Polímeros e Compósitos de Origem Renovável

Os módulos desta u.c. serão ajustados de modo individual ao perfil do estudante garantindo o aprofundamento das suas competências e evitando repetições. Os conteúdos serão expostos de modo interativo, podendo algumas aulas ser substituídas por palestras por peritos convidados. Sempre que possível, serão incluídas demonstrações e visitas de estudo. O estudo de caso será desenvolvido e acompanhado de modo continuado ao longo da u.c. sobre um tema relacionado com o plano de trabalhos dos estudantes. O material de apoio às aulas será disponibilizado na plataforma de e-learning da UA e UC.

Esta disciplina visa uma formação sólida no domínio dos polímeros e compósitos de origem renovável, com particular enfâse na química e diversidade de polímeros naturais, respetivas tipologias e metodologias de preparação e caracterização de materiais compósitos

- Identificar as principais famílias de polímeros naturais e relacionar a sua estrutura com as propriedades e potencialidades na área dos compósitos

- Selecionar as principais estratégias de modificação química/física de polímeros naturais

- Identificar os vários tipos de materiais compósitos e relacionar este conhecimento com a estrutura e propriedade dos polímeros naturais

- Explicar os princípios básicos dos diversos métodos de preparação/produção e processamento de compósitos e ser capaz de os selecionar

- Identificar as diversas técnicas de caracterização destes materiais

- Utilizar modelos simples de previsão de propriedades de materiais

- Avaliar o fim de vida deste tipo de materiais.

1- Polímeros naturais e sua modificação, diferentes famílias de biopolímeros (polissacarídeos, em particular a nanocelulose, proteínas, lenhina, etc.); relação estrutura vs propriedades; estratégias de modificação química/física

2– (Nano)compósitos; misturas e compósitos: tipos de compósitos de base polimérica; efeito de reforço/enchimento e/ou funcionalidade; lei das misturas, efeito da anisotropia; aplicações

3– Principais métodos de preparação de materiais compósitos; mistura de componentes, síntese in situ de cargas (inorgânicas); modificação/síntese in situ da matriz polimérica;

4- Principais métodos de produção e processamento de compósitos; extrusão/injecção; laminação/calandragem; fiação/electrofiação; “casting”; modificação da superfície; “foaming”;

5- Métodos de caracterização aplicados a polímeros e a compósitos 

6- Fundamentos de modelação de propriedades: familiarização com ferramentas de previsão de propriedades

7- Biodegradação.

-Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources, M. N. Belgacem and A. Gandini, Eds, Elsevier, UK, 2008.

-Biodegradable Polymers for Industrial Application, Ray Smith, Ed., CRC Press, USA, 2005.

-Nanocellulose Polymer Nanocomposites: From Fundamental to Applications", V. K. Thakur (Ed.), Wiley –Scrivener, 2014. (in particular chapter 2)

-Characterization Techniques for Polymer Nanocomposites, Vikas Mittal (Ed.), Wiley - VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, 2012.

- Handbook of Materials Structures, Properties, Processing and Performance. Murr, Lawrence E. (Ed), 2015, Springer, ISBN 978-3-319-01814-0