Structure and properties of self-assembled narural rubber/multi-walled carbon nanotube composites

Natural rubber (NR)/multi-walled carbon nanotube (MWCNTs) composites were prepared bycombining self-assembly and latex compounding techniques. The acid-treated MWCNTs (H2SO4: HNO3=3:1,volume ratio) were self-assembled with poly (diallyldimethylammonium chloride) (PDDA) through electrostaticadhesion. In the second assembling, NR/MWCNTs composites were developed by mixing MWCNTs/PDDAsolution with NR latex. The results show that MWCNTs are homogenously distributed throughout the NRmatrix as single tube and present a great interfacial adhesion with NR phase when MWCNTs contents areless than 3 wt%. Moreover, the addition of the MWCNTs brings about the remarkable enhancement in tensilestrength and crosslink density compared with the NR host, and the data peak at 2 wt% MWCNTs loadings.When more MWCNTs are loaded, aggregations of MWCNTs are gradually generated, and the tensile strengthand crosslink both decrease to a certain extent.

Crosslinking neat ultrathin films and nanofibres of pH-responsive poly(acrylic acid) by UV radiation

Electrospun polyelectrolyte hydrogel nanofibres are being developed for many applications including artificial muscles, scaffolds for tissue engineering, wound dressings and controlled drug release. For electrospun polyelectrolytes, a post-spinning crosslinking process is necessary for producing a hydrogel. Typically, radiation or thermal crosslinking routines are employed that require multifunctional crosslinking molecules and crosslink reaction initiators (free radical producers). Here, ultraviolet subtype-C (UVC) radiation was employed to crosslink neat poly(acrylic acid) (PAA) nanofibres and films to different crosslink densities. Specific crosslink initiators or crosslinking molecules are not necessary in this fast and simple process providing an advantage for biological applications. Scanning probe microscopy was used for the first time to measure the dry and wet dimensions of hydrogel nanofibres. The diameters of the swollen fibres decrease monotonically with increasing UVC radiation time. The fibres could be reversibly swollen/contracted by treatment with solutions of varying pH, demonstrating their potential as artificial muscles. The surprising success of UVC radiation exposure to achieve chemical crosslinks without a specific initiator molecule exploits the ultrathin dimensions of the PAA samples and will not work with relatively thick samples.

Does dynamic vulcanization induce phase separation?

Immiscible and miscible blends of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and acrylic rubber (ACM) were subjected to dynamic vulcanization to investigate the effect of crosslinking on phase separation. As a result of different processability, mixing torque behavior of miscible and immiscible blends was significantly different from one another. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of the system. After dynamic vulcanization, submicron ACM droplets were observed in the samples near the binodal curve of the system under mixing conditions. Small angle X-ray scattering (SAXS) and differential scanning calorimetry (DSC) analysis were used to investigate the effect of dynamic vulcanization on the lamellar structure of the system. It was shown that for samples near the boundary of phase separation, increasing the crosslink density led to a decrease in the lamellar long period (L) as a sign of increment of crosslink density induced phase decomposition. Effects of shear rate on the final morphology of the system were investigated by changing the mixing temperature and by comparing the results of dynamic vulcanization at one phase and two phase regions.

Dielectric properties of thermosetting material nanocomposites

The dieletric relaxation properties of thermosetting material nanocomposites based on spherosilicate nanoplatforms were studied from room temperature to 170 degrees C, varying the frequency from 10 to 1000 KHz. Permittivity (epsilon'), dielectric loss (epsilon ''), and activation energy (E-a) were calculated. The results of dielectric relaxation were confirmed by those of the final properties. The dielectric loss amplitude decreases with increasing ODPG content until about 70-73 wt % and slightly increases at higher ODPG content. This means that the increasing of the ODPG content in the composite samples decreases the number of pendants groups and/or increases crosslink densitv, causing decreased motion of organic tethers, and subsequently decreasing of the dipolar mobility. The results of apparent activation energy, fracture toughness and tensile modulus mechanical properties show the same profile with respect to ODPG content, in the sense that they exhibit maxima around 70 wt % ODPG. For the ODPG/MDA composites, this formulation of 70 wt % ODPG containing excess of amine is not composition where the highest crosslinked density is reached. This implies that the best mechanical properties and E-a are provided by some degree of chain flexibility. (c) 2007 Wiley Periodicals, Inc.

