análise térmica

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Análise Térmica DMA [1].pptx
Análise Mecânico-Dinâmica
(DMA)
1
DMA
Determinação das propriedades mecânicas de uma amostra sob uma carga oscilante e, em função da temperatura, tempo e frequência.
DMA é também chamado de…
DMA	 Dynamic Mechanical Analysis
DMS	 Dynamic Mechanical Spectrometry
DMTA	 Dynamic Mechanical Thermal Analysis
MA	 Mechanical Analysis
MS	 Mechanical Spectrometry Rheology
etc….
2
DMA	 Dynamic Mechanical Analysis
No encontro do ICTAC (International Confederation for Thermal Analysis and Calorimetry) que ocorreu em 2006 ficou definido que a sigla normatizada para descrever a técnica passa a ser DMA. 
DMA é também chamado de…
3
DMA
 Fornece informações a respeito do módulo elástico (E´), do módulo de perda ou dissipação viscosa (E”) e do amortecimento mecânico ou atrito interno (tan delta) de um material quando sujeito a uma solicitação dinâmica.
 Correlaciona propriedades como tenacidade, resistência ao impacto, envelhecimento, tempo de vida sob fadiga, resistência à propagação de trincas, rigidez, módulo e amortecimento; obtenção do grau de cura e efeito de modificadores, tenacificadores, cargas e outros aditivos; miscibilidade de blendas poliméricas, concentração de componentes, geração de curvas mestras para obtenção de tempos de relaxação.......
 Uso mais comum: determinação da Tg – 3 ordens de grandeza mais sensível que DSC e TMA.
Polímeros  Materiais VISCOELÁSTICOS 
Comportamento de sólido elástico (mola)
+ líquido viscoso (amortecedor)
 = E 
 =  d/dt
Propriedades Mecânicas
dependem do tempo
(Ex. : taxa deformação)
Tempo de relaxação
das macromoléculas
tensão
módulo
deformação
viscosidade
6
8
+
sólido
líquido
viscoelástico
 Muitos materiais, principalmente os de natureza polimérica, apresentam um comportamento mecânico intermediário entre estes dois extremos, evidenciando tanto características viscosas como elásticas, e por este motivo são conhecidos como viscoelásticos.
Comportamento Viscoelástico
Comportamento Viscoelástico
Dependência do comportamento mecânico com o tempo
tempo
DMA – Teoria de operação
A análise dinâmico-mecânica consiste, de modo geral, em se aplicar uma tensão ou deformação mecânica oscilatória, normalmente senoidal, de baixa amplitude a um sólido ou líquido viscoso, medindo- se a deformação sofrida por este ou a tensão resultante, respectivamente, sob variação de frequência ou de temperatura.
11
 Um motor aplica uma deformação (Força) oscilatória (senoidal) à amostra.
 A resposta do material é medida em um LVDT.
 A amplitude da resposta é utilizada para calcular o módulo de armazenamento (E').
Deformação
DMA Teoria de operação…. 
12
 O ângulo da fase δ, ou defasagem, entre a deformação e a resposta é medido e utilizada para calcular o módulo de perda (E''). 
 Outras curvas são derivadas a partir destes resultados (por exemplo, Tan Delta é E”/E’, etc). 
DMA Teoria de operação…. 
13
Comportamento Mecânico-Dinâmico
Aplicação de deformação cíclica (senoidal) no material : 
Resposta do material :
Material Elástico :
 = o sen (t)
Em fase com e
Material Viscoso :
 = o sen (t + p/2)
90 fora de fase com e 
 = o sen ( t)
d
Material Viscoelástico 
(POLÍMERO):
 = o sen (t + d )
0 < d < 90
d
A resposta sofre um atraso em relação a tensão aplicada. Este atraso é resultado do tempo necessário para que ocorram rearranjos moleculares associados à relaxação da cadeia polimérica ou segmentos dela, bem como de grupos laterais ou parte deles. Assim, a deformação resposta se apresentará fora de fase em relação à solicitação aplicada.
s em fase : s’
s fora de fase : s’’
s = so sen(wt) cos(d) + so cos(wt) sen(d)
s = so sen(wt + d)
so cos( d )
so sen( d )
Módulo de armazenamento
Módulo de dissipação
s'
s''
Comportamento Viscoelástico
Armazenamento e dissipação de energia mecânica
= tan d 
Proporcional à razão entre: energia dissipada e armazenada por ciclo de deformação.
Amortecimento ou 
Atrito interno ou
Tangente de perda 
0 < tan  <  - material viscoelástico
0,001 < tan  < 3 - material viscoelástico
DMA tem como um dos principais objetivos
relacionar as:
 propriedades macroscópicas, tais como as propriedades mecânicas, 
 às relaxações moleculares associadas a mudanças conformacionais e 
 as deformações microscópicas geradas a partir de rearranjos moleculares.
DMA
20
Determinação das transições em um espectro de DMA
Inflexão de E’
Pico em E’’
Pico em tan d
Tmax 
maxTAN d
•
•
•
21
Determinação da Tg em DMA
Determinação da Tg em DMA de acordo com a norma ASTM D 7028 (ASTM D 7028, 2007) 
22
Tipos de transições em um espectro de DMA
• Transição vítrea (  ):
• Transições cristalinas 
 ( ac e ac’ ): 
 Fusão cristalina 
• Transições sub-Tg ( b, g ): 
Transições associadas a movimentos localizados de 
poucos segmentos
 Ocorre na Tg
  Transição do estado vítreo
 p/ o borrachoso (movimentação
 de muitos segmentos
 moleculares)
 Transição mais intensa e
 estruturalmente sensível
 DMTA tem muito maior sensibili-
 dade para detectar Tg do que DSC	 
Tipos de transições detectados no PMMA relacionados a sua
origem molecular
bw
 CH3
( CH2 C )n
 H2 C
 O O O
 
 CH3

 g
b
s
Transição

b
bw
g
s
Origem do
Movimento
Vibração micro-
browniana na
cadeia principal.
