Buscar

Processo de polimerização

Prévia do material em texto

TÓPICOS ESPECIAIS I
ENGENHARIA QUÍMICA
Processos de polimerização
Mecanismos de polimerização
A polimerização pode efetuar-se por distintos métodos, tais quais:
 Polimerização por adição
 Polimerização por condensação
Processos de polimerização
Polimerização por adição – em cadeia
Os polímeros de adição obtêm-se a partir de monômeros que contêm 
uma ou mais duplas ligações entre carbonos.
Adição de um monômero a uma espécie química ativada –
monômero ativado ou cadeia polimérica em crescimento.
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição
Iniciação: Forma-se radical ou íon.
Condições: catalisador, p e T; agente químico; radiação 
Iniciador ataca o monômero pela dupla ligação.
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição - reação em cadeia
Iniciadores químicos
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição
Propagação: início do processo de formação das cadeias 
poliméricas pelos pontos reativos
O elétron atua livremente, ataca as duplas ligações dos monômeros 
sucessivamente
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição - reação em cadeia
Polimerização radicalar
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição
Terminação: eliminação dos pontos reativos, encerrando a polimerização
Combinação (reação de dois centros ativos); 
Transferência de cadeia (espécie inativa, solvente ou impureza) 
Desproporcionamento (transferência de H de um radical para outro)
Predomina a partir de massas molares elevadas – diminuição da mobilidade 
das cadeias
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição - reação em cadeia
Terminação – Combinação e Desproporcionamento
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição - reação em cadeia
Terminação – transferência de cadeia
CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH
R R R
H2C
CH
R
CH2
CH
C
CH
CH2
R R
H H
CH2
CH
R
CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH2
R R R
H2C
CH
R
CH2
CH
CH
CH
CH2
R R
CH2
CH
R
cadeia polimerica
cadeia em crescimento
crescerá uma ramificação
cadeia morta
Espécie inativa
Reação entre um radical de uma cadeia em crescimento e outra cadeia 
de polímero
Pode 
ocorrer na 
própria 
cadeia
Processos de polimerização
Fases da polimerização por adição - reação em cadeia
Terminação – transferência de cadeia
Polipropileno
O radical formado é estabilizado por ressonância
Reação de transferência para o monômero
Polimerização por adição
Polímeros vinículos - monômero inicial tem o esqueleto C=C, que lembra o 
radical vinila.
Câmara de ar
Polímeros acrílicos
Polímeros diênicos - monômero inicial tem o esqueleto de um dieno 
conjugado, C=C-C=C. 
Polimerização por adição
Copolímeros
1,3-butadieno
1,3-butadieno
Na
Na
Polimerização por adição
Copolímeros
As polimerizações em cadeia podem sofrer reações de inibição ou 
retardamento. 
Na inibição, a polimerização sofre uma interrupção, impedindo a 
propagação da cadeia, que volta a polimerizar após o total consumo 
do inibidor (pode ser impureza). 
Os inibidores são utilizados industrialmente para se evitar a 
polimerização de alguns monômeros durante sua armazenagem 
e transporte. 
No retardamento, a velocidade da polimerização diminui  controlar 
polimerização indesejada e degradação do monômero
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Polímeros formados a partir de 2 tipos diferentes de monômeros, bi ou 
trifuncionais, com eliminação de uma molécula pequena, geralmente a 
água.
Monômeros bifuncionais: cadeias lineares
Monômeros trifuncionais: cadeias tridimensionais.
Os monômeros não precisam apresentar duplas ligações entre carbonos, 
mas é necessária a existência de dois tipos de grupos funcionais 
diferentes.
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
As reações componentes (iniciação, propagação e terminação) não 
possuem diferenças, ou seja, se processam com a mesma velocidade e 
com o mesmo tipo de reação. 
A polimerização está sujeita à interferência de impurezas ou à 
CICLIZAÇÃO da cadeia propagante ou do monômero, que competem 
com a polimerização. 
Dependendo da funcionalidade do monômero usado, o polímero pode 
ser linear, ramificado ou até mesmo possuir ligações cruzadas.
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Monômeros podem se combinar com eles mesmos ou com outros polímeros 
de comprimentos variáveis. As moléculas crescem durante todo o tempo de 
reação por colisões aleatórias.
Polímeros de condensação normalmente têm um átomo de N ou O em sua 
molécula
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Poliéster
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Poliamida
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Silicone
diclorodimetilsilano
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Policarbonato
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Polifenol
Processos de polimerização
Polimerização por condesação - reação em etapas
Poliuretana - exceção

Outros materiais

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Materiais recentes

Perguntas Recentes