Evaluation of geomembrane UV degradation using melt flow index and oxidative induction time tests

Many factors such as the sunlight, intensity of radiation, temperature, and moisture may influence the degradation process of geosynthetics. UV stabilizers are used especially in polyolefin geomembrane to prevent the degradation process. In these geomembranes the service lifetime is initially governed by the consumption of antioxidants. Tests like MFI and OIT are a alternative to detect the oxidative degradation in polyolefins. This article evaluates HDPE geomembrane degradation after UV exposure through the results of MFI and OIT tests. Two kinds of geomembranes were evaluated: a black and smooth (0.8, 1.0, 1.5, 2.5 mm) and a white and textured (1.0 mm). MFI test showed some levels of superficial degradation (crosslink) in HDPE geomembrane.

Avaliação dos parâmetros de processo de reticulação do polietileno de baixa densidade

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Imobilização multipontual de invertase e inulinase em suportes sólidos: caracterização físico-cinética dos derivados estabilizados

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Imobilização de amilase de Neurospora crassa (mutante exo-1) e produção de derivados ativos estabilizados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Obtenção de compósitos de borracha natural com resíduo industrial de couro reticulados com diferentes peróxidos

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Sintese e caracterização da resina fenol-furfurílica para a obtenção de carbono vítreo monolítico

The monolithic glassy carbon is a carbonaceous material, isotropic, non graphitizable obtained by means of carbonization of resins up to 1000 °C. The good physicochemical properties make this material applied in several areas such as aerospace, medicine, electronics, chemistry, among others. It has generally been processed from the use of phenolic and furfuryl alcohol resins. These resins have high crosslink density and high fixed carbon content and are therefore widely applied in aerospace. The combination phenol / furfuryl alcohol resins search for obtaining the most suitable process for the glass-like carbon processing with phenolic resins currently available and of lower cost and easier to synthesize than the furfuryl alcohol resin. The main objective of this work is to obtain a phenol-furfuryl resin with high fixed carbon content combined with low porosity of the material. Different synthesis routes have been adopted along with thermal analysis techniques, FTIR and image analysis. The resin obtained through partial synthesis process presented the characteristics sought in this work

MEH-PPV Thin Films for Radiation Sensor Applications

This work deals with MEH-PPV thin films to be used as gamma radiation sensors. The polymer thin films with two different thicknesses (30 and 100 nm) were irradiated at room temperature with different gamma radiation doses (up to 25 kGy). Optical properties of the material were investigated with FTIR and UV-Vis absorption spectroscopy. Results show that gamma radiation does not degrade substantially the thin-film material, suggesting that a crosslink effect may be occurring. The characteristic absorption peak of MEH-PPV, around 500 nm is shifted to shorter wavelengths with the increase of gamma radiation doses for both thicknesses samples. The 30-nm-thick samples showed a larger variation absorbance at a specific wavelength and a larger peak shift. These results indicate their potential for use in monitoring the radiation doses used on the sterilization of health care products.

DNA repair mechanisms protect our genome from carcinogenesis

Human cells are constantly exposed to DNA damage. Without repair, damage can result in genetic instability and eventually cancer. The strong association between the lack of DNA damage repair, mutations and cancer is dramatically demonstrated by a number of cancer-prone human syndromes, such as xeroderma pigmentosum (XP), ataxia-telangiectasia (AT) and Fanconi anemia (FA). This review focuses on the historical discoveries related with these three diseases and describes their impact on the understanding of DNA repair mechanisms and the causes of human cancer. As deficiencies in DNA repair are also often related with progeria symptoms, unrepaired damage and aging are somehow related. Several other pathologies associated with DNA repair defects, genetic instability and increased cancer risk are also discussed. In fact, studies with cells from these many syndromes have helped in understanding important levels of protection against cancer and aging, although little help has actually been conferred to the patients in terms of therapy. Finally, the recent advances in combined basic and translational research on DNA repair and chemotherapy are presented.

