POLIMEROS Por que estudar Polimeros? A estrutura dos polimeros afeta suas propriedades e o comportamento dos materiais poliméricos. Exemplos: (1)O grau de cristalinidade influi na massa específica, rigidez, resistência e ductilidade (2)O grau de ligações cruzadas influi na rigidez dos materiais (3)A química do polímero interfere na temperatura de fusão e de transição vítrea
Definição de polímeros
História
História
História
História
História
História
Conceitos Básicos
Definições
Definições
Moléculas de hidrocarbonetos 1 - Hidrocarbonetos : são compostos de hidrogênio e carbono, onde as ligações intramoleculares são covalentes. 2 - Hidrocarbonetos insaturados: possuem moléculas com ligações duplas ou triplas. 3 - Hidrocarbonetos saturados: possuem moléculas com ligações simples 4 - Isomeros: são hidrocarbonetos que possuem mesma composição e arranjos atômicos diferentes. 4 2 3
Hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos
Polimerização
Representação
Classificação - Origem Polimeros naturais : são os que podem ser encontrados na natureza (vegetais ou animais). Ex: celulose, borracha natural Polimeros semisintéticos: São obtidos pela transformação química de polímeros naturais, sem destruir de forma significativamente sua macromolécula Polimeros sintéticos: são os obtidos por processos químicos a partir de substâncias de baixo peso molecular EX: PE, PP, PVC, Nylon Classificação - Processo Polímeros de adição: ocorre pelo rompimento de duplas ou triplas ligações. obtidos pela adição de um único monômero ou de dois monômeros distintos Polímeros de condensação: obtidos pela adição de dois monômeros diferentes com eliminação de substância inorgânica (geralmente água ou gás amoníaco).
Combinando dois monômeros
Classificação - Aplicação Elastomeros: possuem propriedades elásticas. Ex.: borrachas (naturais ou sintéticas). Plásticos: são sólidos mais ou menos rígidos. Ex.: PVC, poliuretano, polietileno, etc... c) fibras: quando se prestam à fabricação de fios. Ex.: nylon, poliéster, etc... Classificação - Propriedades Termoplásticos: Os plásticos que sofrem fusão sem decomposição, são chamados de termoplásticos, isto é, podem ser remoldados sucessivamente. Ex.: poletileno, etc... Termofixos: Os plásticos que sofrem decomposição por aquecimento, antes que ocorra a fusão, são chamados de termoestáveis ou termofixos), isto é, não podem ser remoldados. Ex.: epóxidos, etc...
Classificação Estrutura molecular
Classificação Estrutura molecular Polímeros lineares As unidades são unidas em cadeias únicas. Ex. PVC, náilon, PMMA, PE, PS São polímeros onde cadeias de ramificações laterais são conectadas às cadeias principais. É interessante observar que os polímeros com estrutura linear podem ser ramificados. Polímeros ramificados
Classificação Estrutura molecular Polímeros com ligações cruzadas São polímeros onde cadeias adjacentes estão unidas umas às outras através de ligações covalentes. Polímeros em rede São polímeros que possuem muitas ligações cruzadas formando redes tridimensionais. Ex. epóxi.
Classificação Estrutura molecular Vulcanização Formação de ligações cruzadas através de ligações químicas.
Estrutura molecular e resistência mecânica de polímeros Ligações secundárias Linear Ramificada Ligações Cruzadas Rede Direção do aumento da resistência mecânica
Estrutura molecular e DENSIDADE
Estrutura molecular e DENSIDADE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE HDPE
Estrutura molecular e DENSIDADE POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE LDPE
Cristalinidade em polímeros Célula Unitária Cadeias dobradas Polietileno
Cristalinidade em polímeros Normalmente os polímeros são formados por regiões cristalinas dispersas no interior do material amorfo. O grau de cristalinidade pode variar de completamente amorfo até cerca de 95% cristalino. Região cristalina Região amorfa PE
Cristalinidade em polímeros ESFERULITOS
Cristalinidade em polímeros ESFERULITOS
Comportamento Térmico