Introducao a Polimeros - Eloisa Mano e Luis Claudio Mendes

Introducao a Polimeros - Eloisa Mano e Luis Claudio Mendes


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Eloisa ~ (a so t to Mano 
Luís Cláudio Mendes 
= . - . 
ZP edição revista e ampliada 
EDITORA EDGARD B ~ C H E R UM. I - 
CAPA: É a representação em arame de aço de um modelo de conformação estatística da molécula 
de polietileno de peso molecular aproximado 2.800 
A Lei de Direito Autoral 
(Lei n9 .610 de 19/2/98) 
no Título VII, Capítulo I1 diz 
- Das Sanções Civis: 
Art. 102 O titular cuja obra seja fraudulentamente reproduzida, divulgada 
ou de qualquer forma utilizada, poderá requerer a apreensão dos 
exemplares reproduzidos ou a suspensão da divulgação, sem 
prejuízo da indenização cabível. 
Art. 103 Quem editar obra literária, artística ou científica, sem autorização 
do titular, perderá para este os exemplares que se apreenderem e 
pagar-lhe-á o preço dos que tiver vendido. 
Parágrafo único. Não se conhecendo o número de exemplares 
que constituem a edição fraudulenta, pagará o transgressor o valor 
de três mil exemplares, além dos apreendidos. 
Art. 104 Quem vender, expuser a venda, ocultar, adquirir, distribuir, tiver 
em depósito ou utilizar obra ou fonograma reproduzidos com 
fraude, com a finalidade de vender, obter ganho, vantagem, pro- 
veito, lucro direto ou indireto, para si ou para outrem, será so- 
lidariamente responsável com o contrafator, nos termos dos artigos 
precedentes, respondendo como contrafatores o importador e o 
distribuidor em caso de reprodução no exterior. 
I 
' 
ELOISA BIASOTTO MANO 
Professor Emérito 
L U ~ S CLÁUDIO MENDES 
Pesquisador, D.Sc. 
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano 
Universidade Federal do Rio de Janeiro 
2: edição 
revista e ampliada 
EDITORA EDGARD BLÜCHER LTDA. 
O 1999 Eloisn Binsotto Marzo 
Lcrís Clhudio Melzcles 
É proibidn n reprod~rção totnl ozr pnrcicrl 
por qrrnkquer meios 
sern arrtoriznção escrita cln editorn 
EDITORA EDGARD BLÜCHER LTDA. 
Rua Pedroso Alvareiiga, 1245 - cj. 22 
04531-012 - Siío Paulo, SP - Bmsil 
Fas: (Oss11)3079-2707 
e-rnail: eblucher@uol.com.bi. 
Impresso no Brnsil Printed in Brnzil 
ISBN 85-21 2-0247-4 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) 
Mano, Eloisa Biasotto 
Introdução a polímeros 1 Eloisa Biasotto Mano, Luís 
Clcíudio Mendes. - 2. ed. rev. e ampl. - São Paulo: Edgard 
Blucher, 2004. 
Bibliografia 
ISBN 85-21 2-0247-4 
1. Polímeros e polimerização I. Mendes, Luís Cláudio. 
11. Título. 
04-01 97 CDD-547.7 
índices para catálogo sistemático: 
1. Polímeros: Química orgânica 547.7 
O presente trabalho se destina aos estudantes que, pela primeira vez, vão se deparar com 
o tema de Polímeros. Este assunto foi introduzido no currículo dos profissionais dos Cursos de 
Química Industrial e Engenharia Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro desde 
1962, na ocasião em que, como novo Professor Catedrático da Cadeira de Química Orgânica 11, 
incluí o capítulo de Polímeros na sua programação. 
É uma visão panorâmica e sua apresentação veio evoluindo até atingir o estágio que ora é 
publicado sob a forma de livro. O objetivo principal é tornar o assunto interessante e o jargão 
polimérico, familiar àqueles profissionais. O aprofundamento em cada um dos tópicos desta 
obra é encontrado nos cursos de pós-graduação (Mestrado e Doutorado, Especialização e 
Aperfeiçoamento) em Ciência e Tecnologia de Polímeros, oferecidos pelo Instituto de 
Macromoléculas da Universidade Federal do Rio de Janeiro. 
