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AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero TECNOLOGIA, TRANSFORMAÇÃO E RECICLAGEM DE POLÍMERO Aula 6: Mecanismos de Polimerização - Parte I AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero Temas/objetivos desta aula POLIMERIZAÇÃO VIA RADICAL LIVRE 1 PRÓXIMOS PASSOS ETAPA DAS POLIMERIZAÇÃO 2 AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • Reação básica dos polímeros formados pela poliadição iniciados pela ação de radicais livres; • A maioria dos compostos contendo uma dupla ligação (C=C) na sua estrutura podem ser polimerizados ou copolimerizados via radical livre; • Dentre os polímeros obtidos por polimerização via radical livre estão o poliestireno, polimetacrilato de metila, poliacetato de vinila e polietileno ramificado. • A polimerização via radical livre é uma reação rápida que consta de três etapas: Iniciação; Propagação; Terminação. Polimerização via radical livre AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • Uma molécula de iniciador se decompõe formando dois (ou mais) radicais livres. Ri . = radical livre do iniciador I= iniciador • Os iniciadores são compostos que têm alguma ligação fácil de quebrar homolíticamente pela ação de luz ou calor; • Os iniciadores podem ser compostos orgânicos ou inorgânicos; • Os mais destacados são os peróxidos e diazocompostos. Esses compostos são caracterizados por gerar radicais livres estáveis. Iniciação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero Iniciação • O peróxido mais utilizado é o de benzoilo (BPO) que se decompõe termicamente a temperaturas aproximadas de 70 graus C. AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • Os elétrons desemparelhados do iniciador não estão estáveis e procurarão outro elétron para se emparelhar; • Uma dupla ligação carbono-carbono de um monômero como o caso do etileno tem um par eletrônico suscetível de ser facilmente atacado por um radical livre; • Assim, o elétron desemparelhado quando se aproxima ao par de elétrons do monômero toma um deles para juntar-se. O monômero ficará com um radical livre devido à perda de um elétron que se juntou ao radical do iniciador; • Esse radical do monômero será ligação para mais outros monômeros fazendo uma reação em cadeia de propagação, e a cadeia do radical livre crescer. Propagação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • A reação de propagação é: RMi . = radical livre do monômero junto ao iniciador M= Monômero • Para o caso do peróxido de benzoilo (BPO) com etileno como monômero: Radical do iniciador + Monômero Radical livre do monômero Propagação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • O novo radical reage com outra molécula de etileno da mesma maneira feita com o fragmento do iniciador; • O processo de adicionar mais e mais moléculas monoméricas às cadeias de crescimento é chamada de reação de propagação; • A maior parte dos processos de propagação implica ligações cabeça-cauda (99% dos casos). • Propagação do BPO e Etileno: Propagação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • A propagação acontece para os dois radicais de iniciador formados, ou seja, tem-se dois radicais livres de monômeros, um para cada parte do radical livre do iniciador; • Os radicais terminam com sua atividade com as denominadas reações de terminação formando uma ou duas moléculas de polímero; • Terminação por combinação: Os dois radicais formam uma ligação covalente gerando uma única nova cadeia de polímero. Terminação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero No caso do BPO — Terminação por combinação: Terminação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • Terminação por desproporção: nos dois extremos das cadeias em crescimento, ao se aproximar um dos elétrons desemparelhados procura outra parte, por exemplo, uma ligação carbono-hidrogênio vizinho ao carbono radical; • Essa terminação gera dois compostos, um deles é insaturado. Onde RMj é insaturado. Terminação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero • Terminação por desproporção — No caso do BPO e etileno. Terminação AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero Assista ao vídeo Polimerização em cadeia - Via radicais livres, disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=9rVfq6g587M>, acessado em 12/01/2017. Saiba mais AULA 6: MECANISMOS DE POLIMERIZAÇÃO - PARTE I Tecnologia, transformação e reciclagem de polímero AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. CONTEÚDO DA PRÓXIMA AULA Cinética da polimerização via radical livre.
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