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Materiais poliméricos: Estrutura ((Elastômeros (Borrachas), Classe…
Materiais poliméricos: Estrutura
Reações de polimerização
A polimerização é uma reação em que as moléculas menores (monómeros) se combinam quimicamente (por valências principais) para formar moléculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composição centesimal. Estes podem formar-se por reação em cadeia ou por meio de reações de poliadição ou policondensação. A polimerização pode ser reversível ou não e pode ser espontânea ou provocada (por calor ou reagentes).
Natureza dos Materiais
Quanto as características mecânicas dos materiais, podemos classificá-los em quatro categorias: elastômeros, termoplásticos, termorrígidos e fibras.
Elastômeros (Borrachas)
Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos. Não são fusíveis, mas apresentam alta elasticidade (baixo módulo de Young), não sendo rígidos como os termofixos. Possuem uma reciclagem complicada devido a incapacidade de fusão. Dentre outras características, pode-se destacar:
Baixa barreira energética rotacional de ligações química;
Forças intermoleculares fracas;
Apresenta amorficidade com alta massa molar;
Presença de ligações cruzadas e emaranhadas que evitam deformação permanente quando estirado;
Módulo de Elasticidade baixo: 10-2 – 100 GPa.
Matheus Felipe Rezende da Silva Eng Elétrica RA:342180
São macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monômeros). Os monômeros são moléculas de baixa massa molecular os quais, a partir das reações de polimerização, vêm a gerar a macromolécula polimérica.
O número de unidades estruturais repetidas, ou seja, o número de meros que podem se verificar na estrutura de uma macromolécula, é chamado grau de polimerização. Em geral, os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta.
Polímeros termoplásticos
PC - Policarbonato
Aplicações: Cd´s, garrafas, recipientes para filtros, componentes de interiores de aviões, coberturas translúcidas, divisórias, vitrines, etc.
PU – Poliuretano
Aplicações: Esquadrias, chapas, revestimentos, molduras, filmes, estofamento de automóveis, em móveis, isolamento térmico em roupas impermeáveis, isolamento em refrigeradores industriais e domésticos, polias e correias.
PVC - Policloreto de vinilo ou cloreto de polivinila
Aplicações: Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias, persianas, perfis, tubos e conexões para água, esgoto e ventilação, esquadrias, molduras para teto e parede.
Propriedades Mecânicas e Dinâmicas
As propriedades do polímero em bulk são as de maior interesse para o uso final, sendo as propriedades que ditam como o polímero realmente se comporta em uma escala macroscópica. Dentre as propriedades a serem analisadas, tem-se as propriedades mecânicas, que refletem a resposta ou deformação dos materiais quando submetidos a uma carga. A força pode ser aplicada como tração (tensile), compressão (compression), flexão (bending), cisalhamento (shear) e torção (torsion).
Polímeros
Nomenclaturas
As normas internacionais publicadas pela IUPAC indicam que o princípio geral para nomear os polímeros é utilizando-se o prefixo poli-, seguido da unidade estrutural repetitiva que define ao polímero, escrita entre parênteses.
Polímeros termorrígidos, termofixos ou termoendurecível
Baquelite: usada em tomadas, telefones antigos e no embutimento de amostras metalográficas.
Epóxis: Usado na Indústria química, Indústria elétrica e tecnológica, Industria aeronáutica, Industria da construção civil e Pintura de pisos.
Poliéster: usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, dentre outros, na forma de plástico reforçado (fiberglass).
Elastômeros (borrachas)
As unidades repetitivas, chamadas de mero, provem da estrutura do monômero.
Elastômeros (borrachas)
Polisopreno- borracha semelhante à natural
Bunas S
Aplicações: pneus, câmaras de ar, vedações, mangueiras de borracha.
Buna N ou perbúnan
Neopreno ou poli cloropreno
Termoplásticos
Termoplástico é um dos tipos de plásticos mais encontrados no mercado. Pode ser fundido diversas vezes, alguns podem até dissolver-se em vários solventes. Logo, sua reciclagem :é possível, característica bastante desejável atualmente. Algumas de suas principais características são:
Barreiras rotacionais e forças intermoleculares maiores que nas borrachas;
Maior força coesiva;
Mesmo abaixo da Tg, apresentam movimentos moleculares de curto alcance (relaxações), que têm papel importante na resposta mecânica do material;
Módulo de Elasticidade médio: ~101 GPa.