Movimento molecu-
lar do grupo éster
pendente.
Observada apenas no PMMA com água
absorvida.
Vibração microbrowniana do grupo-metila
Movimento microbrowniano do grupo metila do grupamento pendente.
Temperatura
(ºC)
125
20
-100
-170
-269
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada
(tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
Eixo da cadeia
Eixo da cadeia
Exemplo de transição sub-Tg :
Poliolefinas : 
Transição a -100 C : Movimentação localizada (tipo virabrequim) de poucos grupos grupos metilênicos -(CH2-CH2)- 
DMA - MODELOS
48
Condições de Ensaio
 Faixa de temperatura
 Faixa de freqüência de oscilação (típica 1 Hz)
	- Valores muito baixos exigem longos tempos de ensaio e podem gerar instabilidade dimensional da amostra (fluência) e degradação térmica;
	- Valores elevados geram problemas de ressonância.
 Amplitude máxima da deformação
	- Também exige compromisso na escolha. Valor baixo torna difícil a quantificação da resposta da amostra, aumentando muito a relação ruído-sinal;
	- Valores altos podem provocar deslocamentos na amostra.
 Taxa de aquecimento
	- Polímeros são maus condutores de calor;
	- Ensaios na ordem de 1 a 3 ºC/min.
 Atmosfera
	- Depende do desejado;
	- Geralmente usa-se atm inerte (N2).
49
Modos de deformação
 A escolha depende do tipo de amostra e ensaio a ser realizado.
 Tentativa de se reproduzir em laboratório a mesma forma de solicitação presente na situação real.
 Normalmente estão disponíveis geometrias para realizar os ensaios:
 	Flexão, Compressão, Cisalhamento e Tração 	
Moldura fixa
Moldura móvel
Amostra
Moldura móvel
Moldura fixa
Flexão
Cantiléver
Dois pontos
Um ponto
Moldura móvel
Force
Amostra
Moldura fixa
Flexão em três pontos
Moldura móvel
Amostra
(filme, fibra)
Modura fixa
Amostra
Tração
Cisalhamento
DMA 8000
Modos de deformação
Qual garra usar e qual o tamanho da amostra?
55
Aplicações do DMA em polímeros
Alguns exemplos
Curvas Típicas
57
Variação da freqüência de oscilação 
63
Dependência da temperatura de transição em 
função da frequência
64
DMA e parâmetros moleculares diferentes
65
APLICAÇÕES EM SISTEMAS POLIMÉRICOS
Misturas Poliméricas
MISTURAS MISCÍVEIS :
 Apenas 1 fase no sistema (mistura ao nível molecular) 	Apenas 1 transição vítrea (Tg)
 Ex: Blendas miscíveis, copolímeros aleatórios, polímeros
 plastificados
 Tg depende de :
 Tg’s de cada componente;
 Quantidade de cada componente (fração volumétrica dos integrantes);
 Interações termodinâmicas entre os componentes
1) Blendas PS / PPO :
 Tg da blenda está entre 
 Tg do PS (101 C) e a
 Tg do PPO (210 C)
Aumento de Tg ocorre devido
ao aumento da concentração
de cadeias rígidas de PPO.
153 ºC
 i 
PS/PPO
 60/40
2) Plastificação do Nylon 66 com água :
Propriedades físicas do Nylon são muito dependentes das interações polares entre as cadeias (ligações de H):
H2O aumenta espaçamento entre as cadeias
Diminuição das interações 
polares entre cadeias
Maior mobilidade das cadeias
DIMINUIÇÃO DA Tg 
MISTURAS IMISCÍVEIS :
 Várias fases no sistema  Várias transições vítreas (Tg)
 Ex: Blendas imiscíveis, copolímeros em bloco (SBS)
 DMTA permite determinar se blendas são imiscíveis
 (no de picos de transições vítreas)
 OBS: a diferença entre de Tg’s deve ser > 20 C
 DMTA permite também avaliar :
 Miscibilidade parcial :
 Deslocamento de cada Tg
 Concentração volumétrica
 de cada fase :
 Intensidade do pico de tan d
Blenda policarbonato/ABS (PC/ABS) :
Miscibilidade parcial
 entre PC e ABS
 deslocamento das Tg ’s :
MISTURAS IMISCÍVEIS :
 Várias fases no sistema  Várias transições vítreas (Tg)
 Ex: Blendas imiscíveis, copolímeros em bloco (SBS)
 DMTA permite determinar se blendas são imiscíveis
 (no de picos de transições vítreas)
 OBS: a diferença entre de Tg’s deve ser > 20 C
 DMTA permite também avaliar :
 Miscibilidade parcial :
 deslocamento de cada Tg
 Concentração volumétrica
 de cada fase :
 Intensidade do pico de tan d
 Aplicações em membranas 
CONCLUSÕES
A Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) permite:
1. Medir as temperaturas de transições de 2a ordem com
	 - Atribuição a um grupamento molecular
 - Quantificação deste grupamento 
2. Determinação da interação molecular em sistemas poliméricos 
 - Miscibilidade entre os componentes
 - Imiscibilidade entre as fases do sistema
 - Interação entre fases (interfase, compatibilização)
Análise Térmica DSC [1].pptx
Calorimetria de Varredura Diferencial
ou
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)
Objetivos 
Apresentar a técnica de análise térmica
Revisão dos principais conceitos na área
Curvas de DSC
Fatores que interferem nas curvas de DSC
Calibração
Fusão, cristalização e Tg
Interpretação de curvas de DSC
DSC/DTA
 Desenvolvimento Histórico
Hoje
1887
1955
1963
1980
Le Chatelier inventa DTA
Boersma desenvolve o DTA quantitativo
(conhecido hoje como DSC por fluxo de calor)
Perkin-Elmer introduz o DSC por compensação de potência
(Patente No. 3263484 )
Perkin-Elmer é a primeira a produzir uma interface externa
 PC / DSC
Disponibilidade de uma série de equipamentos
DSC
Princípio
 Monitoramento de eventos que envolvem troca de calor: 
 eventos endotérmicos e exotérmicos, variação de Cp
 Propriedades são medidas sempre em relação a uma referência: 
 quantidade de calor ou temperatura
 faixa
de operação –180 a 725°C
T / t
Fluxo de calor
4
Consumables are important to the company, they represent almost 10% of all PerkinElmer Instruments’ sales, and nearly 14% of profits.
