Conceitos Gerais

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FORÇAS MOLECULARES EM 
POLÍMEROS
FORÇAS MOLECULARES NOS POLÍMEROS
• Ligações primárias
• Ligações secundárias
Interações intermoleculares
Interações intramoleculares
LIGAÇÕES PRIMÁRIAS
• Ligações iônicas
• Ligações metálicas
• Ligações covalentes
LIGAÇÃO METÁLICA
Compartilhamento de elétrons (nuvem eletrônica); não-direcional
Pouco comum em polímeros!!!
Ocorre quando íons metálicos são incorporados ao 
polímero.
LIGAÇÃO IÔNICA
Transferência de elétrons; não-direcional
Pouco comum em polímeros!!!
Ocorre em polímeros ligados a metais e ionômeros.
LIGAÇÃO IÔNICA
Exemplo: Ionômeros
LIGAÇÃO IÔNICA
Exemplo: Ionômeros
Predominante em polímeros!!
LIGAÇÃO COVALENTE
Compartilhamento de elétrons; altamente direcional
Em geral, envolvem alta energia e curta distância
LIGAÇÃO COVALENTE
Capacidade de rotação
flexibilidade
Força de ligação
Propriedades térmicas
LIGAÇÃO COVALENTE
• Ligações de Van der Waals
Interação dipolo-dipolo
Interação dipolo induzido
• Ligações de hidrogênio
LIGAÇÕES SECUNDÁRIAS
Mais fraca do que as ligações primárias
Operam a longa distância (0,25 – 0,50 nm)
Grande influência nas propriedades dos polímeros
LIGAÇÕES DE VAN DER WAALS
- Interação dipolo-dipolo
• Moléculas com grupamentos polares
(PAN, PVC, etc).
• Diferença de eletronegatividade.
• Ocorre em virtude do arranjo 
simétrico das regiões carregadas 
positiva- e negativamente.
PVC
LIGAÇÕES DE VAN DER WAALS
- Interação dipolo-dipolo
• polaridade dos grupamentos, intensidade da força intermolecular
Poliacrilonitrila
LIGAÇÕES DE VAN DER WAALS
- Interação dipolo induzido
Entre moléculas apolares ou com grupamentos apolares.
Forças temporárias e flutuam ao longo do tempo.
Em polímeros, explica a força de atração entre moléculas de poliolefinas de
caráter apolar polietileno, polipropileno.
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
Moléculas polares e hidrogênio ligado
covalentemente a F, O, N.
Ocorre em polímeros com grupamentos
amida, amina, uretano, ácido carboxílico,
álcool, etc.
Força de ligação secundária com maior
magnitude.
Papel importante na estabilização de
estruturas de proteínas.
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
FORÇAS INTERMOLECULARES
Forças intermoleculares 
“seguram” as cadeias, 
impedindo seu deslocamento 
Forças intermoleculares 
enfraquecem quando o 
material é aquecido ����
translação das moléculas 
Força relativa das ligações secundárias
Dipolo induzido < dipolo-dipolo < ligação de hidrogênio.
• Forças primárias: ligação entre moléculas diferentes ou entre unidades 
repetitivas da molécula.
� Ligações covalentes (iônicas ou metálicas em menor grau), fortes 
� Determinam a estrutura química e o tipo de cadeia polimérica, 
incluindo configuração. 
� Influenciam na na rigidez/flexibilidade da cadeia polimérica, assim 
como em sua estabilidade (térmica, química, fotoquímica…).
• Forças secundárias: ligação entre moléculas diferentes ou entre segmentos 
da mesma molécula. Ligações fracas.
� Determinam as propriedades físicas (temperatura de fusão 
cristalina, solubilidade, cristalinidade, … ).
� intensidade, atração entre as cadeias, dificuldade de 
separação e/ou fluxo de uma cadeia sobre a outra.
Resumindo…
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CONCEITOS GERAIS EM 
POLÍMEROS
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I. ARQUITETURA DA MOLÉCULA
Ligação cruzada
Cada monômero é ligado somente a 
outros dois monômeros.
Um monômero pode ser ligar a mais de
dois outros monômeros. As ramificações
podem ser constituídas pelos meros da
cadeia principal ou de meros diferentes
resultantes da copolimerização.
Cadeias poliméricas interconectadas por 
ligações químicas (ligações cruzadas).
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Baixa densidade de ligações cruzadas: as ligações 
primárias ocorrem entre as ramificações e outras 
moléculas em certos pontos de conexão. 
(Elastômero)
Elevada densidade de ligações cruzadas ou 
rede: a massa polimérica como um todo é 
uma grande macromolécula 
(termorrígidos).
I. ARQUITETURA DA MOLÉCULA
- Polímeros Reticulados -
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Polímero linear ou ramificado?!!
Poli(acrilato de butila)
!!! LINEAR !!!
As ramificações correspondem a sequências de unidades
repetitivas.
Grupos 
laterais
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• Termoplásticos: fundem por aquecimento e solidificam por resfriamento,
em um processo reversível (transformação física).
Podem ser dissolvidos em solventes adequados.
Polímeros lineares ou ramificados.
Ex.: PE, PS, náilon, PVC etc.
II. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FUSIBILDADE
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• Termorrígido: não são capazes de tornarem-se fuidos devido à presença
de alta densidade de ligações cruzadas (estrutura reticulada) .
Polímeros infusíveis e insolúveis.
Adesivos, tiNtas, polímeros de reforço etc.
Ex.: Resina fenólica (baquelite), resina epóxi
II. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FUSIBILDADE
Resina fenólica
Os hidrogênios nas posições orto e para em
relação aos grupos –OH (indicados por *)
podem reagir com formaldeído para formar
oligômeros inicialmente.
TERMORRÍGIDO – Ex.: Resina fenólica
VULCANIZAÇÃO
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Plástico
Fibras
Borracha (Elastômero)
III. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO
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Borracha ou elastômero:
• São materiais de origem natural ou sintética que, após sofrerem
deformação sob ação de uma força, retornam a sua forma original
quando esta força é removida.
• Material macromolecular que exibe elasticidade em longa faixa a
temperatura ambiente.
• Ex.: polibutadieno, borracha nitrílica, SBR etc.
III. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO
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Plástico:
• Do grego = “adequado à moldagem”.
• Material macromolecular que, embora sólido no estado final, em algum
estágio do seu processamento pode tornar-se fluido e moldável, por
ação do calor e pressão.
• Ex.: PE, PP etc.
III. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO
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Fibra:
• Corpo flexível, cilíndrico que tem razão elevada entre comprimento e
dimensões laterais.
• Composto principalmente por moléculas lineares orientadas
longitudinalmente.
• Ex.: poliésteres, poliamidas etc.
III. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO