Lista de exercicios polimeros PMT

PMT-5783 Fundamentos de Ciência e Engenharia de Materiais

Lista de Exercícios – Materiais Poliméricos

           

Exercício 1:

Explicar as diferenças mais importantes entre o processo de polimerização por etapas e

em cadeia.

	ETAPAS (Condensação)	CADEIA (Adição)
1	Monômeros reativos liberando ou não pequena molécula - Formação de Subproduto	Tem dupla  ligação
2	Não precisa de iniciador                                                                      Manômeros possuem grupo funcional reativo	Requer iniciador
3	Envolve mais de 1 espécie de manômero
4	Velocidade baixa	Velocidade alta                                               Baixa energia de ativação
5	São obtidos polímeros de baixa massa molecular	Polímeros de alta massa molecular
6	Produz monômeros trifuncionais                                                    Polímeros em rede - ligação cruzada

Exercício 2:

Representar as estruturas dos polímeros e indicar se foram obtidas por polimerização em

etapas ou em cadeia

a) Polietileno de baixa densidade – PEBD :                                               CADEIA

b) Poliestireno - PS :                                                                                   CADEIA

c) Poli(cloreto de vinila)- PVC :                                                                 CADEIA

d) Poli(teraftalato de etileno)- PET:                                                            ETAPAS

e) Polipropileno atático- PP :                                                                      CADEIA

f) Poli(metacrilato de metila)- PMMMA:                                                   CADEIA

g) Poli(acetato de vinila) PVA :                                                                  CADEIA

h) Poli (hexametileno adipamida)- NYLON :                                             ETAPAS

Representação das estruturas em anexo .

Exercício 3:

Polietileno de alta densidade pode ser clorado ao se induzir substituições randômicas de

átomos de cloro nas posições ocupadas por hidrogênios.

(a) Determine a concentração de Cl (em %mássica) que deve ser adicionada para que

5% de todos os átomos de hidrogênio sejam substituídos por átomos de Cloro.

R- Considere 50 átomos de carbono – há 100 possíveis ligações laterais

(C2H4)n      (C2H4)25     C50H100

A massa desses 50 átomos de carbono é:

mC= 50(AC)= 50x12,01 g/mol=600,5 g/mol

Para Hidrogênio e Cloro é:

mH= 95x(AH)= 95x1,008g/mol=95,76 g/mol

mCl= 5(ACl)= 5x35,45g/mol=177,25g/mol

Assim, a concentração do Cloro , CCl é:

C cloro=   177,25/(600,5+95,76+177,25)x100= 20,3%

(b) De quais modos este polietileno clorado difere do poli(cloreto de vinila)?

R- Na configuração da molécula . No PVC :

-25% das ligações são substituídas com cloro.

- A substituição é provavelmente muito  menos randômica

Exercício 4:

Na tabela abaixo são apresentados dados relativos à distribuição de massas molares determinada em um polímero. Calcule os seguintes valores, relativos a esse polímero: (a)da massa molar numérica média ( number average molecular mass ); (b) da massa molar ponderada média ( weight average molecular mass ); (c) da polidispersão.

a)massa molar numérica média

b)massa molar ponderada média

Faixa de massas molares	Massa média Mi	Fração xi	xi*Mi	Fração wi	wi*Mi
(g/mol)	(g/mol)		(g/mol)		(g/mol)
0-5.000	2.500	0,02	50	0,002	5,8
5.000-10.000	7.500	0,08	600	0,028	208,8
10.000-15.000	12.500	0,11	1375	0,064	797,6
15.000-20.000	17.500	0,19	3325	0,154	2700,1
20.000-25.000	22.500	0,23	5175	0,240	5403,1
25.000-30.000	27.500	0,25	6875	0,319	8773,2
30.000-35.000	32.500	0,08	2600	0,121	3921,1
35.000-40.000	37.500	0,03	1125	0,052	1957,7
40.000-45.000	42.500	0,01	425	0,020	838,2
Média			21550		24606

*Fração wi = Mixi/ZMixi