Adição de poliuretana em pastas de cimento para poços de petróleo como agente de correção do filtrado

Chemical admixtures, when properly selected and quantified, play an important role in obtaining adequate slurry systems for quality primary cementing operations. They assure the proper operation of a well and reduce costs attributed to corrective cementing jobs. Controlling the amount lost by filtering through the slurry to permeable areas is one of the most important requirements in an operation, commonly controlled by chemical admixtures, such as carboxymethylcellulose (CMC). However, problems related to temperature, salttolerance and the secundary retarding effect are commonly reported in the literature. According to the scenario described above, the use of an aqueous dispersion of non-ionic poliurethane was proposed to control the filter loss, given its low ionic interaction with the free ions present in the slurries in humid state. Therefore, this study aims at assessing the efficiency of poliurethane to reduce filter loss in different temperature and pressure conditions as well as the synergistic effect with other admixtures. The temperatures and pressures used in laboratory tests simulate the same conditions of oil wells with depths of 500 to 1200 m. The poliurethane showed resistance to thermal degradation and stability in the presence of salts. With the increase in the concentration of the polymer there was a considerable decrease in the volume lost by filtration, and this has been effective even with the increase in temperature

Estudo do comportamento de pastas compósitas cimento/sílica/poliuretana para poços de petróleo HPHT

Os poços HPHT atravessam zonas anormalmente pressurizadas e com altos gradientes de temperatura. Esses poços apresentam elevadas concentrações de tensões produzidas pelas operações de perfuração e fraturamento hidráulico, flutuações da pressão e temperatura, forças dinâmicas geradas durante a perfuração, formações inconsolidadas, entre outros aspectos, podendo resultar em falhas mecânicas na bainha de cimento. Tais falhas comprometem a estabilidade mecânica do poço e o isolamento das zonas produtoras de óleos e/ou gás. Para que operações corretivas não se façam necessárias, é preciso adequar as pastas às condições de cada poço. Sistemas de pastas de cimento para poços HPHT requerem um bom controle de suas propriedades termo-mecânicas. Visto que a temperaturas superiores a 110 oC (230 oF) o cimento, após alcançar um valor máximo de resistência, inicia um processo de perda de resistência (retrogressão). Para prevenir esse efeito substitui-se parcialmente o cimento Portland por sílica com objetivo de incrementar a reação pozolânica. Esta reação modifica a trajetória do processo natural de hidratação do cimento, o gel de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) se converte em várias outras fases com maior resistência. Polímeros também são adicionados para proporcionar maior flexibilidade e agir como barreira à propagação de trincas desenvolvidas sob tensão. O presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento do sistema cimento/sílica/polímero quando submetido às condições de alta temperatura e alta pressão. Foram formuladas pastas de cimento puro, pastas contendo 40 % BWOC de sílica flour e pastas com diferentes concentrações de poliuretana (5 % a 25 %) e 40 % BWOC de sílica flour. O peso específico das pastas foi fixado em 1,87 g/cm3 (15,6 lb/gal). Os resultados demonstram que as resistências da pasta contendo 40% de sílica e das com adição de polímero foram muito superiores a da pasta de cimento puro, não ocorrendo o efeito da retrogressão. As pastas com polímero apresentaram um crescente aumento da tenacidade com o aumento da concentração da mesma, sendo assim capaz de suportar as tensões. Além de se manterem estáveis termicamente acima de 180 ºC. O sistema também apresentou excelentes resultados de filtrado, reologia, água livre, estabilidade e permeabilidade. Sendo assim, o mesmo mostrou ser aplicável a poços HPHT

Análise macroscópica e histológica do emprego da poliuretana derivada do óleo de mamona (Ricinus communis) aplicada na tíbia de cães em fase de crescimento

OBJETIVO: Estudar o efeito da poliuretana de mamona aplicada ao osso de cães em crescimento. MÉTODOS: Foram utilizados 12 cães subdivididos aleatoriamente em 3 grupos, os quais receberam o implante de mamona na face medial proximal da tíbia, com análise macroscópica e histopatológica aos 30 (GIII), 60 (GII) e 90 (GI) dias. RESULTADOS: A poliuretana foi recoberta por uma cápsula conjuntiva fibrosa, não ocorrendo proliferação óssea ao seu redor. CONCLUSÃO: A poliuretana é biocompatível, comportando-se como espaçador biológico em cães. Nesta espécie não ocorre a osteointegração.