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)
Um calorímetro exploratório diferencial (DSC) mede a quantidade de energia (calor) absorvida ou liberada por uma amostra quando submetida a um programa de aquecimento, resfriamento ou mantida a temperatura constante (isoterma).
Endo up
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)
O termo calorimetria exploratória diferencial tem sido motivo de confusão em análise térmica devido aos diferentes tipos de equipamentos que usam o mesmo nome.
Os instrumentos de DSC são baseados em configurações que podem ser divididas em dois grandes grupos: DSC de fluxo de calor e DSC por compensação de potência.
	Faixa de operação –180 a 725°C
DSC dois princípios de operação …
Usa PRTs
Mede diretamente a energia (entalpia) envolvida nos eventos térmicos.
Usa termopares
Mede diferença de temperatura.
Valores de entalpia são calculados a partir da eq. de fluxo de calor.
DSC de fluxo de calor
 É uma técnica derivada da análise térmica diferencial (DTA).
 A propriedade física medida também é a diferença de temperatura entre a amostra (A) e o material referência (R) (T = TA- TR).
 Amostra e referência são colocadas em cápsulas idênticas, posicionadas sobre um disco termoelétrico e aquecidas por uma única fonte de calor.
 O calor é transferido para as cápsulas de A e R por meio do disco, com o fluxo de calor diferencial entre ambas as cápsulas sendo controlado por meio de termopares conectados ao disco, uma vez que T , em um dado momento, é proporcional à variação de entalpia, à capacidade calorífica e à resistência térmica total ao fluxo calórico.
DSC de compensação de potência
A
R
Aquecedores
 Mede diretamente a energia envolvida nos eventos térmicos.
 Amostra e referência são aquecidas ou resfriadas em fornos separados idênticos.
 Amostra e referência são mantidas sempre em condições isotérmicas.
 Se a A sofre alteração de temperatura promovida por um evento térmico, os PRTs detectam a diferença de energia entre ela e a referência, e o equipamento, automaticamente, modifica a potência de entrada de um dos fornos, de modo a igualar prontamente a temperatura de ambos.
 A diferença entre o calor fornecido à amostra e à referência (dH/dt) é registrada em função da temperatura ou tempo.
Processos Físicos
- Temperaturas Características
- Transições Vítreas
- Comportamento de Fusão e Cristaliz.
- Calor de Fusão e Cristalização
- Pureza
- Compatibilidade
- Polimorfismo
- Proporção Sólido-Sólido
- Calor Específico
Processos Físicos e Químicos que podem ser caracterizados por DSC
Processos Químicos
- Comportamento de Reação
- Calor de Reação
- Cinética de Reação
- Estabilidade Oxidativa
- Estabilidade Térmica
Curvas de DSC/DTA
 Antes de realizar um experimento de DSC, o operador deve conhecer a linha base das curvas geradas pelo equipamento;
 A linha base é obtida executando-se um ensaio com duas cápsulas vazias ou deixando-se a célula de DSC sem as cápsulas de amostra e referência;
 As condições experimentais empregadas na obtenção da linha base devem ser as mesmas dos experimentos com amostras;
 A linha base ideal é uma reta paralela ao eixo X, em toda a faixa de temperatura.
TERMINOLOGIA PARA CURVAS DE DSC/DTA
TERMINOLOGIA PARA CURVAS DE DSC/DTA
 No DSC de compensação de potência é adotada a convenção termodinâmica, segundo a qual os eventos endotérmicos têm variação positiva de entalpia (H > 0);
 No DSC de fluxo de calor, a diferença TA-TR serve de base para o cálculo do calor absorvido ou liberado pela amostra, e o resultado será negativo (T< 0) para os eventos endotérmicos e positivo (T> 0) para os exotérmicos;
 Para evitar confusão, deve-se representar o sentido adotado junto ao fluxo de calor.
FATORES QUE AFETAM AS CURVAS DE DSC
VARIÁVEIS DA AMOSTRA
	
 QUANTIDADE DE AMOSTRA
 TAMANHO E GEOMETRIA DA PARTÍCULA
 EMPACOTAMENTO
 RECIPIENTES PARA AMOSTRA
 CONDUTIVIDADE TÉRMICA
 CAPACIDADE CALORÍFICA
 DILUENTES
 CONDIÇÕES DA AMOSTRA		
Quantidade de amostra 
Pequenas
Máxima resolução dos picos;
Melhores resultados qualitativos;
Tamanho regular de picos;
Contato térmico maior entre amostra e recipiente;
Remoção eficiente dos produtos voláteis da decomposição;
Minimiza gradientes térmicos dentro da amostra;
Permite o uso de taxas de aquecimento maiores.
Grandes
Permite visualização de efeitos térmicos que envolvem transições pequenas com maior eficiência;
Fornece medidas quantitativas mais precisas;
Se for o caso produz quantidades maiores de voláteis para análise posterior.
