Processo de Polimerização

Processo de Polimerização

1. ● A polimerização é o nome dado a reação de formação dos polímeros. ● O grau de polimerização refere-se ao número de meros em uma cadeia polimérica. ● Ela é a união de vários “meros”, que no final da reação, formam a cadeia longa chamado polímero. ● Pode ser defina como um conjunto de reações, nas quais os monômeros reagem entre si e formam macromoléculas poliméricas. Essas reações ocorrem através de moléculas simples que reagem entre si. ● As macromoléculas possuem como característica principal, uma elevada massa molecular, que após a reação de polimerização, deve ser superior a 10.000g/mol. ● Para que as reações de polímerização possam ocorrer, utiliza-se parâmetros primários e secundários:

   • Parâmetros primários: pressão, temperatura de reação e a presença de iniciador de reação;
   • Parâmetros secundários: itens que são específicos para o polímero ser produzido, como por exemplo: inibidores, catalizadores, controladores de massa molar, reagentes específicos, etc.

2. 1) POLIMERIZAÇÃO EM ETAPAS: ● Ocorre por causa da condensação sequencial de grupos funcionais presentes nos monômeros, formando, pelas ligações sucessivas, o aumento de tamanho das moléculas até que formem uma cadeia polimérica (ou seja, alta massa molar) ● Os grupos funcionais dos monômeros são reativos entre si. Há formação de subprodutos resultantes da reação, exemplos: H2O, HCl, NH3. ● A polimerização sofre influência direta de alguns fatores:

   • Temperatura e tempo de reação: quanto maior, maior massa molar os polímeros terão na sua formação; Catalisadores: facilitam a reação, formam polímeros com massas molares maiores; Relação equimolar dos grupos funcionais dos monômeros: facilitam a reação, aumentando a velocidade da mesma e formando polímeros com massa molar maior; Adição de terminadores: facilita o encontro entre as pontas das macromoléculas com o mesmo grupo funcional, dificultando a polimerização.

3. 2) POLIMERIZAÇÃO EM CADEIA: Ocorre por causa da instabilização das duplas ligações presentes nos monômeros; Ativam uma reação em cadeia, onde os monômeros se ligam, ocorrendo a ruptura da dupla ligação. Geram um polo positivo chamado sítio ativo, que atrai os outros monômeros e, consequentemente, a reação continua. Pode ser representada pela equação abaixo: n Monômero → [-monômero-]n. Para que a ruptura ocorra, usa-se reagentes químicos conhecidos como iniciadores termicamente instáveis. Pode-se utilizar radiações eletromagnéticas também. A reação em cadeia, com o uso dos iniciadores, ocorre em três etapas: iniciação, propagação e término. Na etapa de Iniciação há a adição dos monômeros juntamente com o iniciador, formando espécies químicas reativas, podendo ser radicais livres ou íons. Exemplo: I-I• + CH2=CH2 → R–CH2–CH2•

   • ● Na etapa de Propagação, o sítio ativo reage com outros monômeros disponíveis no meio, formando um novo sítio ativo, que reage com outro monômero e assim sucessivamente. ● Nesta etapa ocorre a formação das macromoléculas e seu crescimento. Exemplo: R–CH2–CH2• + CH2=CH2 → R–CH2–CH2–CH2–CH2• ● Na etapa de Terminação, utiliza-se um agente terminador (T – T •) para desativar o sítio reativo da molécula (podendo ser cadeia em crescimento, radical livre, solvente ou íon, monômero inativo, polímero inativo ou ainda alguma impureza que esteja presente no meio). ● A macromolécula ativa em crescimento une seu sítio positivo a um terminador que está inativo, finalizado a formação de radical livre e finalizando a reação em cadeia. Exemplo: R–CH2–CH2–CH2–CH2• + •T–T → (R–CH2–CH2–CH2–CH2–T–T)n

4. 3) POLIMERIZAÇÃO POR ABERTURA DE ANEL: ● Ocorre por causa da instabilização de um monômero em forma de anel, promovendo a abertura do anel, formando sítios ativos que dão início à reação. ● Com a ruptura deste anel, formam-se duas funções distintas nas extremidades da molécula, que quando reagidas entre si, proporciona a formação de uma macromolécula. ● A reação pode ser representada pela equação genérica abaixo:

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