A publicação deste livro foi possível graças à participação eficiente e desinteressada de 
meus colaboradores e amigos, especialmente Josemar Mendes Gaspary, Hélio Jorge Figueiredo, 
Marcos Lopes Dias, Luís Cláudio Mendes, Paulo Guimarães e Hilda Feíiows Garcia. A Autora 
apresenta também seus agradecimentos aos engenheiros químicos Luiz Carlos Cunha Lima, 
Amilcar Pereira da Silva e Douglas Chicrala deAbreu,pela colaboração prestada na obtenção de 
dados industriais atualizados, e a Estireno do Nordeste (EDNSA), através de seu Diretor 
Superintendente, engenheiro Normélio da Costa Moura, que viabilizou a publicação. Representa 
uma homenagem de gratidão da Autora ao ilustre Professor CARL S. MARVEL, da Universidade 
deArizona, EUA, que,ainda ativo em pesquisas,acaba de completar seus 90 anos de vida laboriosa 
e profícua, e a quem deve a Autora a orientação no início de sua carreira. 
Rio de Janeiro, 25 de março de 1985 
Eloisa Biasotto Mano 
Professor Carl S. Marvel 
Universidade de Arizona (EUA) 
Pioneiro em Química de Polímeros 
* 1894 - 1 1988 
Diante da grande aceitação deste livro, e levando em conta a experiência acumulada em 
uma década, decidiu-se preparar uma 2: edição, ampliando alguns tópicos e incluindo novos 
assuntos de interesse geral. Procurou-se manter primordialmente o caráter didático da obra, 
que visa atender àqueles que,pela primeira vez,se interessam pelo fascinante tema dos Polímeros. 
Como anteriormente, trata-se de oferecer informações ao estudante, industrial ou profissional 
de áreas afins, que procura a fácil compreensão em superfície, sem buscar profundidade em 
tópicos específicos. Para isso, procurou-se o apoio de um co-autor, envolvido tanto no ensino 
quanto em atividades de caráter industrial no campo de Polímeros. 
Espera-se que as modificações introduzidas, tanto na redistribuição dos temas quanto na 
apresentação gráfica, encontrem receptividade por parte da vasta legião de profissionais que 
contribuem para o desenvolvimento científico-tecnológico do País. 
OsAutores expressam seu agradecimento a todos aqueles que, de uma forma ou de outra, 
colaboraram para que fosse possível completar este trabalho, especialmente o estudante André 
Luiz Carneiro Simões, que participou da digitação de textos, com competência e dedicação. 
Rio de Janeiro, novembro de 1998 
Eloisa Biasotto Mano 
Lu& Cláudio Mendes 
Alfa 
Beta 
Gama 
Delta 
Épsi~on 
Zeta 
Eta 
Teta 
lota 
Capa 
Lambda 
M i 
N i 
Xi (CS) 
Ômicron 
Pi 
R6 
Sigma 
Ta u 
ípsi~on 
Fi 
K i 
Psi 
ômega 
Capítulo 1 
Capítulo 2 
Capítulo 3 
Capítulo 4 
Capítulo 5 
Capítulo 6 
Capítulo 7 
Capítulo 8 
Capítulo 9 
Capítulo 10 
Capítulo 11 
Capítulo 12 
Capítulo 13 
Capítulo 14 
Capítulo 15 
Capítulo 16 
Capítulo 17 
Capítulo 18 
Capítulo 19 
Introdução 1 
Nomenclatura de polímeros 10 
Classificação de polímeros 13 
Condições para uma rnicromolécula formar polúnero 16 
A estrutura química dos monômeros e as propriedades dos polímeros 22 
O peso molecular e as propriedades dos pol'heros 24 
A estrutura macromolecular e as propriedades dos poiímeros 34 
Processos de preparação de polímeros 48 
Técnicas empregadas em polimerização 52 
Avaliação das propriedades dos polímeros 58 
Processo de transformação de composições moldáveis em 
artefatos de borracha, de plástico, e fibras 65 
Polímeros de interesse industrial - Borrachas 75 
Polímeros de interesse industrial - Plásticos 90 
Polímeros de interesse industrial - Fibras 107 
Os polímeros na composição de adesivos industriais 120 
Os polímeros na composição de tintas industriais 130 
Os polímeros na composição de alimentos industriais 145 
Os polímeros na composição de cosméticos industriais 158 
Processos industriais de preparação dos principais monômeros i64 
Índice de Assuntos 172 
Índice de Polímeros Industriais 185 
Vocabulário Inglês-Português 187 
Figura 1 Diversas representações para o polietileno linear (a) Modelo de macromolécula 
completa, com peso molecular aproximado de 30.000 (b) Modelos atômicos 
de Stuart (c) Fórmula molecular de um trecho da macromolécula 2 
Figura 2 Representação de conformação estatística de polietileno linear com 
200 átomos de carbono (p.m. z 2.800) 2 
Figura 3 Representação de conformação estatística de 40 moléculas de pentano