Quantidade de amostra 
Geometria da amostra
145.00
Heat Flow (mW)
0.0
Foil sample
o
150.00
155.00
160.00
165.00
170.00
37.5
75.0
112.5
150.0
Pellet Sample
AFETA ALTURA DO PICO
AFETA LARGURA DO PICO
AFETA POSIÇÃO DO PICO
NÃO AFETA ONSET 
Recipientes para amostras
FATORES QUE AFETAM AS CURVAS DE DSC
VARIÁVEIS INSTRUMENTAIS
		RAZÃO DE AQUECIMENTO
		ATMOSFERA DO FORNO 
		CALIBRAÇÃO
		GEOMETRIA DO SUPORTE DA AMOSTRA
		LOCALIZAÇÃO DO TERMOPAR
		RESFRIAMENTO
Alguns fatores instrumentais dependem da construção do equipamento, não podendo ser alterados pelo operador:
o material que compõe o disco suporte dos cadinhos; 
a geometria do forno;
o tamanho dos pontos de solda de junção dos temopares com o suporte das cápsulas de amostra e referência;
a localização dos termopares.
RAZÃO DE AQUECIMENTO
Afeta a posição e amplitude do pico
154.00
Heat Flow (mW)
0
1 C/min
5 C/min
10 C/min
20 C/min
o
o
o
o
Temperature
( C)
o
156.00
158.00
160.00
162.00
164.00
25
50
75
100
40 C/min
o
RAZÃO DE AQUECIMENTO
Análise de DSC de amostras de PE realizadas a diferentes razões de aquecimento
Atmosfera da Amostra
Hélio
	Usado quando se faz corridas de resfriamento cujo refrigerante é nitrogênio líquido.
 Faixa de uso: -170 a 300 °C.
	Em torno de 200 ° C apresenta instabilidade que se caracteriza por ruído na linha de base.
Nitrogênio
	Adequado para corridas entre
	-100 e 725 ° C.
	Não possui condutividade térmica tão boa quanto o hélio.
Argônio
	Adequado para corridas entre –100 e 725 ° C.
 Caro
	Contutividade térmica entre o He e o N.
Ar
Oxigênio
Curvas de DSC na calibração
Curvas DSC apresentando fusão de (a) In e Zn antes da calibração e (b) In após a calibração.
Considerar sempre a temperatura onset (início extrapolado) do pico padrão (b).
Como determinar o coeficiente de correção K ?
H1= entalpia de fusão do padrão (J/g)
m1 = massa do padrão (mg)
A1 = área do padrão
H2 = entalpia da amostra (J/g)
m2 = massa da amostra (mg)
A2 = área da amostra
Como operar o equipamento?
Ligar o equipamento
Ajustar a atmosfera no compartimento da amostra
Estabelecer, no computador, as temperaturas inicial e final de análise e a razão de aquecimento
Obtenção da linha base
 Calibração
Encapsular a amostra e pesá-la
Registrar a massa da amostra no computador
Colocar a amostra e a referência no forno
 Iniciar a análise
Investigação de uma amostra desconhecida
Recomendações para um primeiro experimento:
Quantidade de amostra 1 e 10mg em cadinho de Al;
Tambiente até 350°C a 10 ou 20 °C/min;
Obter previamente a curva de TG ou pesar a cápsula da amostra antes e depois do experimento;
Resfriar lentamente para permitir a cristalização da amostra, se for o caso. Aquecer novamente a amostra e comparar o primeiro e o segundo aquecimento;
Identificar os eventos reversíveis e irreversíveis, por exemplo perda de massa é irreversível;
Examinar o aspecto da amostra ensaiada para verificar se houve fusão, reação da amostra com o cadinho, alteração de cor ou formação de bolhas;
Otimizar o procedimento de análise.
Segmentos das indústrias…
DSC
Metais/ligas
Tintas
Polímeros
Orgânica
Alimentos
Universidades
Explosivos
Automobilística
Produtos naturais
Área militar
Adesivos
Petroquímica
Material de construção
Centros de pesquisa
Farmaceutica
…que necessitam de análises por DSC
 Transições em polímeros
Alívio de 
tensões
Tg
Fluxo
de
calor
Temperatura
Processo de
ordenação
Cristalização
Cura
Tm
DH
degradação
Influência da História Térmica
A curva do DSC para o 1º aquecimento de PE (semicristalino) nos mostra a 
fusão de partes semicristalinas e adicionalmente a História Termomecânica 
do material que são informações importantes sobre o processo. 
Com o completo amolecimento esta história é apagada e só as propriedades
do material PE são monitoradas.
Determinação da temperatura de 
transição vítrea - Tg
Tg
Temperatura na qual se inicia o movimento de segmentos da cadeia polimérica
Transição de uma estrutura rígida 
para uma flexível
Passagem do estado vítreo (mais ordenado)
 para o estado de “borracha” (mais flexível
e menos ordenado); é uma transição de 
segunda ordem, portanto um processo 
acompanhado de variação de Cp da
amostra, que manifesta como variação
da linha base da curva de DSC.
As normas ASTM E 1356 e ASTM D3418 descrevem 
os procedimentos para determinação da Tg por DSC.
Determinação da Tg por 3 métodos:
(a) no início da transição, T1;
(b) na meia altura dos prolongamentos, T2;
(c) no ponto de inflexão da curva, T3;
 O início da transição é tomado a partir da interseção dos prolongamentos da descontinuidade.
 A meia altura diz respeito ao prolongamento das linhas tangentes à curva antes e após a transição, traçando-se uma perpendicular a estes prolongamentos, a qual é cortada ao meio pela curva de DSC.
 O ponto de inflexão é aquele no qual a descontinuidade é máxima.
Tg de Elastômeros
A Tg de elastômeros ocorre em faixas de temperaturas sub-
 ambientes. Abaixo da Tg o material se apresenta quebradiço.
A Tg está relacionada a flexibilidade a baixas temperaturas.
A introdução de plastificante provoca deslocamento da temperatura de transição vítrea no polímero.
O aumento da % de plastificante melhora a flexibilidade
 à baixas temperaturas.
