POLÍMEROS CONCEITO Macromoléculas constituídas de unidades repetitivas, ligadas através de ligações covalentes; Moléculas são eletricamente neutras com ligações secundárias.

Classificação Naturais: Madeira, borracha, proteínas; Sintéticos: PVC, poliestireno, poli(metacrilato de metila). celulose

Exemplos de fontes de monômeros para obtenção de alguns polímeros sintéticos

Moléculas de hidrocarbonetos Muito polímeros são orgânicos e formados por moléculas de hidrocarbonetos; Cada átomo de C tem 4 e- que podem estabelecer ligações atômicas com átomos vizinhos e cada H tem 1 e- na mesma condição. ligações saturadas ligações insaturadas etileno acetileno metano etano propano

Peso Molecular O peso molecular final de um polímero depende do crescimento de suas cadeias poliméricas; O peso molecular médio de um polímero pode ser obtido pelo cálculo do número ou do peso das moléculas. Uma maneira alternativa para expressar o tamanho médio da cadeia de um polímero é pelo grau de polimerização: Nº de moléculas Peso das moléculas = Peso molecular do mero

Peso Molecular Mn = peso molecular médio pelo número de moléculas; Mi = peso molecular médio da faixa de tamanhos i; xi = fração do número total das cadeias que se encontram dentro da faixa de tamanhos correspondentes. Mp = peso molecular médio pelo peso; wi = fração em peso das moléculas dentro do mesmo intervalo de tamanhos.

Natureza das ligações Fatores de influência: Número de ligações entre átomos. Comprimento da ligação. Intensidade das ligações.

Grupo da tabela periódica Número de ligações Responsáveis pelo número de ligações Elétrons de valência Grupo da tabela periódica 4A 5A 6A 7A C N O F Si P S Cl Ge   Br I

Comprimento e intensidade das ligações Influência sobre comprimento e intensidade Número de ligações Muitas ligações Átomos próximos Menor comprimento de ligação

Exemplos Tipo de ligação Comprimento da ligação (nm) Energia de ligação (Kcal/mol) C-C 0,154 88 C=C 0,130 162 C≡C 0,120 213 C=O 128 C-Cl 0,180 81 C-N 0,150 73

Reticulada (Ligação cruzada) Configuração física Linear Ramificada Reticulada (Ligação cruzada)

Classificação dos polímeros Termoplásticos: são polímeros que podem ser repetidamente processados sob aquecimento. Possuem cadeias lineares e ramificadas, com forças de interação relativamente fracas. Ex: polietileno, PVC, poli(metacrilato de metila) Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento, mantendo-se permanentemente rígidos com o aumento da temperatura. Cadeias com alta densidade de ligações cruzadas. Ex: Resinas epóxi, resinas de poliésteres.

Classificação dos polímeros Elastômeros: São conhecidos como borrachas, apresentam grande elasticidade, voltando a forma anterior após estiramento. São elásticos porque possuem pequena quantidade de ligações cruzadas. Ex: borracha natural, polibutadieno, silicone.

Copolímeros São polímeros com pelo menos 2 tipos distintos de meros, que se diferem pelo modo como eles estão arranjados nas cadeias de polímeros. aleatório alternado em bloco por enxerto

Cristalinidade em Polímeros O arranjo atômico em polímeros é mais complexo do que em metais e cerâmicas; Os polímeros são geralmente parcialmente cristalinos, com regiões cristalinas dispersas em uma matriz amorfa. Região com alta cristalinidade Região amorfa

O grau de cristalinidade é definido por: taxa de resfriamento durante a solidificação: tempo é necessário para as cadeias se moverem e se alinharem em uma estrutura cristalina; complexidade do mero: quanto mais complexo o mero, menos cristalino o polímero; configuração da cadeia: polímero lineares cristalizam com facilidade, ramificações inibem a cristalização, polímeros em rede são quase totalmente amorfos e são possíveis vários graus de cristalinidade para polímeros com ligações cruzadas. copolimerização: se os meros se arranjam mais regularmente, são mais fáceis de cristalizar. Ex: Copolímeros em bloco e alternados cristalizam mais facilmente que os aleatórios ou por enxerto. Quanto mais cristalino, maior a densidade, a resistência mecânica, a resistência à dissolução e ao amolecimento pelo calor.

O grau de cristalinidade Polímeros cristalinos são mais densos, então o grau de cristalização pode ser obtido do cálculo de sua densidade: ρc : Densidade de um polímero cristalino perfeito; ρa : Densidade de um polímero completamente amorfo; ρe : Densidade do polímero que está sendo analisado.