Materiais Polimericos - Exercicios - Fisica, Notas de estudo de Física. Universidade do Estado do Amazonas (UEA)
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Brigadeiro6 de Março de 2013

Materiais Polimericos - Exercicios - Fisica, Notas de estudo de Física. Universidade do Estado do Amazonas (UEA)

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Apostilas e exercicios de Física sobre o estudo dos Materiais Polimericos.
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LISTA DE EXERCÍCIOS

MATERIAIS POLIMÉRICOS I

1-

a) Forças intramoleculares, são forças de ligações fortes, como iônica, coordenada, metálica ou covalente, sendo a covalente a mais comum em polímeros. As ligações intramoleculares determinam o arranjo e estrutura química, influenciando em sua rigidez e estabilidade. Um exemplo é a ligação dupla entre C e O, presente nos grupos laterais do Poliéster.

Forças intermoleculares são ligações fracas, podendo ser de Van der Waals, forças de dispersão ou pontes de hidrogênio. Elas determinam a maioria das propriedades físico-químicas do polímero. Um exemplo é a ponte de hidrogênio entre a carbonila (C-O) e o grupo N-H, presentes na poliamida.

b) Cadeias lineares são compostas apenas de uma cadeia principal, por exemplo o polietileno de alta densidade.

Cadeias cruzadas estão ligadas entre si por segmentos de cadeia unidos por ligações covalentes fortes, por exemplo a borracha vulcanizada.

c) Copolímero em bloco apresenta uma sequencia de um mero se alternando com outra sequencia de outro mero. Por exemplo borracha termoplástica tribloco de estireno e butadieno.

Copolímero grafitizado é a ligação covalente de uma cadeia polimérica a outra cadeia. Por exemplo Acrilonitrila-Butadieno-Estireno.

d) Polímeros de adição não tem perda de massa durante a formação, Por exemplo o Polipropileno.

Polímeros de condensação se originam com a reação de dois grupos e com a liberação de moléculas de baixo peso molecular. Por exemplo o náilon 6,6.

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e) Polímeros de cadeia carbônica têm em suas cadeias principais, átomos de carbono. Podem ser Polioleofinas (PP, TPX), Polímeros de dienos (BR, Neoprene), Polímeros estirênicos (SAN, ABS), Polímeros clorados (PVC, PVDC), Polímeros fluorados (PTFE, PHFP), Polímeros acrílicos (PMMA), Polivinil ésteres (PVA, PVAl) ou Poli(fenol-formaldeído) (resina baquelite).

Polímeros de cadeia heterogênea possuem alem de carbono outro átomo na cadeia principal. Podem ser Poliéteres (resinas epóxi), Poliésteres (PET), Policarbonato (PC), Poliamidas (náilon), Poliuretanos, Aminoplásticos, Derivados de celulose e Siliconas.

Termoplásticos sob aumento de temperatura amolecem e fluem, podendo ser moldados, por exemplo PP, PVC.

Termorrígidos sob aumento de temperatura amolece e fluem e reagem quimicamente, formando ligações cruzadas, não sendo influenciados por novos aumentos na temperatura. Por exemplo a baquelite.

Taticidade é a regularidade espacial com que os grupos laterais são alocados na cadeia polimérica, podendo ser isotático, com os grupos laterais no mesmo plano; sindiotático, com os grupos laterais se alternando com relação ao plano da cadeia; ou atático, não tendo regulridade na disposição.

Encadeamento é a divisão do monômero em cabeça e cauda e dependendo de qual carbono é ligado à cadeia em crescimento, podendo ser cabeça-cauda, cabeça-cabeça ou encadeamento misto.

2- No modelo de miscela franjada tem-se um modelo simples que se aplica bem à descrição da morfologia de polímeros que se cristalizam em níveis baixos. Nesse modelo, as cadeias são alinhadas em paralelamente umas às outras formam cristalitos e estes ficam dispersos em uma matriz amorfa.

No modelo de lamelas as cadeias dobram-se dentro do cristal ou lamela formando um plano de dobramento que é formado de forma regular.

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As teorias modernas associam a teoria das miscelas franjadas à polímeros de baixa cristalinidade e aos de alta cristalinidade é atribuido o modelo de lamelas.

O grau de cristalização interfere diretamente nas propriedades do polímero, por exemplo entalpia de fusão e volume e calor específico. A manipulação da cristalinidade altera características como resistência mecânica e transparencia.

O resfriamento controlado até a temperatura ambiente produzirá um material com maior cristalinidade e o resfriamento rápido para Tg produzirá o material amorfo, pois fundido o polímero não tem fase cristalina, somente amorfa.

A faixa de temperatura é devido às diferenças nos tamanhos dos cristais. Os cristais menores fundem-se primeiro e os maiores necessitam de maior temperatura, criando um faixa de temperatura de fusão até a completa fusão dos cristais.

Os polímeros amorfos ao passar pela Tg adquirem mobilidade, o que também ocorre com a fase amorfa do semi-cristalino, contudo este também possuí uma fase cristalina que não adquire mobilidade, somente após a Tm.

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