FUNDAMENTOS EM CIÊNCIA DE POLÍMEROS

FUNDAMENTOS EM CIÊNCIA DE POLÍMEROS

1. FORÇAS MOLECULARES

Uma cadeia polimérica é uma macromolécula formada a partir de unidades de repetição (meros) ligadas por ligações primárias fortes. Essas ligações são denominadas INTRAmoleculares pois referem-se a ligações dentro da mesma molécula, normalmente sendo do tipo covalente. Da mesma forma, cadeias ou segmentos de cadeias vizinhos são atraídos por forças intermoleculares fracas denominadas ligações secundárias ou INTERmoleculares. Estas podem ser de dois tipos: Forças de Van der Waals ou pontes de hidrogênio.

(Iônica ou eletrovalente)

Na+Cl-

INTRA-MOLECULARES
(Primárias)
Coordenada

C=O
CN
FORÇAS MOLECULARES

Covalente
CH4

Atração Dipolo-Dipolo
C-Cl
C=O

INTER-MOLECULARES
(Secundárias)
Pontes de Hidrogênio

C-OH
C-NH

Forças de Dispersão
C-C

A força das ligações covalentes são indicativos da resistência do polímero a degradação térmica e foto-oxidativa. Ligações secundárias estão associadas a interações fracas responsáveis por processos físicos tal como fusão, dissolução, viscosidade e deformação

Tabela 1 Ligações covalentes - características
Ligação
Comprimento
(A)
Energia de ligação
(kcal/mol)

Ângulos típicos de ligação

Tipos de ligações secundárias:
As ligações intermoleculares aumentam na presença de grupos polares e diminuem com a distância entre moléculas.
a) Interação dipolo-dipolo Quando dois dipolos permanentes de sinal opostos se aproximam aparece uma força de atração entre eles. Isso ocorre preferencialmente em moléculas polares. Ex.: PAN (poliacrilonitrila)

b) Interação dipolo-dipolo induzido (ou forças de indução) A presença de um dipolo permanente pode induzir um desbalanceamento de cargas em uma molécula próxima, originando um dipolo induzido. Entre dois dipos aparece uma força de atração secundária fraca. c) Forças de dispersão Em moléculas apolares, flutuações momentâneas da nuvem eletrônica podem induzir a uma