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Estrutura e Propriedades de Polímeros - Marcelo Rabello

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E S T R U T U R A E
P R O P R I E D A D E S
D E P O L Í M E R O S
L I V R O D I D Á T I C O E E - G U I D E
M A R C E L O S I L V E I R A R A B E L L O
 
 
 
 
Marcelo Silveira Rabello 
Engenheiro de Materiais, Mestre em Engenharia Química, Doutor em Engenharia de Materiais 
Professor Titular da Universidade Federal de Campina Grande (PB) 
Currículo Lattes 
 
 
 
 
 
 
 
Estrutura e Propriedades de Polímeros 
Texto didático e e-guide 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campina Grande, março de 2021. 
 
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780876P5
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Arte da capa: Camila Petrucci dos Santos Rosa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este livro a todos aqueles que me 
acompanham na jornada da vida, em especial 
Célia (esposa), Neli (filha) e Rafael (filho). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prefácio 
 
 
Prefaciar o livro Estrutura e Propriedades de Polímeros do Prof. Marcelo Rabello é uma enorme honra. 
Primeiramente, pela grande experiência e competência comprovadas do autor e, ainda, pela inovadora 
metodologia que esta obra representa. 
O livro está “aparentemente” organizado em 7 capítulos, a saber: 1. Introdução, 2. Conceitos e estruturas 
básicas, 3. Estados físicos e transições, 4. Estrutura dos polímeros cristalinos, 5. Cinética de cristalização 
e fusão cristalina, 6. Comportamento mecânico e 7. Fatores que controlam as propriedades. Uso a 
palavra “aparentemente” pois, quando comecei a leitura, já no primeiro capítulo, pude perceber que ele 
nos traz uma amplitude de informações que nos faz viajar por referências e fontes nacionais e 
internacionais, ampliando os conceitos e ideias sobre os temas que estamos lendo. Alguns dos sites aos 
quais nossa leitura é direcionada mostram, de forma descontraída e com uma linguagem simples, 
aspectos fundamentais da área de materiais poliméricos. Além disso, neste capítulo são apresentados 
dados de mercado dos materiais, desenvolvidas discussões e mostradas inovações em desenvolvimento, 
tanto nas Universidades como nos demais setores da economia. Esses são alguns dos pontos que tornam 
o livro do Prof. Rabello atemporal, pois algumas informações são atualizadas na origem 
automaticamente, o que garante ao leitor que ele terá acesso a conteúdo sempre renovado. 
Esse livro, pelo que percebi, traz também os temas trabalhados de forma prática e vai se aprofundando 
à medida que se avança na leitura dos capítulos. Esse aprofundamento provavelmente se dá pois o Prof. 
Marcelo usa, em alguns momentos, artigos originais que são clássicos da literatura. Além disso, temos 
em cada capítulo quadros que nos provocam sobre o entendimento que tivemos acerca dos temas 
apresentados, além de nos propor experimentos simples, práticos e seguros. Adorei verificar o cuidado 
na diagramação dos rodapés - coloridos – um verdadeiro convite a verificar as informações ali contidas, 
sempre relevantes e não apenas genéricas. 
Desde a capa, o livro conta com um design gráfico sofisticado, cujos elementos, como figuras e gráficos, 
contemplam um planejamento visual que facilita nosso entendimento sobre os temas abordados. O fato 
de ser digital, nos permite ampliá-los para ver detalhes do que está sendo apresentado. 
 No capítulo 1 você verá, de forma resumida mas servindo de motivação para os próximos capítulos, os 
fatores que afetam o comportamento de um material; os temas são abordados em diferentes níveis, 
 