Ferroelektrische Netzwerksynthese und ihre Charakterisierung

Deutsch:Diese Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der Synthese neuer, vernetzbarer, ferroelektrischer Verbindungen, welche eine höhere spontane Polarisation und damit ein besseres Schaltverhalten nach Vernetzung aufweisen sollten. Dazu wurde in bekannte Systemen die Halogene Fluor, Chlor und Brom erfolgreich eingebaut. Desweiteren konnten neue Untersuchungmethoden für ferroelektrische, flüssigkristalline Netzwerke erfolgreich angewendet und weiterentwickelt werden. Damit gelang es z. B. neue Erkenntnisse über die elastischen Eigenschaften von LC-Elastomeren zu gewinnen, wobei es erstmalig gelang, Seifenblasen aus LC-Polymeren herzustellen und durch UV-Bestrahlung zu vernetzen. Durch die Messung des Radius in Abhängigkeit des Druckes war es möglich festzustellen, daß sich das Verhalten des Polymers, welches zunächst oberflächenspannungskontrolliert war, nach UV-Bestrahlung, in ein elastisches Verhalten änderte. Aus der Radius vs. Druckbeziehung war es möglich, Daten über die elastischen Eigenschaften zu erhalten. Die Ballone zeigten dabei typische, gummielastische Eigenschaften. Ein Einfluß der Mesophase (d.h. SA oder SC-Phase) auf die Eigenschaften der Ballone konnte dabei nicht festgestellt werden. Für die beiden hier untersuchten Systeme des inter- und intralyer vernetzbaren System konnte festgestellt werden, daß ihr elastisches Verhalten sehr ähnlich ist, ganz im Gegensatz zu den früheren elektrooptischen Untersuchungen. D. h. beide Systeme zeigten nach der Vernetzung bis auf einen Faktor 2 das gleiche elastische Verhalten. Im Gegensatz zu nematischen Elastomeren, welche am Phasenübergang zum Teil große thermoelastische Änderungen zeigen, zeigten die hier untersuchten Elastomere keine Änderung der elastischen Eigenschaften beim Phasenübergang, was sich u.a. auf die relativ hohen Vernetzungsdichten zurückführen läßt. Weiterhin wurde die Elektrostriktion in ferroelektrischen flüssigkristallinen Elastomerenfilmen untersucht, welche zu einem neuen Weltrekord des elektrostriktiven Effektes führte. Es wurden Schichtdickenänderungen von 4% bei einem angelegten Feld von 1,5 kV gemessen. Röntgenstreuexperimente an gespincoateten, vernetzten Polymerfilmen haben überdies gezeigt, daß der gemessene Effekt voll und ganz auf den elektroklinen Effekt zurück zu führen ist. Zum Schluß wurde ein neuer Weg ausgearbeitet, um flüssigkristalline Netzwerke unter Einsatz von weniger präparativer Chemie zu erhalten. Dazu wurde die Möglichkeit der Netzwerkbildung mit organischen Gelbildnern untersucht. In diesem Zusammenhang ist es erstmalig gelungen, ferroelektrische Flüssigkristalle reversibel in dem einen oder anderen Zustand orientiert zu stabilisieren, wobei beliebig oft zwischen den stabilisierten Zuständen gewechselt werden konnte.

