POLÍMEROS EM SOLUÇÃO
• Polímeros em solução representa um sistema
conveniente de estudo das propriedades
macromolecular;
• Produção e controle da qualidade;
• Tipo de solvente – inflamabilidade, solução
aquosa, tiner, etc.
• Determinação da massa molar – tamanho da
cadeia polimérica;
Solubilidade
• Uma vez colocado num solvente, os polímeros dissolvem
em vários passos.
• o solvente deve molhar o polímero:
• difusão do solvente pelo polímero - inchaço.
Para polímeros de alto peso molecular, este
processo pode levar várias horas, dependendo
da dimensão da amostra, temperatura, e assim por
diante.
Conformação da Cadeia em Solução
•
•
•
•
Rotação em torno da ligação simples;
Ângulo de ligação e distancia interatômica;
Conformação em novelo;
Bom solvente ou temperatura alta – volume hidrodinâmico
aumenta;
• Cadeia mais estendida.
• Solvente pobre ou baixa temperatura – volume hidrodinâmico
diminui.
• Volume hidrodinâmico – medida entre os finais da cadeia
» Modelos estatísticos;
– Cadeia livremente ligada; cadeia com rotação tetraédrica livre; cadeia
tetraédrica com movimento restrito
Parâmetro de solubilidade Solventes (1)
Solubilidade de Polímeros (2)
• Quando a quantidade u for zero, significa que as forças estão
equilibradas e a cadeia do polímero não distingue moléculas de
solvente com as de outras cadeias poliméricas.
• Neste ponto as condições de mistura são simplificadas ocorrendo
a uma dada temperatura- de Flory para um dado solvente.
• Quando u < 0 significa atração polímero-polímero (aproximação entre
segmentos)  precipitação imediata (temperatura- > temperatura de
trabalho) ;
• Quando u > 0 significa atração polímero-solvente (afastamento entre
segmentos)  solubilidade (temperatura- < temperatura de trabalho)
.
As condições theta (θ)
Cadeias
expandidas
Cadeias se
tornam ideais
Bom Solvente
• Aumenta as dimensões do novelo (“coil”).
• O abaixamento da temperatura reduz o “poder"
do solvente.
• Mudanças na dimensão do novelo afetam a
viscosidade do polímero
• Temperatura de Flory- temperatura na qual a
"pobreza" do solvente compensa exatamente o
efeito do volume excluído.
1. Adição de um não solvente
1. Mudança no  levando à precipitação dos polímeros menos
estáveis;
2. Evaporação do solvente
1. Mudança do  levando a precipitação das cadeias de maior
massa molar;
3. Alteração da temperatura
1. Atinge a região de separação de fase;
4. Fracionamento por eluição com aumento da
temperatura
1. Separação dos diferentes tipos de cadeias (ramificadas /
lineares e maiores)
Fracionamento de Polímeros
•Na polimerização
•Larga distribuição de massas molares:
•MM  solubilidade
•O fracionamento se dá por precipitação de polímeros menos solúveis
por meio da instabilização da solução (turbidez).