Estados físicos
Estados:
 líquido
 sólido
 gasoso
Estados Físicos:
* líquido viscoso
* vítreo
* cristalino
Transições
Polímero amorfo
Polímero semi-cristalino
Polímero 100 % cristalino
 Temperatura
de transição vítrea (Tg)
 Temperatura de fusão (Tm)
Fatores que
influenciam a Tg
 flexibilidade
 geometria
 grupos
pendentes
 grupo pendente polar
 plastificante
Fatores que
influenciam a Tm
rigidez da cadeia principal
 presença de grupos polares (-CONH- ,
-OH)
 presença de grupos laterais

Tabela 8. Variação da Tm com a rigidez da cadeia.
unidade repetitiva
Tm (C)
-CH2-CH2-
140
-CH2-CH2-O-
67
-CH2-CH2-CO-O-
122
-CH2-CH2-CO-NH-
330
-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-NH-
260
Comportamento mecânico
dos polímeros
 faixa
de comportamentos mecânicos:
( T) frágeis
plástico
viscoelástico
viscoso ( T)
- 20 a 300o C: atravessam toda a faixa
variações no E e Resistência de 1000 x
Comportamento mecânico
dos polímeros
 Função
de sua massa molar e do quão
próximo ele se encontra da sua Tg
 Faixa
de temperatura normalizada: T/Tg
T = temperatura na qual o material se encontra
PMMA: Tg elevada ( T = 0,25 Tg) ----> frágil na Tamb.
PE: Tg ≈ Tamb ----> comportamento viscoelástico
Poli(isopreno): Tg baixa ( T = 1,5 Tg) ----> elastômero
E x T / Tg
Rigidez X Resistência
Mecânica
 RIGIDEZ:
descreve a resistência à
deformação elástica
 RESISTÊNCIA
MECÂNICA: descreve
a resistência ao colapso do material
através da deformação viscoelástica
ou fratura.
RIGIDEZ
módulo de elasticidade ou módulo de
Young:
E (t,T) =  /  (t,T)
 = tensão
 = deformação
dependente do tempo e da
temperatura

Polímeros lineares
amorfos: PMMA, PS
 1.
Regime vítreo:
E (3000 MPa)
 2. Regime viscoelástico ou de transição
vítrea: E = 3 MPa
 3. Regime borrachoso: E = 3 MPa
 4. Regime viscoso: escoamento
 5. Regime de decomposição: degradação
1. Regime Vítreo
Tg = rompimento das ligações
secundárias
Linhas cheias:
ligações covalentes
Linhas pontilhadas:
ligações secundárias
Módulo de
elasticidade
 Média
da rigidez de cada um destes 2 tipos
de ligação
 = f(/E1) + (1-f) /E2 = {(f/E1) + [(1-f)/E2]}
E =  / = {(f/E1) + [(1-f)/E2]}-1
f = fração de lig. covalentes de módulo de elasticidade E1
(1 - f) = fração de lig. secundárias de E2
f = 1 : E = 103 GPa
f = 0 : E = 1 GPa
f = 1/2 : E = 3 GPa
f = 3/4 : E = 8 GPa
polímeros c/ deformação segundo
uma direção preferencial : E = 100 Gpa (~Al)
Relaxações
secundárias
 Regime
Vítreo : temperatura
influencia no E
 estrutura “frouxa” ----> mobilidade
de grupos laterais c/ o aumento da
temperatura
 essas relaxações podem diminuir o
E por um fator de 2 ou +
2. Regime viscoelástico ou de
transição vítrea
T
rompimento das lig. sec.
movimentação das cadeias
E
polímero tensionado
deslizamento de
cadeias
deformações locais (fluência)
T > Tg: movimentação das cadeias
retirada a carga: relaxação - leva tempo
Esquema de equivalência entre o efeito do tempo
e da temperatura no regime visco - elástico
3. Regime borrachoso
T > Tg : líquido viscoso (cadeias curtas)
elastômero (cadeias longas)
N = nós
“memória”
E é baixo = platô
borrachoso
4. Regime viscoso
T > 1,4 Tg : ligações secundárias
completamente rompidas
Nós eventualmente presentes deslizam quando
submetidos a tensionamento
Termoplásticos são moldados: polímeros
lineares transformam-se em líquidos viscosos
5. Regime de decomposição
T
degradação
energia térmica excede a energia
coesiva das moléculas que o compõem
trabalhar a T < 1,5 Tg p/ evitar degradação
Diagrama do E p/ polímeros