Einfluß der internen Architektur von Polymermikronetzwerken auf Struktur und Dynamik konzentrierter Kolloid-Dispersionen

Einfluß der internen Architektur von Polymermikronetzwerken auf Struktur und Dynamik konzentrierter Kolloid-Dispersionen Kugelförmige Polymermikronetzwerk-Kolloide gehören zur Klasse der sogenannten Mikrogele. Dabei handelt es sich um kolloidale Modellsysteme, die durch ihre interne Vernetzungsdichte charakterisiert werden.In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob sich die Wechselwirkungen zwischen den Mikrogel-Kolloiden über ein repulsives Potential der Form U(r) = 1/rn beschreiben lassen und ob der Poten-tialexponent n von der Vernetzungsdichte abhängt. Dazu wurden vor allem die innere Architektur, das Phasenverhalten und der statische Strukturfaktor 1:10, 1:50, 1:72 und 1:100 vernetzter Polymer-Mikronetzwerk-Kolloide bis in den Bereich hochkonzentrierter Dispersionen mit den Mitteln der Kleinwinkelneutronenstreuung, der Digitalphotographie und der statischen Lichtstreuung untersucht. Polymeranalytische Untersuchungen ergaben einen bei der Synthese anfallenden Anteil von unver-netztem, freiem Polymer innerhalb der Mikronetzwerke, welcher sich beim Lösen aus den Netzwerken herausbewegte. Das freie Polymer spielte vor allem beim Phasenverhalten der untersuchten Teilchen eine große Rolle und verursachte bei den Untersuchungen der statischen Strukturfaktoren Abweichun-gen vom 'harte Kugel'-Verhalten. Als Ergebnis der Kleinwinkel-Neutronenstreuung konnte eine ab-nehmende Verteilungsdichte der Vernetzer innerhalb der Polymermikronetzwerke in Richtung der -Teilchenoberfläche nachgewiesen werden. Die damit verbundene Konformationsfreiheit der Polymer-segmente auf der Teilchenoberfläche (bis hin zu 'mushroom'-Strukturen) wurde als Grund dafür an-gesehen, daß sich die Resultate der untersuchten Mikrogele aller Vernetzungsdichten im wesentlichen auf 'harte Kugeln' skalieren lassen.

Analyse der Mechanismen zur Regulation der Zellzyklus-abhängigen Stabilität der MARCKS-mRNA

Die Expression des PKC-Hauptsubstrates MARCKS (myristoylated alanine-rich C kinase substrate) wird in Swiss 3T3-Fibroblasten in Abhängigkeit des Zellzyklus durch Variation der mRNA-Stabilität reguliert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Beteiligung der 3' nichttranslatierten Region (3'UTR) der MARCKS-mRNA an der Stabilitätskontrolle analysiert. Durch Einsatz der RNase/EMSA-Technik konnten zwei cis-Elemente der MARCKS 3'UTR identifiziert und lokalisiert werden, die mit RNA-bindenden Swiss 3T3-Proteinen (trans-Faktoren) interagieren. Diese neu identifizierten cis-Elemente sind AU-reiche Elemente (ARE) der Klasse III, da sie sehr große Sequenzhomologie zu ARE dieser Klasse aufweisen und der MARCKS 3'UTR, wie für ARE typisch, Instabilität vermitteln.Durch UV-crosslinking wurden vier Proteine mit Molekülmassen von 55, 40, 36 und 30 kDa nachgewiesen, die spezifisch an das 52nt lange Haupt-ARE (MARCKS 52nt) mit unterschiedlicher Affinität binden konnten. Mit Hilfe von rekombinant hergestellten ELAV/Hu-Proteinen und einem ELAV/Hu-spezifischen, affinitätsgereinigten Antiserum konnte eines der vier Proteine (p36) als das ELAV/Hu-Protein HuR identifiziert werden. Die Funktion der ELAV/Hu-Proteine für die Stabilitätskontrolle der MARCKS-mRNA ließ sich durch transiente und stabile Transfektion von HuR und neuronenspezifischem HuD mit dem Tetracyclin induzierbaren Expressionssystem (Tetoff) in Swiss 3T3- bzw. MEF/3T3-Tetoff-Zellen verdeutlichen: Durch Überexpression von HuR und HuD wurde die wachstumsinduzierte Destabilisierung der MARCKS-mRNA bei Wiedereintritt der Zellen in den Zellzyklus unterbunden.