Ligações Cruzadas Elastômeros e Termofixos
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A
B
C
Fig. 1 Comportamento tensão-deformação para polímeros frágeis ( A ), plásticos ( B ) e altamente elásticos ( C )
Tensão
Deformação
Frágeis: que sofrem fratura quando submetidos à tração (A).
Plásticos: A deformação inicial é elástica seguida por escoamento e logo em seguida uma deformação plástica (B).
Polímeros elastômeros: são aqueles que quando submetidos a uma tensão, deformam-se elasticamente. (C).
Materiais elastoméricos têm estrutura amorfa quando livres;
Tensão é aplicada, as cadeias alinham-se na direção da força, desenrolando a estrutura do polímero;
O polímero volta ao seu estado anterior enrolando-se novamente, quando a tensão cessa.
Estrutura Amorfa
Estrutura Organizada
Extraído da Hevea brasiliensisNa composição: média 35% de hidrocarbonetos, destacando-se o 2-metil-1,3-butadieno (C5H8) comercialmente conhecido como isopreno, o monômero da borracha. O látex é uma dispersão coloidal estável e praticamente neutro, com pH 7,0 a 7,2, mas quando exposto ao ar por um período de 12 a 24 horas, o pH cai para 5,0 e sofre coagulação espontânea, formando o polímero que é a borracha.
2-metil-1,3-butadieno
Problema : Borracha natural é muito mole o que limita suas aplicações
Charles Goodyear (1800 – 1860)
Fazia diversos experimentos com borracha. Adicionou enxofre a um pedaço de látex. Um dos pedaços de sua nova mistura escapou-lhe dos dedos e caiu sobre uma chapa quente (1839). E ao redor da área carbonizada estava uma borda marrom seca e elástica Uma das maiores descobertas acidentais da história.
ESTRUTURASLigações entre
cadeias
TermoplásticosLineares ou
ramificadasVan der Waals
TermofixosReticulado tridimencional
Covalentes predominant
e
ElastoméricosLineares com alguma
reticulaçãoVan der Waals e
covalentes
Borracha Sintética
A adição de outros monomeros muda propriedades do material
Não amolecem com o aumento da temperatura
Ligações cruzadas covalentes são formadas entre as cadeias adjacentes.
Assim a cadeia resiste ao movimento rotacional e vibracional dos átomos. Somente com o aumento excessivo da temperatura é que irá ocorrer a quebra destas ligações
Leo Beakeland (1863 - 1944).
Inventou um produto revolucionário - o ' Bakelite' em 1907. Baquelita foi o primeiro plástico sintético.
Termofixo
Bibliografia
Dickie, R.A. , Labana, S.S, Bauer, R.S. , Cross - Linked Polymers : Chemistry , Properties , And Applications (ACS Symposium Series), American Chemical Society, 1989.
CALLISTER, WD, Ciências e Engenharia dos Materiais - Uma Introdução – LTC, 2002.
http://www.biomodulacaocorporal.com.br/polimetilmetacrilato_bioplastia.htm acesso em 23/09/2006.
http://www.revistapesquisa.fapesp.br/?art=2898&bd=1&pg=1&lg acesso em 23/09/2006.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Proto-hist%C3%B3ria acesso em 23/09/2006