Influência do % plastificante na borracha
Temperatura de transição vítrea de
misturas poliméricas
Efeito da composição de mistura
polimérica miscível na Tg
Variação da Tg em função da adição de plastificante
Variação da Tg em função do teor de plasticizante em uma amostra polimérica
36
17
Tg em polímeros termorrígidos
 A Tg de um polímero termorrígido é uma propriedade que depende do grau de conversão da reação de reticulação. 
 O aumento da densidade de ligações cruzadas (crosslinking) reduz a mobilidade de segmentos da cadeia, aumenta Tg diminuindo a intensidade do sinal observado na curva de DSC.
Cura de Resina Epóxi pelo DSC
Sample Mass 11.70 mg
Atmosphere N2
HR 10 K/min
Cura no 1º aquecimento;
Desvio da Tg no 2º aquecimento (sem efeitos exotérmicos). 
 A Tg está localizada acima da temperatura do 1º aquecimento. 
 A subida da Tg depende de teor de cura.
Fusão
A fusão é uma transição de primeira ordem, característica dos polímeros semicristalinos. Ocorre sempre em uma faixa de temperatura, devido à distribuição de tamanho das regiões cristalinas presentes nas macromoléculas. 
 A temperatura na qual desaparece totalmente a cristalinidade é referida como ponto de fusão e corresponde ao máximo do pico de fusão na curva de DSC.
 O calor de fusão é determinado através da área contida sob o pico endotérmico em função da massa de amostra.
Determinação da temperatura de fusão
(Tm)
A Tm pode ser tomada em 3 pontos:
no início do pico (fusão dos primeiros cristais);
no máximo do pico (fusão da maioria dos cristais);
no fim do pico (fusão de todos os cristais)
 As temperaturas no início e no final do pico são tomadas na intersecção dos prolongamentos.
 
ASTM D 3417 e D3418
Determinação da Tm de uma curva de DSC: no início da fusão (T1); no máximo do pico (T2) e no fim da fusão (T3).
Determinação da temperatura de fusão no processamento
Exemplo de curva de cristalização para 
a Poliamida
Cristalização a partir de uma amostra fundida
A área do pico de cristalização deve ser aproximadamente igual à do pico de fusão, mas a diferença de área para materiais poliméricos pode chegar a 20%.
Cristalização a partir da amostra fria
(durante o aquecimento)
A curva (a) não apresenta Tg no aquecimento e sofre fusão, o que caracteriza o seu alto grau de cristalinidade; o resfriamento foi a 10°C/min e pode-se observar a cristalização da amostra;
Na curva (b) o comportamento térmico da amostra durante o aquecimento foi semelhante ao do experimento anterior, porém o resfriamento foi muito rápido (quenching com N2 líquido) e não se observa cristalização.
Na curva (c) a Tg é bem definida e ocorre cristalização durante o aquecimento, antes de atingir a fusão.
Grau de cristalinidade
Onde:
HfA - variação de entalpia de fusão da amostra;
HfA100% cristalino - variação de entalpia de fusão para a amostra 100% cristalina.
A cristalinidade dos polímeros geralmente é da ordem de 20 a 70% e pode ser determinada por DSC empregando-se a relação:
Características de alguns polímeros semicristalinos
Grau de cristalinidade
Curvas de PTFE obtidas com a amostra tal como recebida e após o seu aquecimento, seguido de resfriamento rápido.
Hf = 82 J/g para 100% de cristalinidade
Hfa = 52,6%
Hfa = 31,6% após o tratamento térmico
Cristalinidade em termoplásticos
10 mg de amostra, 10°C/min
Cálculo da entalpia de fusão
Comparação com o valor de entalpia de uma referência 
% Cristalinidade=	 	Hm / Href
HDPE analisado possui 66,9% de cristalinidade
Análise composicional de blendas poliméricas
Após segundo aquecimento detecção de 2 picos de fusão – 2 componentes;
Temperaturas de fusão comparadas com a literatura;
A blenda é composta de HDPE e PP;
A blenda possui 7,5% PP;
Tanques de combustíveis
Detecção da presença de aditivos
A presença de plastificantes nos polímeros modifica não a sua Tg mas também a Tm.
Os aditivos modificam a resistência do polímero à altas temperaturas, diversificando a sua aplicabilidade, mas a sua presença promoveu um abaixamento de 8°C no ponto de fusão da amostra.
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Análise Térmica Geral [1].pptx
Análise Térmica
Dra. Maria Elizabeth Ferreira Garcia
Objetivos do Curso 
Apresentar a técnica de análise térmica
Revisão dos principais conceitos na área
Análise Termogravimétrica (TGA)/
 Termogravimetria (TG)
Calorimetria Exploratória/Varredura Diferencial (DSC)
Análise Mecânico Dinâmica (DMA)
Michelle Leali Costa, Dra.
Métodos de Análise Térmica
Objetivo
Refletem:
 mudanças físicas
 mudanças químicas
 Avaliar propriedades físicas
 em função da temperatura
 Programa de temperatura
 Controle de atmosfera
Análise térmica
Diversidade de aplicação da análise térmica
“Um grupo de técnicas por meio das quais uma propriedade física de uma substância e/ou de seus produtos de reação é medida em função de T, enquanto essa substância é submetida a uma programação controlada de temperatura e sob uma atmosfera especificada” [Ionashiro, 1980;
Wendlandt, 1986; Haines, 1995].
Análise Térmica (AT)
Três critérios:
Uma propriedade física deve ser medida;
A medida deve ser expressa direta ou indiretamente em
	função de T;
A medida deve ser executada sob um programa controlado
	temperatura.
