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Aula 5 - Polímeros

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(ABS) e polioxifenileno
(PPO).
05/04/2021 Disciplina Portal
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Termoplásticos de engenharia especiais: em aplicações em que alta temperatura é a
exigência maior são utilizados polímeros com grande quantidade de anéis aromáticos na
cadeia principal, a qual aumenta a estabilidade térmica para uso ininterrupto a temperaturas
acima de 150°C. Como exemplos, têm-se polímeros contendo enxofre (polisulfonas,
polisulfeto de fenileno (PPS), poliamidas (poli-imida poliamida), alguns poliuretanos,
poliéter-éter-cetona (PEEK) e polímeros de cristal líquido polimérico.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
As propriedades mecânicas dos polímeros são
especi�cadas pelos mesmos parâmetros usados
para os metais, obtendo os valores do módulo de
elasticidade, do limite de resistência à tração e das
resistências ao impacto e à fadiga, sendo que para
muitos polímeros, utiliza-se de grá�cos tensão-
deformação para a caracterização de alguns destes
parâmetros mecânicos. 
Os comportamentos típicos tensão-deformação dos
polímeros são mostrados na �gura ao lado.
 
Grá�co de tensão-deformação dos polímeros. 
Fonte: CALLISTER, (2002).
A curva “A” ilustra o comportamento de polímeros frágeis, que apresentam ruptura no trecho elástico. 
A curva “B” apresenta comportamento semelhante àquele encontrado em materiais metálicos e caracteriza o trecho
inicial elástico, seguido por escoamento (limite de escoamento 1) e por uma região de deformação plástica até a
ruptura à tração (limite de resistência à tração LRT) que pode obter valores maiores ou menores que o limite de
escoamento. 
A curva C é totalmente elástica, típica da borracha (grandes deformações recuperáveis mesmo sob pequenos níveis de
tensão) e é característica da classe dos elastômeros.
Saiba +
Apesar do comportamento mecânico parecido, os polímeros podem ser, em alguns aspectos, mecanicamente diferentes dos
metais, como por exemplo, em relação ao módulo de elasticidade, limite de resistência à tração e alongamento (CALLISTER,
2002).
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Propriedades Térmicas
Além das propriedades térmicas que caracterizam os
polímeros como termoplásticos ou termo�xos e das
transições térmicas dos polímeros conforme
conceito apresentado, algumas características
destacam-se: a baixa condutividade térmica e os
altos coe�cientes de dilatação térmica linear, quando
comparados a materiais não poliméricos, podendo
ser quatro a cinco vezes maiores, da ordem de 0,2 a
2,3x10-4 ºC-1 (MANO, 1991).
Propriedades Óticas
A principal propriedade ótica a ser considerada pelos
polímeros é a transparência, podendo ser encontrada
em polímeros amorfos ou com muito baixo grau de
cristalinidade, quantitativamente expressa pela
transmitância (razão entre a quantidade de luz que
atravessa o meio e a quantidade de luz que incide
perpendicularmente à superfície, podendo alcançar
até 92% nos plásticos comuns). 
Materiais poliméricos muito cristalinos tornam-se
translúcidos ou semitransparentes, ou mesmo
opacos.
PROPRIEDADES QUÍMICAS
As características mecânicas dos polímeros podem se apresentar muito sensíveis às interações químicas como o
ambiente, ou seja, na presença de água, oxigênio, solventes orgânicos etc. (CALLISTER, 2002). 
Dentre as propriedades químicas mais importantes, podemos destacar a resistência à oxidação, ao calor, às radiações
ultravioleta, à água, a ácidos e bases, a solventes e reagentes (MANO, 1991). Vejamos essas propriedades:
1. Oxidação
Essa resistência é muito encontrada em macromoléculas contendo apenas ligações simples
entre átomos de carbono. Ex.: PE, PP. A resistência é menor, particularmente em borrachas,