Desenvolvimento de um compósito de espuma rígida de poliuretana de mamona e fibras de sisal para isolação térmica

The search for sustainable technologies that can contribute to reduce energy consumption is a great challenge in the field of insulation materials. In this context, composites manufactured from vegetal sources are an alternative technology. The principal objectives of this work are the development and characterization of a composite composed by the rigid polyurethane foam derived from castor oil (commercially available as RESPAN D40) and sisal fibers. The manufacture of the composite was done with expansion controlled inside a closed mold. The sisal fibers where used in the form of needlepunched nonwoven with a mean density of 1150 g/m2 and 1350 g/m2. The composite characterization was performed through the following tests: thermal conductivity, thermal behavior, thermo gravimetric analysis (TG/DTG), mechanical strength in compression and flexural, apparent density, water absorption in percentile, and the samples morphology was analyzed in a MEV. The density and humidity percentage of the sisal fiber were also determined. The thermal conductivity of the composites was higher than the pure polyurethane foam, the addition of nonwoven sisal fibers will become in a higher level of compact foam, reducing empty spaces (cells) of polyurethane, inducing an increase in k value. The apparent density of the composites was higher than pure polyurethane foam. In the results of water absorption tests, was seen a higher absorption percent of the composites, what is related to the presence of sisal fibers which are hygroscopic. From TG/DTG results, with the addition of sisal fibers reduced the strength to thermal degradation of the composites, a higher loss of mass was observed in the temperature band between 200 and 340 °C, related to urethane bonds decomposition and cellulose degradation and its derivatives. About mechanical behavior in compression and flexural, composites presented a better mechanical behavior than the rigid polyurethane foam. An increase in the amount of sisal fibers induces a higher rigidity of the composites. At the thermal behavior tests, the composites were more mechanically and thermally resistant than some materials commonly used for thermal insulation, they present the same or better results. The density of nonwoven sisal fiber had influence over the insulation grade; this means that, an increaser in sisal fiber density helped to retain the heat

Preparação de poliuretana à base de óleo de mamona

Polyurethanes are very versatile macromolecular materials that can be used in the form of powders, adhesives and elastomers. As a consequence, they constitute important subject for research as well as outstanding materials used in several manufacturing processes. In addition to the search for new polyurethanes, the kinetics control during its preparation is a very important topic, mainly if the polyurethane is obtained via bulk polymerization. The work in thesis was directed towards this subject, particularly the synthesis of polyurethanes based castor oil and isophorone diisocianate. As a first step castor oil characterized using the following analytical methods: iodine index, saponification index, refraction index, humidity content and infrared absorption spectroscopy (FTIR). As a second step, test specimens of these polyurethanes were obtained via bulk polymerization and were submitted to swelling experiments with different solvents. From these experiments, the Hildebrand parameter was determined for this material. Finally, bulk polymerization was carried out in a differential scanning calorimetry (DSC) equipment, using different heating rates, at two conditions: without catalyst and with dibutyltin dilaurate (DBTDL) as catalyst. The DSC curves were adjusted to a kinetic model, using the isoconversional method, indicating the autocatalytic effect characteristic of this class of polymerization reaction