Técnicas analíticas
 Método	 Propriedade Medida	 Abreviatura	
Termogravimetria		massa			 TG 
Análise Térmica Diferencial 	diferença de temperatura entre DTA
			a amostra e referência
Calorimetria de Varredura 	diferença de energia entre a 	 DSC
ou Exploratória Diferencial 	 amostra e a referência
Análise Termomecânica	variações nas dimensões	 TMA
Termodilatometria		dimensões		 --
Análise Dinâmico-Mecânica	propriedades viscoelásticas	 DMTA, DMA
Análise Dinâmico-Dielétrica	propriedades dielétricas	 DEA	
Termoacustimetria		propriedades acústicas	 --
Termoptometria		propriedades óticas		 --
Termomagnetometria	propriedades magnéticas	 --
Detecção de Gás Desprendido	detecção de produtos voláteis	 EGD
Análise de Gás Desprendido	massa de gás desprendido 	 EGA
Análise Térmica (AT)
Calorimetria Exploratória
Diferencial
(DSC)
Termogravimetria
(TG)
Análise Termomecânica (TMA)
Dilatometria (DIL)
Análise
Dinâmico-Mecânica (DMA)
Pode-se caracterizar os
processos Físicos e
Químicos, relacionados
a efeitos térmicos.
Análise de Gases Desprendidos (EGA)
Mudanças de Massa
devida à interação com
a atmosfera, vaporização
e decomposição.
Mudanças nas Dimensões, 
Deformações, Propriedades
Viscoelásticas, Transições.
Análise Térmica
As propriedades físicas podem ser monitoradas de diferentes formas:
 Valor absoluto da propriedade; 
Exemplo: massa em função da temperatura
 Diferença entre uma propriedade da amostra em relação a uma referência;
Exemplo: diferença de temperatura em função da temperatura
 Taxa de mudança da propriedade avaliada, quando a T é alterada.
Exemplo: variação da massa em função da temperatura (dm/dT)
Análise Térmica
Formas de conduzir um experimento
Dinâmico
 a amostra é submetida a um aquecimento ou resfriamento a taxa constante
 monitora-se as propriedades em função da temperatura
Isotérmico
 a amostra é mantida a temperatura constante
 monitora-se as propriedades em função do tempo a uma temperatura constante
Histórico
1960s - Introdução do analisador térmico diferencial
1964 - Desenvolvimento do DSC por Watson et al
1965 - Primeira International Conference on Thermal 	 	 Analysis in Aberdeen, Escócia
1968 - Estabelecida a ICTA. Renomeada em 1992 para 	 	 ICTAC
1969 - Publicada pela primeira vez o Journal of Thermal 	 Analysis and Calorimetry
1975 - Thermochimica Acta
1988 - Profs. Ivo Giolito e Massao Ionashiro - normas 	 	 brasileiras
ICTACT – International Confederation of Thermal Analysis and Calorimetry 
Técnicas de Caracterização de Polímeros - Sebastião Canevarolo Jr, Editora Artliber, 2004, pg. 229-263. 
Análise térmica de materiais - Cheila Gonçalves Mothé e Aline Damico de Azevedo, iEditora, 2002.
Caracterização de Polímeros - Determinação de Peso Molecular e Análise Térmica, - Elizabete F. Lucas, Bluma G. Soares e Elisabeth Monteiro, e-papers Editora, 2001.
Hatakeyama, T e Zhenhai Liu. Handbook of Thermal Analysis, John Wiley and Sons, New York, 1998.
Speyer, R.F. Thermal Analysis of Materials, Marcel Dekker, New York, 1993.
Brown, M.E. Introduction to Thermal Analysis: Techniques and Applications, Chapman and Hall, New York, 1988.
Wunderlich, B. Thermal Analysis, Academic Press, Inc, Boston, 1990.
Hatakeyama, T e Quinn, FX Thermal Analysis:Fundamentals and Applications to Polymer Science, John Wiley and Sons, 1994.
Turi, E. Editor. Thermal Characterization of Polymer Materials, Academic Press, Boston, 1981.
Referências
Análise Térmica TGA [1].pptx
Análise Termogravimétrica (TGA)
 ou
Termogravimetria (TG)
Objetivos 
Definição de Termogravimetria
Princípio de operação
Fatores que afetam as curvas de TG
Exemplos de estudos em TG
Definição segundo a ICTAC - TG
Técnica na qual a variação da massa da amostra (perda ou ganho) é medida em função da temperatura e/ou tempo, enquanto a amostra é submetida a uma programação controlada de temperatura.
Temperatura (ºC)
% massa
ICTAC – International Confederation of Thermal Analysis and Calorimetry 
Termogravimetria - TG
Modos de aplicação:
 Isotérmico ou estático
 Quase-estático
 Dinâmico
m = f (T ou t)
Temperatura
Curva de decomposição térmica de um material
Ti é a menor temperatura em que pode ser detectado o início da variação de massa para um determinado conjunto de condições experimentais.
Tf é a menor temperatura que indica que o processo responsável pela variação de massa foi concluído.
Tonset usada na prática para comparação, visto que é mais fácil de ser determinada do que a Ti.
T onset
m
Patamar inicial 
massa cte
Patamar final
massa cte
X (sólido) ------ Y (sólido) + Z (volátil)
T endset
Curva de decomposição térmica de um material:
TG e DTG
A curva de DTG apresenta as informações de uma forma mais facilmente visualizáveis;
 A curva DTG permite pronta determinação da temperatura em que a taxa de variação de massa é máxima, T pico, e fornece informações adicionais para a Tonset e Tendset;
 A área do pico sob a curva DTG é diretamente proporcional à variação de massa;
 A altura do pico da curva DTG a qualquer temperatura fornece a razão de variação de massa naquela temperatura. Esses valores podem ser usados para informações cinéticas, visto que as equações podem ser escritas conforme a equação [Wendlant, 1986]:
Tpico
Onde: A é o fator pré-exponencial, E é a energia de ativacão e R é a cte. da lei dos gases.
Aplicação das curvas DTG – Separação de reações sobrepostas
A curva (a) é correspondente à de uma reação que ocorre numa única etapa e numa estreita faixa de temperatura;
 A curva (b) consiste de duas reações que são parcialmente sobrepostas;
 A curva (c) representa duas reações, a primeira ocorrendo lentamente (I) e que é seguida por outra (II), que ocorre rapidamente;
 A curva (d) corresponde a uma série de reações secundárias ou menores que ocorrem simultaneamente ou próximas à reação principal.
