POLÍMEROS
Disciplina: Ciência dos Materiais
Docente: Tatiane
Discentes: João Vitor Bronze Araújo; Gabriella Dias Lins
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ.
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Polímeros: Estrutura, Propriedades, Processamento e Sustentabilidade, Slides de Ciência dos materiais
O estudo dos polímeros, desde sua estrutura molecular e propriedades até os processos de fabricação e considerações de sustentabilidade. Explora a influência da estrutura nas propriedades mecânicas, térmicas e químicas dos polímeros, além de discutir os diferentes tipos de estruturas moleculares, como lineares, ramificadas e reticuladas. O documento também examina as propriedades dos polímeros, incluindo elasticidade, resistência, condutividade térmica e resistência química, e aborda os métodos de processamento, como extrusão e injeção. Por fim, discute a importância da sustentabilidade na produção e uso de polímeros, destacando materiais como o ácido polilático (pla) e o polietileno de fonte renovável. Uma visão abrangente dos polímeros, desde os fundamentos até as aplicações práticas e desafios ambientais.
Tipologia: Slides
2024
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POLÍMEROS
Disciplina: Ciência dos Materiais Docente: Tatiane Discentes: João Vitor Bronze Araújo; Gabriella Dias Lins UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ.
Sumário
- Polímeros............................................................................
- Tetraedro dos materiais.....................................................
- Estrutura............................................................................
- Propriedades....................................................................
- Aplicação..........................................................................
- Processamento.................................................................
- Desempenho....................................................................
- Sustentabilidade..............................................................
- BPA...................................................................................
- Conclusão......................................................................
- Referências....................................................................
Tetraedro dos Materiais
Fonte: Engenharia dos materiais- ufpel
Tetraedro dos Materiais (Polímeros)
Estrutura molecular define propriedades como resistência mecânica e flexibilidade. Processamento ajusta a estrutura e, consequentemente, as características finais. Propriedades térmicas, mecânicas e químicas determinam o uso ideal para cada aplicação. Desempenho reflete como o material atende às demandas de uma aplicação, como flexibilidade em embalagens, resistência em componentes automotivos ou biocompatibilidade em próteses. Essa abordagem é crucial para o desenvolvimento de polímeros eficientes e inovadores, atendendo às necessidades da indústria.
Estrutura Tipos de Estruturas Moleculares Linear. Ramificada. Reticulada.
Estrutura- Linear 8 Estrutura Polietileno Lienar 2D - Fonte: pslc.ws Estrutura polietileno Lienar 3D - Fonte: pslc.ws Estrutura Lienar - Fonte: pslc.ws
Estrutura Linear:
Cadeias dispostas em linha reta.
Exemplo: Polietileno (PE).
Resulta em polímeros flexíveis e cristalizáveis.
Imagens Estrutura- Reticulada Estrutura Reticulada 2D - Fonte: pslc.ws Estrutura Reticulada - Fonte: pslc.ws Reticulada: Cadeias ligadas por conexões cruzadas (interligadas:ligações covalentes ou pontes). Exemplo: Borracha vulcanizada. Produz materiais rígidos e com alta resistência térmica.
Estrutura
Fatores Influenciados pela Estrutura
Cadeias longas e ramificadas: aumentam viscosidade e resistência
mecânica.
Cadeias cristalinas: elevam a temperatura de fusão e a rigidez.
Cadeias amorfas: melhoram elasticidade e resiliência.
Estrutura
Amorfia:
Cadeias desordenadas, proporcionando flexibilidade e transparência.
Exemplo: Policarbonato.
Estrutura moelcular Policarbonato 3D - Fonte: pslc.ws
Estrutura Polietileno de Alta Densidade (HDPE) Estrutura : Possui cadeias lineares praticamente sem ramificações, o que favorece a cristalização. Propriedades : Alta densidade. Rigidez e resistência mecânica superiores ao PEBD. Alta resistência química e térmica. Menor flexibilidade em comparação ao PEBD. Exemplo de uso : Garrafas de leite, tubos de água e recipientes químicos. 14 Tubos Corrugados - Fonte: Lyra Apresentações
Propriedades
As propriedades são amplamente influenciadas por sua estrutura molecular, tipo de monômero, grau de cristalização e distribuição de peso molecular. Mecânicas Térmicas Elétricas/ópticas Químicas
Propriedades: Mecânica
Elasticidade : Relacionada à capacidade de deformação reversível. Os polímeros elastoméricos, como borrachas vulcanizadas, apresentam alta elasticidade devido às ligações cruzadas em sua estrutura. Resistência à tração: A força necessária para romper o material. Depende do grau de cristalização e do tipo de ligações intermoleculares. Exemplo: O polietileno de alta densidade (PEAD) apresenta alta resistência devido à sua estrutura linear cristalina. Módulo de elasticidade: Mede a rigidez. Polímeros rígidos, como o poliestireno, têm módulo bem alto.
Propriedades: Elétricas/ópticas
Isolamento elétrico : A maioria dos polímeros, como PVC e polietileno, são isolantes devido à ausência de elétrons livres. Condutividade em polímeros dopados : Polímeros condutores, como o poli(acetileno), podem ser usados em dispositivos eletrônicos. Transparência : Polímeros amorfos, como PMMA, são transparentes devido à ausência de cristalização que dispersa a luz.
Propriedades: Químicas
Resistência química: Depende do tipo de monômero e da ligação intermolecular. Polímeros fluorados, como PTFE (teflon), possuem alta resistência química. Degradação: Os polímeros podem ser degradados por calor, luz UV ou agentes químicos. Exemplo: PVC libera HCl ao ser aquecido, iniciando a manipulação.