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Estados físicos Estados: Estados Físicos: T líquido * líquido viscoso T sólido * vítreo T gasoso * cristalino.

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Apresentação em tema: "Estados físicos Estados: Estados Físicos: T líquido * líquido viscoso T sólido * vítreo T gasoso * cristalino."— Transcrição da apresentação:

1 Estados físicos Estados: Estados Físicos: T líquido * líquido viscoso T sólido * vítreo T gasoso * cristalino

2 Transições Polímero amorfo Polímero semi-cristalino Polímero 100 % cristalino 4 Temperatura de transição vítrea (Tg) 4 Temperatura de fusão (Tm)

3 Fatores que influenciam a Tg 4 flexibilidade 4 geometria 4 grupos pendentes 4 grupo pendente polar 4 plastificante

4 Fatores que influenciam a Tm 4 rigidez da cadeia principal 4 presença de grupos polares (-CONH-, -OH) 4 presença de grupos laterais

5 Comportamento mecânico dos polímeros 4 faixa de comportamentos mecânicos: ( T) frágeis viscoelástico plástico viscoso ( T) - 20 a 300 C: atravessam toda a faixa variações no E e Resistência de 1000 x o

6 Comportamento mecânico dos polímeros 4 Função de sua massa molar e do quão próximo ele se encontra da sua Tg 4 Faixa de temperatura normalizada: T/Tg T = temperatura na qual o material se encontra PMMA: Tg elevada ( T = 0,25 Tg) ----> frágil na Tamb. PE: Tg Tamb ----> comportamento viscoelástico Poli(isopreno): Tg baixa ( T = 1,5 Tg) ----> elastômero

7 E x T / Tg

8 Rigidez X Resistência Mecânica 4 RIGIDEZ: descreve a resistência à deformação elástica 4 RESISTÊNCIA MECÂNICA: descreve a resistência ao colapso do material através da deformação viscoelástica ou fratura.

9 RIGIDEZ 4 módulo de elasticidade ou módulo de Young: E (t,T) = / (t,T) = tensão = deformação dependente do tempo e da temperatura

10 Polímeros lineares amorfos: PMMA, PS 4 1. Regime vítreo: E (3000 MPa) 4 2. Regime viscoelástico ou de transição vítrea: E = 3 MPa 4 3. Regime borrachoso: E = 3 MPa 4 4. Regime viscoso: escoamento 4 5. Regime de decomposição: degradação

11 1. Regime Vítreo Tg = rompimento das ligações secundárias Linhas cheias: ligações covalentes Linhas pontilhadas: ligações secundárias

12 Módulo de elasticidade 4 Média da rigidez de cada um destes 2 tipos de ligação = f( /E 1 ) + (1-f) /E 2 = {(f/E 1 ) + [(1-f)/E 2 ]} E = / = {(f/E 1 ) + [(1-f)/E 2 ]} -1 f = fração de lig. covalentes de módulo de elasticidade E 1 (1 - f) = fração de lig. secundárias de E 2

13 f = 1 : E = 10 3 GPa f = 0 : E = 1 GPa f = 1/2 : E = 3 GPa f = 3/4 : E = 8 GPa polímeros c/ deformação segundo uma direção preferencial : E = 100 Gpa (~Al)

14 Relaxações secundárias 4 Regime Vítreo : temperatura influencia no E 4 estrutura frouxa ----> mobilidade de grupos laterais c/ o aumento da temperatura 4 essas relaxações podem diminuir o E por um fator de 2 ou +

15 2. Regime viscoelástico ou de transição vítrea T rompimento das lig. sec. movimentação das cadeias E polímero tensionado deslizamento de cadeias deformações locais (fluência) T > Tg: movimentação das cadeias retirada a carga: relaxação - leva tempo

16 Esquema de equivalência entre o efeito do tempo e da temperatura no regime visco - elástico

17 3. Regime borrachoso T > Tg : líquido viscoso (cadeias curtas) elastômero (cadeias longas) N = nós memória E é baixo = platô borrachoso

18 4. Regime viscoso T > 1,4 Tg : ligações secundárias completamente rompidas Nós eventualmente presentes deslizam quando submetidos a tensionamento Termoplásticos são moldados: polímeros lineares transformam-se em líquidos viscosos

19 5. Regime de decomposição T degradação energia térmica excede a energia coesiva das moléculas que o compõem trabalhar a T < 1,5 Tg p/ evitar degradação

20 Diagrama do E p/ polímeros


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