Comparação de curvas TG/DTG, três das quais exibem reações sobrepostas [Wendlant, 1986].
Instrumentação
Instrumento: termobalança
Mecanismo de pesagem
forno
amostra
tara
massa
Programador de temperatura
gás
gás
Representação esquemática de um aparelho de Termogravimetria
Calibração da temperatura do forno
 Método recomendável é o Ponto de Curie de materiais ferromagnéticos.
O material colocado em cadinho é submetido a ação de um campo magnético. A balança registrará a massa inicial igual a soma da massa real + massa devida a interação entre o padrão e o imã. Quando o padrão é aquecido, ao atingir o ponto de Curie, ele perde suas características ferromagnéticas, ou seja, a massa resultante da interação magnética é anulada. A balança registrará uma perda de massa aparente.
Nickel – 355,3 ºC; Perkalloy – 596 ºC 
 Antes da calibração
Nickel – 355,3 ºC; Perkalloy – 596 ºC 
 Depois da calibração
Fatores que afetam as curvas de TG
VARIÁVEIS INSTRUMENTAIS
CARACTERÍSTICAS DA AMOSTRA
VARIÁVEIS INSTRUMENTAIS
		RAZÃO DE AQUECIMENTO DO FORNO
		REGISTRO OU VELOCIDADE DE REGISTRO 
		ATMOSFERA DO FORNO
		GEOMETRIA DO SUPORTE DA AMOSTRA E DO FORNO
 SENSIBILIDADE DO MECANISMO DE REGISTRO
		TIPO DO RECIPIENTE DE AMOSTRA
 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO RECIPIENTE DA AMOSTRA
Razão de aquecimento do forno
O aumento na razão de aquecimento desloca os eventos térmicos para temperaturas mais
altas. Tonset é menor quando se utiliza razão de aquecimento mais baixa.
Atmosfera do forno
Efeito do tipo de atmosfera sobre a curva de TG de um mesmo material, mantendo-se as demais condições de análise.
 Polímeros que sofrem despolimerização: atmosfera pouco afeta a decomposição térmica (PMMA, PTFE).
 Polímeros que não despolimerizam: a decomposição térmica é influenciada pelo gás.
Tipo do recipiente da amostra
 Estreito e fundo Vs raso e largo
_____ cadinho fundo
------- cadinho raso
As curvas registradas para a amostra disposta no cadinho estreito e fundo estão deslocadas para temperaturas mais altas, e que o intervalo de temperatura em que ocorre desidratação é maior, devido ao empacotamento da amostra (geometria do cadinho), e a maior dificuldade para liberação de água.
Independente da condição usada o percentual de perda de massa deve ser o mesmo – 12, 41% para desidratação.
Fatores que afetam as curvas de TG
CARACTERÍSTICAS DA AMOSTRA
	
 
 QUANTIDADE DE AMOSTRA
 TAMANHO E GEOMETRIA DA PARTÍCULA
 EMPACOTAMENTO
		CONDUTIVIDADE TÉRMICA
 CAPACIDADE CALORÍFICA
 NATUREZA DA AMOSTRA	
Quantidade de amostra
Massa de amostra menor promove uma melhor separação de eventos térmicos, e permite definir com maior nitidez o final da 1ª etapa de perda de massa e início da segunda.
Comparação entre curvas de TG do CuSO4.5H2O com diferentes massas de amostra, a 13 °C/min e atmosfera estática de ar.
Tamanho e geometria da amostra
Curvas de TG de amostras de um polímero sob formas físicas diferentes.
Amostra de mesma massa: cristais grandes ou partículas de baixa relação área superficial/massa decompõem-se mais lentamente do que partículas muito pequenas.
Aplicações da TERMOGRAVIMETRIA
Desidratação
Dessolvatação
Perda de plastificante
Descarboxilização
Pirólise
Oxidação
Conteúdo de cargas
Conteúdo de cinzas
Efeitos de aditivos
Decomposição
Estudo de estabilidade
Análise composicional
Estabilidade térmica de polímeros
Massa (mg)
Temperatura (o C)
Massa (mg)
Temperatura (o C)
Estabilidade térmica obtidas sob condições experimentais
idênticas e na mesma termobalança.
Cada polímero apresentou
perfil termogravimétrico característico.
Determinação de umidade
Amostra de algodão – teor de umidade entre 25 e 150°C (amostra não tratada).
Método eficiente para determinação quantitativa de umidade
e de outros voláteis em polímeros.
Avaliação do efeito de retardantes de chama
Curva (a) – algodão puro
Curva (b) – algodão tratado com retardante de chama
A Tonset indica que a decomposição térmica da amostra tratada inicia-se 40 °C abaixo daquela da amostra não tratada.
Porém, o percentual de perda de massa é cerca de 43% menor até a temperatura de 500°C, o que evidencia claramente o efeito do aditivo no material.
Composição de copolímeros
Poli(etileno-co-acetato de vinila)
Massa (%)
Temperatura (o C)
Poli(etileno-co-acetato de vinila)
100C/min; atmosfera: N2
Poli(estireno-co--metilestireno)
Temperatura (o C)
Massa (%)
PS
P(S-co-MS)
bloco
P-MS
P(S-co-MS)
aleatório
6 0C/min
Decomposição do oxalato de cálcio
Análise quantitativa de borracha por TG
Mistura de Borracha: Determinação do Teor de Plastificante 
1. Corrida Padrão TG
A decomposição, em atmosfera de nitrogênio, mostra o teor de plastificante de 9.9 %. O plastificante esta sendo liberado junto com a borracha. A separação do plastificante e da borracha não está muito clara.