 
para que possamos entender desde as transições físicas e químicas até o desempenho dos produtos 
acabados. 
Os conceitos iniciais de polímeros, as suas estruturas básicas e as arquiteturas moleculares, são 
apresentadas no Capítulo 2. De forma contextualizada e mostrando aspectos fundamentais das ligações 
químicas, as configurações e transições são mostradas. 
As transformações dos polímeros amorfos e semicristalinos e as suas influências cinéticas, regadas de 
exemplos práticos, estão discutidas nos capítulos 3, 4 e 5. O autor relaciona mudanças ambientais com 
eventuais alterações na morfologia dos materiais e as decorrentes alterações das suas propriedades. 
Apresenta também, de forma simplificada e direta, o efeito da estrutura molecular sobre a cristalinidade 
dos polímeros. Em seguida, se aprofunda na cinética de cristalização e evidencia como as propriedades 
de produtos acabados são alteradas, a depender do mecanismo de cristalização desenvolvido por um 
material cristalino, em função da natureza do processo ou das condições operacionais nas quais o 
processamento foi conduzido. 
O Capítulo 6 inicia apresentando um gráfico de propriedades mecânicas, evidenciando sua relação com 
a morfologia dos materiais. Além disso, apresenta os mecanismos de deformação e discorre sobre os 
principais conceitos associados às propriedades mecânicas. São evidenciadas, ainda, as formas pelas 
quais fraturas podem ocorrer nos polímeros, em função de suas características estruturais. 
No último capítulo do livro você vai encontrar discussões acerca dos demais fatores que definem as 
propriedades dos polímeros. Tópicos não abordados anteriormente como, por exemplo, a degradação 
química, são apresentados. O ensaio de stress cracking, para a previsão e prevenção das falhas 
inesperadas em polímeros termoplásticos, é discutido por um dos maiores especialistas do país. 
É claro que em um prefácio não posso falar muitos detalhes do livro, mas posso garantir que você ficará 
animado em utilizar essa importante contribuição para a área de materiais poliméricos e, quando 
perceber, já leu ele todo. 
Parabenizo ao Prof. Marcelo Rabello também pelo desprendimento de nos brindar com uma excelente 
obra - e quando falo presentear me refiro ao tremendo altruísmo na gratuidade da distribuição desse 
livro. Isso mostra a nobreza e sensibilidade do Professor de Campina Grande, que doa uma experiência 
de mais de 30 anos, para um país que precisa tanto de uma educação para todos. 
Prof. Marcelo Rabello, seu pioneirismo no novo modelo de livro didático, sua coragem e inovação, serão 
sempre lembrados. 
 
Prof. Derval dos Santos Rosa 
 
 
 
 
 
Apresentação 
 
 
Esse livro é o resultado do trabalho de muitos anos... Como estudante, como Engenheiro de Materiais, 
como pós-graduando, como pesquisador e como docente vivi (e vivo) o mundo dos polímeros, 
procurando entender todas as suas facetas. É fascinante compreender como o resultado final na forma 
de um produto acabado é dependente de uma simples (ou complexa) combinação de fatores que se 
interconectam (ou se “emaranham”) em um conjunto de influências. A partir dessa compreensão, tudo 
faz sentido, como se fossemos desfiando, linha a linha, uma rede de conceitos que compõem o 
entendimento dos materiais poliméricos. 
Como docente, procuro transmitir esses ensinamentos de modo prático, que faça sentido para os alunos 
e, assim, contribua para a formação dos mesmos. Ministro a disciplina “Estrutura e Propriedades de 
Polímeros” na Universidade Federal de Campina Grande e, ao longo dos anos, fui amadurecendo esse 
assunto na perspectiva de ensino-aprendizagem. Não “inventei” o conteúdo, mas dei uma versão ao 
mesmo e que, acredito, atinge os objetivos propostos para a disciplina. Com a evolução dessa 
abordagem, chegou o momento disponibilizar essa perspectiva na forma de um livro didático. 
Essa é a ideia central de Estrutura e Propriedades de Polímeros, que lhes apresento. Um livro 
essencialmente didático – escrito para o aluno. Para o aluno aprender o conteúdo proposto e ir além, 
com estímulos para adquirir mais conhecimento e ampliar os seus horizontes. Acredito ser útil também 
para professores, igualmente envolvidos no desafio e nobreza de formar pessoas preparadas para os 
desafios da vida. Profissionais atuantes no vasto mercado de materiais poliméricos poderão fazer uso 
das considerações e exemplos aqui contidos para entender melhor essa classe