Estados físicos Estados: Estados Físicos: líquido * líquido viscoso

Apresentação em tema: "Estados físicos Estados: Estados Físicos: líquido * líquido viscoso"— Transcrição da apresentação:

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

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

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

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

5 Comportamento mecânico dos polímeros
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
Função de sua massa molar e do quão próximo ele se encontra da sua Tg 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
RIGIDEZ: descreve a resistência à deformação elástica RESISTÊNCIA MECÂNICA: descreve a resistência ao colapso do material através da deformação viscoelástica ou fratura.

9 RIGIDEZ E (t,T) =  /  (t,T)  = tensão  = deformação
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
1. Regime vítreo: E (3000 MPa) 2. Regime viscoelástico ou de transição vítrea: E = 3 MPa 3. Regime borrachoso: E = 3 MPa 4. Regime viscoso: escoamento 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
Média da rigidez de cada um destes 2 tipos de ligação  = f(/E1) + (1-f) /E2 = {(f/E1) + [(1-f)/E2]} E =  / = {(f/E1) + [(1-f)/E2]}-1 f = fração de lig. covalentes de módulo de elasticidade E1 (1 - f) = fração de lig. secundárias de E2

13 f = 1 : E = 103 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
Regime Vítreo : temperatura influencia no E estrutura “frouxa” ----> mobilidade de grupos laterais c/ o aumento da temperatura 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