Mass loss / %
Plasticizer
mass loss: -9.87 %
NR
mass loss: -38.81 %
SBR
mass loss: -14.79 %
Temperature / °C
DTG % / min
Sample:		NR/SBR
Sample mass:	20.64 mg
Crucible:		Pt open
Heating rate:	20 K/min
Atmosphere:	N2
Mistura de Borracha: Determinação do Teor de Plastificante 
2. Método Vácuo
Sob vácuo o plastificante mostra uma depressão de ponto de bolha.
 Neste caso o teor de plastificante determinado é de 13.10 %.
Mass loss / %
DTG % / min
Temperature / °C
Plasticizer
mass loss: - 13.10 %
NR
mass loss: - 36.97 %
SBR
mass loss: - 10.33 %
Sample:	NR/SBR
Sample mass:	20.64 mg
Crucible:	Pt open
Heating rate:	20 K/min
Atmosphere:	VACUUM
Considerações finais
Uma grande variedade de estudos aplicando a termogravimetria a materiais poliméricos pode ser desenvolvida, como, por exemplo, avaliação da estabilidade à oxidação, determinação do tempo de meia-vida e estudos sobre cinética de degradação térmica, que podem fornecer dados relativos à estrutura molecular e arranjos de unidades de repetição, assim como a determinação de parâmetros cinéticos (ctes de velocidade, fator freqüência e energia de ativação da degradação), entre outros.
29
Polímeros [1].pptx
1
POLÍMEROS
POLÍMEROS: ALGUNS CONCEITOS
Polimerização
Processo químico importante na produção de plásticos, borracha sintética e fibras artificiais. Nesse processo, moléculas chamadas monômeros se combinam umas com as outras formando moléculas maiores denominadas polímeros. 
Polímeros são macromoléculas em que existe uma unidade que se repete, chamada de mero. O nome vem do grego: poli = muitos e meros = partes. São moléculas relativamente grandes (macromoléculas), de massas molares da ordem de 103 a 106.
PVC
2
3
			
-Homopolímeros
-Copolímeros - são formados pela união de dois ou mais monômeros diferentes, cujas unidades podem ser distribuídas como se segue:
Estatístico/aleatório/randômico
Alternado
Em bloco
Graftizado/enxertado
(POLÍ)(MEROS)
 	Tipos de reação de polimerização
POLIADIÇÃO
Três etapas reacionais: iniciação, propagação e terminação, com velocidade e mecanismos diferentes. 
 Iniciação - formação de espécies reativas, por exemplo, radicais livres que atacarão os monômeros, iniciando o processo. [ I 2 2R*] [R* + M M 1*]
 Propagação - o núcleo reativo formado na iniciação se adiciona a molécula de monômero, formando-se novo núcleo reativo, de cadeia maior, e assim sucessivamente. Esta é a fase de crescimento da macromolécula.
[M n* + M M n+1* ]
 Terminação – ocorre a terminação do crescimento da macromolécula. Podem ser usados inibidores que destroem os centros ativos (hidroquinona, O2, S, etc.)
Uma vez iniciada a cadeia, o crescimento é muito rápido, com altos graus de polimerização obtidos no inicio da reação, mesmo com pouca conversão. Os pesos moleculares são da ordem de 10 5. Não há formação de subprodutos; as espécies que reagem tem centros ativos que são: íons (polimerização aniônica ou catiônica) ou radicais (polimerização via radicais livres), os quais acarretam um crescimento rápido, resultando desde o início em cadeias de alto P.M.
POLICONDENSAÇÃO
É uma reação em etapas no qual o crescimento da cadeia é lento, e a cadeia alcança pesos moleculares altos quando se atingem altas conversões [pesos moleculares de 1 - 2 x 10 4].
Na policondensação há subprodutos; o crescimento da cadeia depende da eliminação de moléculas pequenas como H2O, HCl, NH3, resultando em desaparecimento rápido dos monômeros, sem com isso acarretar imediato crescimento da cadeia polimérica.
PET
6
POLÍMEROS SEMI-CRISTALINOS
Polipropileno
Polietileno linear
Poliestireno sindiotático
Nylon
PET
POLÍMEROS AMORFOS
Poli(metacrilato de metila)
poliestirenoatático
policarbonato
poliisopreno
polibutadieno
PORQUE ALGUNS POLÍMEROS SÃO SEMI-CRISTALINOS E 
OUTROS SÃO AMORFOS??
Dois fatores são importantes:
estrutura polimérica
 forças intermoleculares
Se o polímero é regular e ordenado, ele empacota em
cristais facilmente. 
 poliestireno sindiotático poliestireno
atático
 ordenado sem ordem
CRISTALINO
AMORFO
7
8
POLARIDADE E CRISTALINIDADE
NYLON 6,6
ORDENAÇÃO DAS FIBRAS
LIGAÇÕES DE H
9
Poli(tereftalato de etileno) - PET
Os grupos polares tornam os cristais mais fortes.
Os anéis se agrupam ordenadamente.
A Tm é uma transição de 1ª ordem e é a temperatura de fusão dos domínios cristalinos de uma amostra de polímero.
A Tg é uma transição de 2ª ordem e é a temperatura na qual o domínio amorfo de um polímero readquire progressivamente a sua mobilidade.
 Determinam a faixa de temperatura na qual o polímero pode ser empregado.
10
O fato de uma amostra de polímero exibir as duas transições ou apenas uma delas depende da sua morfologia: polímeros completamente amorfos apresentam apenas Tg; polímeros semi-cristalinos apresentam Tm além de Tg.
Transições Térmicas
Polímeros apresentam três T:
Transição vítrea (Tg), fusão cristalina (Tm) e cristalização (Tc)
Tg
As cadeias poliméricas da fase amorfa adquirem mobilidade.
Tm
Com o aquecimento as regiões cristalinas desaparecem (fusão dos cristalitos).
Tc
Durante o resfriamento de um polímero semicristalino a partir do estado fundido, as cadeias se organizam de forma regular formando uma estrutura cristalina (cristalito ou lamela).