rompendo as cadeias e na presença de ozônio. Ex.: devido a centelhas elétricas, nas
imediações de tomadas, forma-se ozônio;
2. Calor
A resistência é maior abaixo da temperatura de transição vítrea, e é menor com a presença
de oxigênio pela ruptura das ligações covalentes dos átomos nas cadeias
macromoleculares. Ex.: PVC.
3. Raios Ultravioleta
A resistência é menor em macromoléculas com dupla ligação entre átomos de carbono. Ex.:
�ssuras e rachaduras com a fragmentação do polipropileno ou polietileno, quando expostos
à luz do Sol.
4. Umidade
Polímeros que absorvem água sofrem alteração de volume, que, em muitos casos, podem
atrapalhar a aplicação na qual se exige a precisão. Outro aspecto acerca da resistência a
água é que esses polímeros podem sofrer o aumento do seu peso, in�uencia no
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dimensionamento e na aquisição desses materiais, nestes casos, os polímeros devem
passar por um sistema de pré-secagem antes de sua modelagem. Resinas fenólicas, por
exemplo, no caso de cura incompleta dos laminados, incham, mudam de tamanho e sofrem
delaminação.
5. Ácidos
O contato com ácidos em geral, em meio aquoso, pode causar a parcial destruição das
moléculas poliméricas. Ex.: Resinas melamínicas e produtos celulósicos sofrem alteração
em meio ácido mesmo diluído.
6. Bases
Soluções alcalinas (básicas), usualmente aquosas, em maior ou menor concentração, são
bastante agressivas a polímeros cuja estrutura apresente certos agrupamentos, como
carboxila, hidroxila, fenólica e éster. Ex.: Resinas fenólicas e epoxídicas.
7. Solventes e Reagentes
Quando as moléculas do solvente são mais a�ns com as do polímero do que com elas
próprias, podem penetrar entre as cadeias macromoleculares, gerando interações físico-
químicas. Forças intermoleculares como pontes de hidrogênio, ligações dipolo-dipolo ou
mesmo forças de Van der Waals, permitem a dispersão, em âmbito molecular, dos
polímeros, isto é, sua desagregação.
8. In�amabilidade
Quando um polímero orgânico é aquecido, ele sofre progressivamente modi�cações físico-
químicas, que podem inclusive levar a sua decomposição total em produtos voláteis. Nem
todos os polímeros possuem esse comportamento. No caso da madeira, o processo de
decomposição deixa resíduo (cinzas). Em outros polímeros, o processo de decomposição
pela elevação da temperatura não ocorre, classi�cando esse polímero como incombustível.
CARACTERÍSTICAS E TIPOS
Um número limitado de monômeros tem sido preferido pela indústria para a produção de polímeros de uso geral e
quase todos são de origem petroquímica, conforme se vê pelos processos de fabricação. 
Outros monômeros são empregados apenas quando as características do polímero são especiais (MANO; MENDES,
2004). O quadro a seguir relaciona os monômeros olefínicos mais importantes, bem como os polímeros
correspondentes. 
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Já no quadro seguinte são apresentados os monômeros di-hidroxilados de maior interesse industrial, utilizados na
fabricação de poliéteres ou poliésteres. 
 
* Polímero obtido através de reação deste com outro monômero. 
Monômeros di-hidroxilados mais importantes. 
Fonte: MANO; MENDES, (2004).
Alguns desses monômeros di-hidroxilados, líquidos, podem ser também utilizados sob a forma de epóxidos gasosos,
conforme a tecnologia a ser utilizada na fabricação do polímero. 
 Monômeros industriais com grupamentos funcionais aminados são úteis na fabricação de polímeros, tal como
mostrado a seguir. 
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* Polímero obtido através de reação deste com outro monômero. 
Monômeros aminados mais importantes. 
Fonte: MANO; MENDES, (2004).
O quadro a seguir relaciona os monômeros monocarbonilados, isto é, os aldeídos, assim como outros compostos
bifuncionais correlacionados, tais como ácido

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