Preparação de resinas de poliuretana à base de óleo de mamona e dietanolamina

The aim of this work was the preparation of polyols from reactions between castor oil and dietanolamine to increase the hydroxyl content and the network degree in the products to application in electronic devices. The polyols and the mixtures obtained were characterized by nuclear magnetic ressonance. Castor oil (CO) is a natural triglyceride - based polyol possessing hydroxyl groups, which allow several reactions that produce many different products. Among them are the polyurethanes (PU), which have been considered an ideal product for the covering of electricelectronic circuits, due to their excellent electrical, shock-absorbing, solvents resistance and hydrolytic stability properties. About 90% of the fatty acids present in the castor oil are ricinoleic acid (12-hydroxyoleic acid), while the remaining 10% correspond to non-hydroxylated fatty acids, mainly linoleic and oleic acids. The chemical analysis of castor oil indicates a hydroxyl number of 2.7. In this work, a polyol was obtained by the reaction of the CO with diethanolamine (DEA), in order to elevate the hydroxyl value from 160 to 230 or to 280 mgKOH/g, and characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) 1H and 13C (Mercury 200). The polyadition of the resulting polyol with isophorone diisocianate (IPDI) was carried out at 60°C, and the reaction kinetics was followed by rheological measurements in a Haake RS150 rheometer. The electrical properties were determined in a HP LCR Meter 4262A, at 1.0 Hz and 10.0 KHz. The chemical analysis showed that the polyols obtained presented hydroxyl number from 230 to 280 mgKOH/g. The polyadition reaction with IPDI produced polyurethane resins with the following properties: hardness in the range from 45 shore A to 65 shore D (ASTM D2240); a dielectric constant of 3.0, at 25°C (ASTM D150). Those results indicate that the obtained resins present compatible properties to the similar products of fossil origin, which are used nowadays for covering electric-electronic circuits. Therefore, the PUs from castor oil can be considered as alternative materials of renewable source, free from the highly harmful petroleum - derived solvents

Resposta tecidual a implantes de discos de poliuretana de mamona nas formas pré-moldada ou biomassa moldada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades mecânicas do cimento ósseo e da poliuretana de mamona com e sem catalisador

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Implantes de resina de poliuretana vegetal (Ricinus communis) na tração linear, fixação e fusão vertebral no cão: estudo experimental

Placa e espaçador de polímero derivado do óleo de mamona (PDOM) (Ricinus communis) foram avaliados clínica, radiográfica e histologicamente na tração linear, fixação e fusão vertebral cervical em 20 cães adultos, sem raça definida, pesando entre 17 e 22kg. Foram sacrificados quatro animais aos 10, 30, 60, 90 e 120 dias de pós-operatório. Após exposição da coluna cervical, por acesso ventral, o disco intervertebral de C4-C5 foi fenestrado e a abordagem ao canal medular foi feita por meio de fenda óssea. Um espaçador de PDOM foi colocado preenchendo o defeito ósseo. Os corpos vertebrais C4-C5 foram fixados com placa do mesmo material, utilizando-se dois parafusos corticais em cada corpo vertebral. Apenas um animal apresentou déficit neurológico no pós-operatório imediato. Radiograficamente as vértebras mostravam-se normais e alinhadas, sem colapso do espaço intervertebral, porém não houve neoformação óssea entre as vértebras. Ao exame mielográfico, não houve compressão da medula espinhal. Os implantes foram efetivos em manter a tração linear e fixação das vértebras cervicais e não ocorreu a fusão vertebral.

Poliuretana de mamona (Ricinus communis) para desvio da crista tibial no cão

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Painéis de partículas de madeira leucena e resina poliuretana derivada de óleo de mamona

This research aimed to test particleboard with leucena (Leucaena leucocephala) wood particles and polyurethane resin castor oil based. The response variables are: modulus of rupture (MOR), internal adhesion (AI), apparent density (dap) and wood moisture content (um). The experiments were developed based on the methodological procedures of the ABNT NBR 14810:2002 standard. The particleboards were manufactured by hot-pressing at 4MPa and 90°C, using timber particles with 5% of moisture content and 10% of monocomponent and bicomponent polyurethane resin. The higher moisture content was achieved when the monocomponent polyurethane resin was used. The bicomponent polyurethane resin provided a percent increase of 43.7% and 22.7% on the modulus of rupture and apparent density, respectively, when compared to the standard limit. The internal adhesion of the panels manufactured with monocomponent resin was 2.45 times higher than the standard limit. The confidence interval between means revealed that the internal adhesion and apparent density exhibited statistical equivalence. A good correlation between the internal adhesion and apparent density was found, for this reason it was possible to estimate the internal adhesion of the panels based on the apparent density data.

