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Materiais poliméricos: Estrutura (Reações de polimerização (Reação geral…
Materiais poliméricos: Estrutura
Introdução
A palavra polímero, significa “muitas partes”.
Um material polimérico sólido pode ser considerado aquele que contém muitas partes quimicamente ligadas ou unidades que são ligadas para formar um sólido.
termoplásticos
requerem calor para fazê-los moldáveis
Esses materiais podem ser reaquecidos e moldados novamente em novas formas,
consiste de uma cadeia longa principal de átomos de carbono covalentemente ligados.
Algumas vezes nitrogênio, oxigênio ou átomos de enxofre estão também ligados a tal cadeia molecular principal por meio de ligações covalentes.
Nos termoplásticos, as longas cadeias moleculares são liga- das umas às outras por ligações secundárias.
Plásticos termofixos (termorrígidos)
Plásticos termofixos são desenvolvidos em formas permanentes e curados ou “unidos’’
não podem ser refundidos e remoldados em outras formas,
pois se degradam ou se decompõem quando aquecidos a temperaturas muito altas.
Há também, contudo, muitos plásticos, geralmente chamados de termofixos, que se fixam à temperatura ambiente por apenas uma reação química.
Muitos dos plásticos termofixos consistem de uma rede de átomos de carbono ligados covalentemente formando um sólido rígido.
Reações de polimerização
Muitos dos termoplásticos são sintetizados pelo processo de polimerização de crescimento em cadeia.
pequenas moléculas são ligadas covalentemente de modo a formar longas cadeias moleculares.
As moléculas simples que são unidas por ligação covalente são chamadas monômeros
A longa cadeia molecular formada a partir das unidades dos monômeros é chamada polímero
estrutura de ligação covalente de uma molécula de etileno
A molécula de etileno, C2H4,
é quimicamente unida por uma ligação covalente dupla entre os átomos de carbono,
uma ou mais ligações duplas carbono-carbono é dita ser uma molécula não saturada.
o etileno é uma molécula insaturada que contém carbono, uma vez que contém apenas uma ligação dupla carbono-carbono.
estrutura de ligação covalente de uma molécula de etileno ativada
Quando uma molécula de etileno é ativada de modo que a ligação dupla entre os dois átomos de carbono é rompida,
a ligação covalente dupla é substituída por uma ligação covalente simples,
Como resultado da ativação, cada átomo de carbono da molécula de etileno formada tem um elétron livre para ligar covalentemente com outro elétron livre de outra molécula.
podemos ver como a molécula de etileno é ativada
Este é o processo de polimerização em cadeia.
Reação geral para a polimerização do polietileno e o grau de polimerização
A reação geral para a polimerização em cadeia dos monômeros de etileno em polietileno pode ser
escrita como:
HH HH
nCCCalor CC Pressão
de H H catálise H Hn
Monômero Polietileno de etileno (polímero)
A subunidade repetida na cadeia polimérica é chamada um mero. O mero para o polietileno é o -[- CH2 - CH2 -]-
na equação é conhecido como o grau de
polimerização ( GP )
A média do GP para o polietileno fica entre 3.500 e 25.000,
correspondente a uma massa molecular variando entre 100.000 e 700.000 g/mol.