Estudo por dinâmica molecular de oligômeros e polímeros de PET, PP e PCL para obtenção de propriedades físico químicas

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dc.contributor.advisor-co1Gonçalves, Arlan da Silva
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5965-3191
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4139608457982550
dc.contributor.advisor1Silva Filho, Eloi Alves da
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9306-7882
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8259708288584235
dc.contributor.authorUliana, Fabricio
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5591-3403
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5044813442764534
dc.contributor.referee1Guizado, Teobaldo Ricardo Cuya
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3908-8076
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8371827192990091
dc.contributor.referee2Prado, Adilson Ribeiro
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8808-4488
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3085491325255749
dc.contributor.referee3Melo, Carlos Vital Paixão de
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9555951916049288
dc.contributor.referee4Machado, Marta Albuquerque
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-8335-3351
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5991893415892784
dc.date.accessioned2025-09-30T22:12:37Z
dc.date.available2025-09-30T22:12:37Z
dc.date.issued2024-04-11
dc.description.abstractThis work seeks to obtain data regarding the thermal behavior of some of the main polymers used. For this, it was necessary to develop software that assists in the creation of polymeric systems with a mass greater than 10000 g∙mol-1 parameterized with the OPLS-AA force field. This software was developed using the C++ language with a graphical interface built using the QT framework and was named FPolymer. The polymeric models generated by the developed program were submitted to a molecular dynamics calculation protocol. The structures of the polymers undergo stages of energy minimization using different algorithms followed by molecular dynamics in vacuum for 10 ns so that the packing of the structures occurs. This process is carried out in quintuplicates generating five distinct structures that are submitted to dynamics of 100 ns for structural equilibration and then, dynamics of 100 ns with heating ramp are performed. With this procedure, it is possible to obtain data such as volume variation, density, radius of gyration, coulomb energy, among others, as a function of temperature and with this it was possible to identify properties such as density, melting point and transition temperature for the polymers PET, PP and PCL. The values obtained are within the ranges of the values obtained experimentally showing that both the created models and the proposed calculation protocol are efficient for carrying out computational studies of these polymers enabling the realization of several future studies including even the formation of blends and obtaining their properties.
dc.description.resumoO presente trabalho busca a obtenção de dados referente ao comportamento térmico de alguns dos principais polímeros utilizados. Para isso, foi necessário o desenvolvimento de um software que auxilia na criação de sistemas poliméricos com massa superior a 10000 g∙mol-1 parametrizados com o campo de forças OPLS-AA. Esse software foi desenvolvido utilizando a linguagem C++ com interface gráfica construída utilizando o framework QT e foi nomeado de FPolymer. Os modelos poliméricos gerado pelo programa desenvolvido foram submetidos a um protocolo de cálculo de dinâmica molecular. As estruturas dos polímeros passam por etapas de minimização energética utilizando diferentes algoritmos seguidas de dinâmica molecular no vácuo de 10 ns para que ocorresse o empacotamento das estruturas. Esse processo é realizado em quintuplicatas gerando cinco estruturas distintas que são submetidas a dinâmica de 100 ns para equilibração estrutural e em seguida, são realizadas dinâmicas de 100 ns com rampa de aquecimento. Com esse procedimento é possível obter dados como a variação de volume, densidade, raio de giro, energia de coulomb, dentre outros, em função da temperatura e com isso foi possível identificar propriedades como densidade, ponto de fusão e temperatura de transição para os polímeros PET, PP e PCL. Os valores obtidos estão dentro das faixas dos valores obtidos experimentalmente mostrando que tanto os modelos criados quanto o protocolo de cálculo proposto são eficientes para realização de estudos computacionais desses polímeros possibilitando a realização de vários estudos futuros incluindo até mesmos a formação de blendas e obtenção de suas propriedades.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20422
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectQuímica de polímeros
dc.subjectQuímica computacional
dc.subjectDinâmica molecular
dc.subjectComportamento térmico de polímeros
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleEstudo por dinâmica molecular de oligômeros e polímeros de PET, PP e PCL para obtenção de propriedades físico químicas
dc.title.alternativeComputational study of PET, PP and PCL polymeric systems to obtain physicochemical properties
dc.typedoctoralThesis
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