Poliuretana contendo corante azóico e espaçador tipo bis-carbonato como material para fabricação de filmes nanoestruturados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resistência mecânica e alterações radiográficas na distração e estabilização intervertebral usando plug de poliuretana de mamona ou polimetilmetacrilato

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana de açúcar e resina poliuretana a base de óleo de mamona para aplicação na construção civil

O presente trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho físico-mecânico e a durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar com resina bicomponente a base de mamona (BCP) e compará-los com painéis de partículas de madeira comerciais (Medium Density Particleboard - MDP). Os painéis de bagaço de cana de açúcar foram fabricados com um teor de resina poliuretana a base de óleo de maona de 15%. O desempenho físico e mecânico dos painéis particulados foi analisado com base nas prescrições dos documentos normativos vigentes. Ambos os materiais foram revestidos superficialmente com resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. Avaliou-se a influência do tratamento das bordas na deterioração e no desempenho dos painéis. O acompanhamento das propriedades físico-mecânicas foi realizado antes e após os ensaios de envelhecimento por exposição natural durante 3, 6 e 12 meses, envelhecimento acelerado e de intemperismo artificial. Foi feita a avaliação, da suscetibilidade ao crescimento gerada pelo ataque de fungos emboloradores e apodrecedores nos materiais durante o envelhecimento natural e no ensaio acelerado. Foi realizada a análise colorimétrica para a identificação de mudanças de cor e brilho nos materiais após os ensaios de deterioração. Foram utilizadas as técnicas de densitometria de raios X, espectroscopia por infravermelho próximo (NIR). Os resultados obtidos indicaram a selagem lateral permitiu avaliar a superfície exposta do material permitindo a entrada da água pela superfície avaliando o efeito dos agentes de deterioração. A porcentagem de retenção para o Módulo de ruptura após o ensaio de envelhecimento por imersão em agua e secagem (APA D1) foi de 87% e 3% para BCP e MDP sem revestimento respectivamente e de 90% e 3% para BCP e MDP com revestimento. A porcentagem de retenção das propriedades mecânicas em ambos os submetidos à exposição natural diminuiu em função do tempo. Entretanto o porcentagem de retenção para os materiais BCP e MDP com revestimento superficial foi de 76% e 60% para MOR. A exposição natural mostrou que os fungos emboloradores foram predominantes em ambos os materiais. Ambos os materiais com revestimento superficial apresentaram entre 1-10% de colonização com um 70% de probabilidade. Revestimento de resina de óleo de mamona reduz o crescimento de fungos em ambos os materiais no ensaio acelerado. O perfil de densitometria permitiu analisar o processo de fabricação dos painéis e permitiu identificar a deterioração gradativa do ambos os materiais após os ensaios de envelhecimento. A intepretação mediante a analise de componentes principais (ACP) na aplicação do NIR comportou a classificação das características relacionadas a cada ensaio de deterioração de ambos os materiais sem revestimento superficial. Com base nos resultados deste trabalho, foram propostas contribuições para ajustes de metodologias para a avaliação da durabilidade e do desempenho físico e mecânico dos painéis particulados, tendo em vista a sua viabilidade técnica, em sistemas construtivos da construção civil.

Adição de poliuretana em pastas de cimento para poços de petróleo como agente de correção do filtrado

Chemical admixtures, when properly selected and quantified, play an important role in obtaining adequate slurry systems for quality primary cementing operations. They assure the proper operation of a well and reduce costs attributed to corrective cementing jobs. Controlling the amount lost by filtering through the slurry to permeable areas is one of the most important requirements in an operation, commonly controlled by chemical admixtures, such as carboxymethylcellulose (CMC). However, problems related to temperature, salttolerance and the secundary retarding effect are commonly reported in the literature. According to the scenario described above, the use of an aqueous dispersion of non-ionic poliurethane was proposed to control the filter loss, given its low ionic interaction with the free ions present in the slurries in humid state. Therefore, this study aims at assessing the efficiency of poliurethane to reduce filter loss in different temperature and pressure conditions as well as the synergistic effect with other admixtures. The temperatures and pressures used in laboratory tests simulate the same conditions of oil wells with depths of 500 to 1200 m. The poliurethane showed resistance to thermal degradation and stability in the presence of salts. With the increase in the concentration of the polymer there was a considerable decrease in the volume lost by filtration, and this has been effective even with the increase in temperature