Características, aplicação e processamento de polímeros

Características, Aplicações e Processamento de Polímeros

Por que estudar as características, aplicações e o processamento dos polímeros?

Utilizados em construções

Materiais para processamento de microeletrônicos

A compreensão dos mecanismos de deformação dos polímeros que permite que seus módulos de elasticidade e suas resistências sejam alterados e controlados

Comportamento tensão-deformação

Módulo de elasticidade, resistência à tração, impacto e fadiga

Utilização do teste de tensão-deformação

Sensíveis à taxa de deformação, temperatura e natureza química do ambiente

Módulo de Elasticidade

Tipos de comportamento tensão-deformação

Polímero frágil: sofre fratura enquanto se deforma elasticamente.

Polímero plástico: deformação inicial elástica, seguida de escoamento e por uma região de deformação plástica.

Polímero elástico: deformação totalmente elástica.

Deformação Macroscópica

Em um ensaio de tração, um corpo é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até a ruptura

Corpo de prova antes do ensaio de tração.

Limite de escoamento superior: Pequeno pescoço se forma na seção útil do corpo de prova.

Ponto de resistência à continuidade da deformação e o alongamento do corpo de prova prossegue pela propagação do pescoço.

Deformação Viscoelástica

Quando um polímero submetido à temperaturas intermediárias é um sólido com características de borracha

Quando cessa a tensão de cisalhamento ocorre uma certa recuperação da deformação

Um exemplo desses extremos viscoelásticos é encontrado em um brinquedo vendido nos Estados Unidos, conhecido como “Silly Putty” (“Gel Bobo”).

Síntese e Processamento de Polímeros

A síntese das grandes moléculas dos polímeros é denominada polimerização e é simplesmente o processo pelo qual os monômeros são ligados uns aos outros para gerar longas cadeias compostas por unidades repetidas, havendo dois tipos:

Polimerização por adição: processo pelo qual as unidades monoméricas são ligadas uma de cada vez, na forma de uma cadeia, para compor uma macromolécula linear.

Polimerização por condensação: processo onde as reações químicas intermoleculares ocorrem por etapas, e em geral envolvem mais de um tipo de monômero. Como por exemplo, na formação do poliéster.

Aditivos para polímeros

Os aditivos são substâncias introduzidas intencionalmente para melhorar ou modificar as propriedades dos polímeros, tornando-os mais úteis. Os aditivos incluem as cargas, plastificantes, estabilizadores, corantes e retardantes de chamas.

Cargas: são adicionadas, na maioria das vezes aos polímeros para melhorar os limites de resistência à tração e à compressão, a resistência à abrasão, a tenacidade, as estabilidades dimensional e térmica e outras propriedades. Exemplos: pó de madeira, pó e areia de sílica, vidro, argila, talco e calcário.

Plastificantes: são utilizados para melhorar a flexibilidade, a ductilidade e a tenacidade dos polímeros. Exemplo: líquidos com baixas pressões de vapor e baixa massas molares.