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Estrutura e Propriedades de Polímeros - Marcelo Rabello

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de materiais e, assim, 
solucionar problemas e desenvolver produtos ainda melhores. 
O livro não tem, absolutamente, a pretensão fazer uma revisão do estado da arte, muito menos de dar 
a última palavra. Sendo repetitivo, é um livro concebido para o aluno aprender mais. Muitos dos 
assuntos aqui presentes, como cinética de cristalização e mecânica da fratura, apenas para citar dois 
exemplos, são tão importantes e tem conteúdo tão vasto que até poderiam ser tema de livros 
independentes. Estão aqui como partes de um todo – nessa teia de conhecimentos – em nível de 
profundidade compatível com a proposta geral do livro. 
 
 
Há alguns anos, ministrando curso para profissionais de indústria, um dos participantes (que tinha 40 
anos de experiência em polímeros) me falou que, durante as aulas, sempre refletia “como posso utilizar 
isso que estou aprendendo agora?” Essa reflexão “catalisou” o meu propósito de tornar o ensino mais 
direcionado à realidade prática, explicitando a importância de cada conceito, cada equação, cada gráfico, 
cada representação esquemática... Esse livro tem muito dessa filosofia! Evitei abordar teorias muito 
complexas e equações sem propósito prático, concentrando todos os meus esforços na aplicabilidade 
de cada tópico aqui abordado. Espero ter conseguido. 
Estrutura e Propriedades de Polímeros não é apenas um livro didático. É também um guia eletrônico 
para outras fontes de informação, como sites e vídeos, em que o leitor poderá dinamizar o seu estudo 
com informações complementares, casos correlatos e tecnologias envolvidas. Dessa forma, mesmo 
preferindo estudar pela versão impressa, recomenda-se que mantenha a versão digital para fazer uso 
dos inúmeros links disponibilizados. 
Por ser eletrônico, o livro pretende ser dinâmico, com atualizações frequentes, e posso até considerar 
sugestões de conteúdo para edições futuras. Preciso da sua ajuda também na identificação de 
incorreções e imprecisões, links inválidos, etc., o que pode ser feito neste site. 
Por fim, gostaria de dizer que oferecer esse trabalho no formato digital, totalmente gratuito, foi uma 
forma de agradecimento por muito que a vida me deu, tanto no âmbito pessoal quanto profissional. 
Mais ou menos próximo do tempo de aposentadoria e refletindo sobre tudo que me ocorreu ao longo 
da minha trajetória, posso dizer que sou muito feliz profissionalmente e compartilho com você esse 
momento através desse livro. Espera que lhe seja útil. 
 
 
Marcelo Silveira Rabello 
Campina Grande, 22 de Março de 2021 
 
 
 
https://sites.google.com/view/marcelorabello/home
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
 
 
 
 
1. Introdução ............................................................................................................ 12 
2. Conceitos e estruturas básicas .............................................................................. 20 
2.1. Arquitetura molecular e forças coesivas .................................................................... 22 
2.2. Orientação molecular e anisotropia ........................................................................... 28 
2.3. Configurações moleculares ........................................................................................ 31 
2.4. Conformações e flexibilidade da cadeia polimérica .................................................. 34 
2.5. A transição vítrea ....................................................................................................... 37 
Sugestões de atividades práticas ................................................................................................. 44 
Sugestões para estudo complementar ........................................................................................ 46 
Referências .................................................................................................................................. 46 
3. Estados físicos e transições .............................................................................................. 48 
3.1. Transições em polímeros amorfos ............................................................................ 49 
3.2. Transições em polímeros semicristalinos .................................................................. 57 
3.3. Os copolímeros e seus estados físicos e transições. Alguns exemplos ...................... 62 
Sugestões de atividades práticas ................................................................................................. 69 
Sugestões para estudo complementar ........................................................................................ 70 
Referências .................................................................................................................................. 71 
 
 
4. Estrutura dos Polímeros Cristalinos ................................................................................. 72 
4.1. Cristalinidade e cristalizabilidade ......................................................................................... 73 
4.2. Cristalinidade vs. propriedades – exemplos ........................................................................ 79 
4.2.1. O polietileno e os seus tipos ...................................................................................... 80 
4.2.2. O polipropileno copolímero ....................................................................................... 83 
4.3. Determinação do grau de cristalinidade ............................................................................... 86 
4.3.1. Cristalinidade por densidade ..................................................................................... 87 
4.3.2. Cristalinidade por DSC ............................................................................................... 88 
4.3.3. Cristalinidade por difração de raios-X ........................................................................ 92 
4.3.4. Comparação entre os métodos para determinar a cristalinidade ............................. 94 
4.4. Morfologia dos polímeros .................................................................................................... 95 
4.4.1. Teorias para explicar a cristalinidade dos polímeros ................................................. 95 
4.4.2. Células cristalográficas em polímeros ........................................................................ 100 
4.4.3. Cristais lamelares e fibrilares ..................................................................................... 102 
4.4.4. Esferulitos .................................................................................................................. 103 
4.4.5. Conexões interlamelares e interesferulíticas ............................................................. 108 
4.4.6. Esferulitos por microscopia ótica ............................................................................... 112 
Sugestões de atividades práticas ................................................................................................. 114 
Sugestões para estudo complementar ........................................................................................ 115 
Referências .................................................................................................................................. 115 
5. Cinética de cristalização e fusão cristalina ........................................................................ 117 
5.1. Cinética de cristalização ........................................................................................................ 118 
5.2. Agentes nucleantes ............................................................................................................... 123 
5.3. Acompanhamento da cristalização ....................................................................................... 130 
5.3.1. Acompanhamento
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