Propriedades mecanicas de polimeros e compositos

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APLICAÇÕES E PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS
* As grandes macromoléculas dos polímeros comercialmente úteis devem ser sintetizadas a partir de substâncias que têm moléculas menores num processo denominado polimerização;
* As propriedades de um polímero podem ser modificadas e melhoradas pela inclusão de materiais aditivos;
* Uma peça acabada tendo uma forma desejada deve ser modeladadurante uma operação de conformação. Resumimos aqui os processos de polimerização e das várias formas de aditivos; procedimentos específicos de conformação são discutidos de acordo com o tipo de polímero.
16.10 - POLIMERIZAÇÃO
É a síntese dos polímeros de grande massa molecular; É simplesmente o processo pelo qual unidades monoméricas são juntadas entre si e sobre o produto da junção anterior, a fimde gerar cada uma das moléculas constituintes gigantes. Geralmente, as matérias primas para polímeros sintéticos são derivados dos produtos do carvão e do petróleo, que são compostos de moléculas tendo massas moleculares pequenas. As reações pelas quais ocorre a polimerização são agrupadas em duas classificações gerais - adição e condensação – de acordo com o mecanismo de reação, como discutidoabaixo.

Polimerização por adição (“polimerização por reação de cadeia”) é um processo pelo qual unidades monoméricas bifuncionais são anexadas uma de cada vez na forma de uma cadeia para formar uma macromolécula linear; a composição da molécula produto resultante é um exato múltiplo daquela do monômero reagente original.
Três diferentes estágios - iniciação, propagação e terminação - estãoenvolvidos na polimerização de adição.
Durante a etapa inicial, um centro ativo capaz de propagação é formado pela reação entre uma espécie iniciadora (ou catalisadora) e a unidade monomérica. Este processo já foi demonstrado para o polietileno (Equação 15.1), que é repetido como se segue:

De novo, RC representa o iniciador ativo e C é um elétron não empareado. Propagação envolve o crescimentolinear da molécula à medida em que unidades monoméricas vão sendo anexadas umas às outras em sucessão para produzir a molécula de cadeia, que é representada, de novo para o polietileno, como se segue:

O crescimento de cadeia é relativamente rápido; o período requerido para o crescimento de uma molécula consistindo de1000 unidades meras é da ordem de 100 a 1000 s. Propagação pode terminar ouchegar ao fim de diferentes maneiras. Na primeira delas, as extremidades ativas de duas cadeias em propagação podem reagir entre si ou ligarem-se mutuamente para formar uma molécula não reativa, como se segue:

Assim terminando o crescimento de cada cadeia. Ou, uma extremidade ativa de cadeia pode reagir com um iniciador ou outras espécies químicas tendo uma única ligação ativa, como se segue:Com o conseqüente encerramento do crescimento da cadeia. O peso molecular é governado pelas taxas relativas dos processos de iniciação, propagação e terminação. Normalmente, eles são controlados para garantir a produção de um polímero que possua o grau de polimerização desejado.
A polimerização por adição é usada na síntese do polietileno, do polipropileno, do cloreto de polivinila e dopoliestireno, bem como de muitos copolímeros. com a resultante cessação do crescimento de cadeia.
Massa molecular é governada pelas taxas relativas de iniciação, propagação e terminação. Ordinariamente, elas são
controladas para assegurar a produção de um polímero tendo o desejado grau de polimerização. De vez que a terminação é um processo algo randômico e não ocorre no mesmo ponto para cada molécula,uma variedade de comprimentos de cadeia é encontrada, o que explica a distribuição (dispersão) de massas moleculares.
A polimerização por adição é usada na síntese de polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila e poliestireno,
bem como muitos dos copolímeros.

Polimerização por Condensação (ou reação em etapas) é a formação de polímeros por reações químicas intermoleculares em etapas...
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