperature and topographical features of metal. In an ideal situation, it is desirable to create the hybrid plastics-metal joint without bubbles. However, the mechanical performance of the hybrid plastics-metal joint without bubbles is still unknown, and systematic comparison between the hybrid joints with and without bubbles is lacking in literature. This becomes the objective of this study. In this work, the laser process parameters were carefully chosen from a preliminary study, such that different hybrid joints: with and without bubbles can be produced and compared. Biocompatible PET and commercially pure Ti were selected as materials for laser joining.
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O trabalho apresentado teve origem no projecto de investigação “Tailored Thin Plasma Polymers Films for Surface Engineering of Coil Coated Steel”, financiado pelo Programa Europeu ECSC Steel Research. Sistemas de aço galvanizado pré-pintado em banda à base de poliéster e poliuretano foram submetidos a um processo de polimerização por plasma onde um filme fino foi depositado de modo a modificar as propriedades de superfície. Foram usados reactores de cátodo oco, microondas e rádio frequência para a deposição do polímero fino. Os sistemas preparados foram analisados de modo a verificar a influência do processo de polimerização por plasma na alteração das propriedades barreira dos sistemas pré-pintados em banda. Foi estudado o efeito dos diferentes passos do processo de polimerização por plasma, bem como o efeito de diferentes variáveis operatórias. A mistura precursora foi variada de modo a modificar as propriedades da superfície de modo a poder vir a obter maior hidrofobicidade, maior resistência a marcas digitais, bem como maior facilidade de limpeza. Os testes foram conduzidos em solução de NaCl 0,5 M. Para o trabalho foram usadas técnicas de análise da morfologia da superfície como Microscopia de Força Atómica e Microscopia Electrónica de Varrimento. As propriedades electroquímicas dos sistemas foram estudadas por Espectroscopia de Impedância Electroquímica. A estrutura dos filmes gerados no processo de polimerização por plasma foi caracterizada por Microscopia de Transmissão Electrónica. A modificação das propriedades ópticas devido ao processo de polimerização por plasma foi também obtida.
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Este trabalho tem como objectivo a medição da solubilidade de gases em líquidos a altas pressões. Para a realização experimental foi usada uma célula de altas pressões de volume variável e um método de observação directa para a detecção das transições de fase. As condições usadas neste trabalho experimental foram temperaturas entre 276.00 e 373.15 K e pressões ate 100 MPa. Numa primeira fase foram efectuadas medições de solubilidade de metano em anilina pura e para uma solução aquosa de composição mássica igual a 5% em anilina. A anilina é fundamentalmente usada em processos como a produção de borracha, de poliuretanos, pigmentos e tintas, fármacos, herbicidas e fungicidas. É usualmente produzida através de processos de redução do nitrobenzeno por reacção com o HCl. De facto, esta síntese é um processo químico complexo onde um grande número de processos compete entre si. Alterações nas condições do processo com a possível formação de produtos intermediários podem afectar a eficiência do processo. Para a sua melhoria foi sugerido que o hidrogénio usado fosse simultaneamente produzido e gasto no reactor principal. Neste caso e para a produção do mesmo, era necessário adicionar metano e água ao reactor. Tendo por base a ideia de que as reacções onde o hidrogénio é reagente e produto ocorrem em simultâneo, torna-se clara a importância do estudo da solubilidade do metano em anilina pura e em soluções aquosas desta. Numa segunda fase foi estudada a solubilidade do dióxido de carbono em soluções aquosas de tri-iso-butil(metil)fosfónio tosilato, com composições molares são de 4, 8 e 12% em líquido iónico. Este pertencente à família dos fosfónios. Possui uma viscosidade e densidade elevadas, é térmica e quimicamente estável e ainda possui uma elevada polaridade. Apresenta uma miscibilidade completa em água e nos solventes mais usuais, como o diclorometano e tolueno, não sendo no entanto míscivel em hexano. O tri-isobutil( metil)fosfónium tosilato é usado como solvente nos processos de hidroformilação de olefinas e ainda em processos de captura e conversão de dióxido de carbono. Neste trabalho experimental, a temperatura e a pressão foram inicialmente aumentadas até o sistema atingir o equilíbrio. A pressão é diminuída lentamente até se verificar o aparecimento/desaparecimento da última bolha de gás. A pressão à qual a última bolha de gás desaparece representa a pressão de equilíbrio para aquela temperatura. Este procedimento foi efectuado para vários sistemas e várias temperaturas.
