POLÍMEROS

POLÍMEROS

1. 1 - Estrutura molecular

   • Ligação: Intra (forte) e inter (fraca) / Funcionalidade
     • Intra: covalente, iônica e metálica.  inter: forças de van der wals e ponto de H.
     • Para que ocorra a polimerização o  mero deve conter no mínimo dois pontos reativos, denominado de funcionalidade. 
   • Tipos de cadeia: Linear, ramificada e com lig. cruzadas
     • Cadeia linear, polímero constituído apenas de uma cadeia principal.  Cadeia ramificada, da cadeia principal partem prolongamentos que podem ser longos ou curtos formado pelo mesmo mero que compõe a cadeia principal.   
     • As cadeias polimericas estão ligadas entre si através de segmentos de cadeia unidos por forças primárias covaientes fortes. Pode-se subdividir esta classificação em polimeros com baixa densidade de ligações cruzadas (exemplo: borracha vulcanizada) ou polimeros com aita densidade de ligações cruzadas (exemplo: termorrígido). 
   • Copolímeros: aleatório, alternados e em blocos
     • Aleatório: não há sequencia definida de disposição dos diferentes meros.  Alternado: os dif. meros se dispõe de forma alternada.  Em blocos: há formação de grande sequência (bloco) de um mero. 
   • Classificação dos polímeros: estrutura, método de preparação, comportamento mecânico e desempenho m..
     • Estrutura: Polímeros de cadeia carbônica (dienos, poliolefinas..) e polímeros de cadeia heterogenea (poliestireno, poliesteres, poliamidas, policarbonatos).
     • Método de preparação:  Adição: São aqueles em que, durante a sua formação (isto é, reação dos monômeros), não há perda de massa na forma de compostos de baixo peso molecular. Assumindo-se conversão total, o peso de pohero formado é igual ao peso de monômero adicionado. Condensação: originarios da reação de dois grupos funcionais reatvos com eliminação de moléculas de baixo peso molecular (água, HCL, ect.), exem. nailon 6,6
     • Comportamento mecânico:  Termoplástico: Aquecidos, fluem e amolecem, retirado a solicitação de T. e P. se solidificam adquir. a forma do molde. Se colocar novamente a solicitação de T. e P. reiniciam o processo, ou seja, são reciclaveis. ex.: PP, PE, PVC, etc.  Termorrigidos: Aquecidos, fluem e amolecem, etirado a solicitação de T. e P. se solidificam adquir. o formato de molde, reagem quimicamente formando lig. cruzadas. Aumento de T. e P. não tem mais influencia, tornando o material insoluvel, infusivel e não reciclavel. Ex., epoxi, baquelite. 
     • Desempenho mecânico: Termoplasticos convencionais, especiais, de engenharia e de engenharia especial.  
   • Configuração: encadeamento, isomeria e taticidade
     • Encadeamento:  Cabeça- cauda: durante o cresc. da cadeia sempre é o carbono cauda que se ligam aos demais.  cabeça-cabeça: neste caso, sempre é o outro carbono que se apresenta para ligar com o carbono radical.  Misto: não existe uma ordem fixa de encadeamento. 
     • Isomeria:  Cis: na config. cis a cadeia cresce do mesmo lado da dupla ligação.  Trans: o crescimento se dá em lados opostos  
     • Taticidade: é a regularidade espacial com que os grupos laterais são alocados na cadeia polimerica.  Isostatico: o G.L. estão disposto no mesmo lado do plano definidos pela cadeia principal.  Sindiotatico: o G.L. estão disposto de forma alternada.  Atático: não há regularidade nesta disposição. 
   • Conformação: Novelo, zig zag planar e helicoidal
     • Novelo: considera a cadeia polimerica com total mobilidade, esta tende a se enrolar em novelo por razão termodinamica. 
     • Zig zag Planar: no estado sólido, cadeias lineares sem G.L. podem se empacotar de forma regular, conformando no tipo zig zag. exe., LDPE, HDPE e PET. 
     • Helicoidal: estado sólido, a presença do G.L. tende a distorcer de forma gradativa a conformação zig zag. Se a disposição do grupo lateral for tática (iso ou sindiotática), ou seja, regularmente disposta ao longo da cadeia priicipal, tem-se a distorção da cadeia formando uma espiral ou hélice.

2. 2 - Estrutura molecular do estado sólido

   • Fatores que alteram a cristalinidade: estrutural e fatores externos
     • Estrutural:  Linearidade - cadeias lineares facilitam o emp., favorecendo a cristalinidade. Ramificações tendem a gerar volumes livres nas pontas da cadeia dificultando o empacotamento.  Taticidade: polimeros estereoregular, por apresentar uma ordem na disposição do GL e, portanto, uma certa regularidade, tendem a apresentar cristalinidade. polimeros ataticos normalmente são amorfos.  Grupo L.: a presença de GL na cadeia principal dificultam o empacotamento regular das cadeias, reduzindo a capacidade de cristalização.  Config. em torno de dupla lig.: as config. tras apresenta a forma de zig zag planar, porém este efeito não é desejado, pois a borracha perde suas prop. de elasticidade e flexibilidade. 
     • Estrutural:  Polaridade: A presença de polaridade na molécula não é uma obrigatoriedade para a cristalização (vide o PE que é apolar e altamente cristalino), mas, se estiver presente, vai facilitar a aproximação das cadeias (isto é, aumentar o empacotamento) e, portanto, gerar cristalitudade.  Rigidez/flexibilidade: Cadeias poliméricas rígidas faciltarn o empacotamento, pois, mesmo estando no estado fundido (no qual não é possível haver cristalinidade), tendem a manter suas cadeias de certa forma paralelas entre si. Cadeias flexíveis apre- sentam uma maior dificuldade de empacotamento regular/ordenado. Copolimerização:  O copolimero, por possuir dois meros diferentes na cadeia principai, tende a ter dificuldade de empacotamento e, portanto, apresenta baixa ou nenhuma cristairidade. 
     • Fatores externos:  Impurezas e aditivos  segunda fase. 

3. Comportamento térmico

   • Transição vítrea -Tg
   • Temp. de fusão cristalina
   • Temperatura de cristalização

4. Comportamento mêcanico