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Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

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permitido para as cadeias se movam e se alinhem.<br />

A química molecular bem como configuração de cadeia também influenciam a capacidade de<br />

um polímero de se cristalizar. Cristalização não é favorecida em polímeros que são compostos de<br />

quimicamente complexas estruturas de meros (por exemplo, poliisopreno). Por outro lado,<br />

cristalização não é facilmente prevenida em polímeros quimicamente simples tais como polietileno e<br />

politetrafluoroetileno, mesmo para velocidades de resfriamento muito rápidas.<br />

Para polímeros lineares, cristalização é facilmente realizada porque virtualmente não existem<br />

restrições para prevenir o alinhamento da rede. Quaisquer ramos laterais interferem na cristalização,<br />

de maneira que polímeros ramifica<strong>dos</strong> nunca são altamente cristaliza<strong>dos</strong>; de fato, excessiva<br />

ramificação pode prevenir qualquer cristalização seja ela qual for. Polímeros em rede são quase<br />

totalmente amorfos, enquanto que vários graus de cristalinidade são possíveis para aqueles que são<br />

cruzadamente liga<strong>dos</strong>. Com relação aos estéreoisômeros, polímeros atáticos são difíceis de<br />

cristalizar; entretanto, polímeros isotáticos e sindiotáticos se cristalizam muito mais facilmente porque<br />

a regularidade da geometria <strong>dos</strong> grupos laterais facilita o processo de ajuste juntamente às cadeias<br />

adjacentes. Também quanto mais volumosos ou quanto maiores forem os grupos de átomos liga<strong>dos</strong><br />

lateralmente tanto menor será a tendência à cristalização.<br />

Para copolímeros, como uma regra geral, quanto mais irregular e mais randômico forem os<br />

arranjos de meros tanto maior a tendência para o desenvolvimento de não-cristalinidade. Para<br />

copolímeros alternantes e em bloco existe alguma probabilidade de cristalização. Por outro lado,<br />

copolímeros randômicos e enxerta<strong>dos</strong> são normalmente amorfos.<br />

Numa certa extensão, as propriedades físicas de materiais poliméricos são influenciadas pelo<br />

grau de cristalinidade. Polímeros cristalinos são usualmente mais fortes e mais resistentes à<br />

dissolução e amolecimento por calor. Algumas destas propriedades são discutidas nos subsequentes<br />

capítulos.<br />

15.11 - CRISTAIS DE POLÍMEROS<br />

Nós vamos agora discutir brevemente alguns <strong>dos</strong> modelos que foram propostos para descrever o<br />

arranjo especial de cadeias moleculares em cristais de polímeros. Um modelo inicial aceito durante<br />

muitos anos é o modelo da micela-franjada ("fringed-micelle"), mostrado na Figura 15.11. Foi<br />

proposto que um polímero semicristalino consiste de pequenas regiões cristalinas (cristalitos, ou<br />

micelas), cada uma tendo um alinhamento preciso, estando as mesmas embutidas dentro de uma<br />

matriz amorfa composta de moléculas randomicamente orientadas. Assim, uma molécula de uma<br />

cadeia única passaria através vários cristalitos bem como através de várias regiões amorfas<br />

intervenientes (interpostas).<br />

Figura 15.11 - Modelo de micela-franjada de um polímero semicristalino, mostrando regiões tanto<br />

cristalinas quanto amorfas. (A partir de H.W. Hayden, W.G.Moffatt, e J. Wulff, The Structure and<br />

Properties of Materials, Vol.III, Mechanical Behavior, Copyright 1965 por John Wiley & Sons,<br />

New York, Reimpresso por permissão de John Wiley & Sons,Inc.)<br />

Mais recentemente, investigações foram centradas em monocristais de polímeros cresci<strong>dos</strong> a<br />

partir de soluções diluídas. Estes cristais são plaquetas finas (ou lamelas) de forma regular, de

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