polímeros

ESTRUTURA E PROPRIEDADES DE
POLIMÉROS

PMT 2100 - Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia
8a aula autora: Nicole R. Demarquete

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Roteiro da Aula

• Histórico
• Química das moléculas poliméricas
• Estrutura dos polímeros
– Estrutura da cadeia
– Microestrutura

• Propriedades Térmicas
• Propriedades Mecânicas
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Histórico
• Desde as civilizações primitivas há utilização de polímeros naturais (couro, lã, madeira, algodão).
• Em 1849, se deu o desenvolvimento do processo de vulcanização da borracha natural por Charles Goodyear.
• Início do século XX, desenvolvimento da celulose modificada, poliestireno, baquelite (resina fenólica).
• Em 1920, conceito de macromoléculas proposto por
Staudinger (prêmio Nobel de química, 1953).

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Química das moléculas poliméricas

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Definições

• Moléculas dos polímeros: nos polímeros as moléculas
(macromoléculas) são constituídas de muitos segmentos repetidos ou unidades chamadas meros.
•

Monômero: molécula constituída por um único mero.

• Polímero: macromolécula constituída por vários meros.
• Polimerização: reações químicas intermoleculares pelas quais os monômeros são ligados na forma de meros à estrutura molecular da cadeia.

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Monômero, Mero e Polímero

Molécula de polietileno
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Obtenção de materiais poliméricos

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POLIMERIZAÇÃO
Os monômeros reagem entre si formando uma longa sequência de unidades repetitivas (meros). Os mecanismos de polimerização podem ser classificados em: adição e condensação.
A polimerização por adição (em cadeia) envolve as seguintes etapas
(exemplo de polimerização do Polietileno):
1) Iniciação: formação de sítio reativo a partir de iniciador (R) e monômero:
R• + CH2=CH2 → R-CH2CH2•
2) Propagação da reação a partir dos centros reativos:
R-CH2CH2•
+ n CH2=CH2
→ R-(CH2CH2)nCH2CH2•
3) Terminação da reação:
R- (CH2CH2)nCH2CH2•
+

R’• → R-(CH2CH2)nCH2CH2-R’

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Monômeros e polímeros mais comuns
Monômero