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Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química
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A realização deste trabalho teve como principal objectivo proceder ao projecto e realização de dois sistemas de produção de perfis pultrudidos híbridos a acoplar aos equipamentos de pultrusão já instalados na ALTO – PERFIS PULTRUDIDOS, Lda. A realização de perfis pultrudidos híbridos visa melhorar as características de isolamento térmico e acústico dos tubos habitualmente feitos por pultrusão, incrementando simultaneamente a sua resistência, através da melhoria do momento de inércia do perfil, sem que haja um aumento significativo do peso do conjunto. O projecto teve como base de trabalho dois sistemas de produção completamente distintos: (a) a existência de barras de cortiça e de poliuretano (pré-formas) sobre as quais se vai efectuar a pultrusão de um tubo que abraça as barras e (b) o uso de resíduos de pultrusão como forma de enchimento dos tubos, durante o seu processo produtivo. Estes equipamentos foram projectados e parcialmente fabricados, antevendo-se que os mesmos entrem em funcionamento muito brevemente.
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Estágio de natureza profissional para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química
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As juntas adesivas têm vindo a ser usadas em diversas áreas e contam com inúmeras aplicações práticas. Devido ao fácil e rápido fabrico, as juntas de sobreposição simples (JSS) são um tipo de configuração bastante comum. O aumento da resistência, a redução de peso e a resistência à corrosão são algumas das vantagens que este tipo de junta oferece relativamente aos processos de ligação tradicionais. Contudo, a concentração de tensões nas extremidades do comprimento da ligação é uma das principais desvantagens. Existem poucas técnicas de dimensionamento precisas para a diversidade de ligações que podem ser encontradas em situações reais, o que constitui um obstáculo à utilização de juntas adesivas em aplicações estruturais. O presente trabalho visa comparar diferentes métodos analíticos e numéricos na previsão da resistência de JSS com diferentes comprimentos de sobreposição (LO). O objectivo fundamental é avaliar qual o melhor método para prever a resistência das JSS. Foram produzidas juntas adesivas entre substratos de alumínio utilizando um adesivo époxido frágil (Araldite® AV138), um adesivo epóxido moderadamente dúctil (Araldite® 2015), e um adesivo poliuretano dúctil (SikaForce® 7888). Consideraram-se diferentes métodos analíticos e dois métodos numéricos: os Modelos de Dano Coesivo (MDC) e o Método de Elementos Finitos Extendido (MEFE), permitindo a análise comparativa. O estudo possibilitou uma percepção crítica das capacidades de cada método consoante as características do adesivo utilizado. Os métodos analíticos funcionam apenas relativamente bem em condições muito específicas. A análise por MDC com lei triangular revelou ser um método bastante preciso, com excepção de adesivos que sejam bastante dúcteis. Por outro lado, a análise por MEFE demonstrou ser uma técnica pouco adequada, especialmente para o crescimento de dano em modo misto.
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This work describes an electrochemical and quantum chemical investigation of the fipronil insecticide. Cyclic voltammetry (CV) and square wave voltammetry (SWV) experiments were performed over a graphite-polyurethane (GPU) composite electrode. The fipronil molecule presents an one?electron irreversible oxidation reaction. Profiting the SWV signal a square wave stripping voltammetry (SWSV) procedure to determine the fipronil molecule in a 0.10 mol L-1 Britton-Robinson buffer solution, pH 8.0 was developed with accumulation potential and time of 0.50 V and 120 s, respectively. The limits of detection and quantification were 0.80 and 2.67 ?g L-1, respectively. Recovery tests were performed in three natural waters samples with values ranging from 99.67 to 101.37%. Quantum chemical studies showed that the nitrogen atom of the pyrazole group is the most probable oxidation site of the fipronil molecule.
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Cure characteristics of short polyester fiber-polyurethane composites with respect to different bonding agents (MD resins) based on 4, 4' diphenylmethanediisocyanate (MDI) and various diols like propyleneglycol (PG), polypropyleneglycol (PPG) and glycerol (GL) were studied. Tmax. - Tmin. of composites having MD resin were found to be higher than the composite without MD resin. Minimum torque and Tmax. - Tmin., scorch time and optimum cure time were increased with the increase of MDI equivalence. Optimum ratio of MDI / -of in the resin was found to be within the range of 1-1.5. It was observed from the cure characteristics that for getting better adhesion between short polyester fiber and the polyurethane matrix the best choice of MD resin was one based on MDI and 1:1 equivalent mixture of polypropyleneglycol and glycerol.