Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

ligarem. Consequentemente, a temperatura de fusão é decrescida à medida em que a ramificação é
aumentada. Ou, o aumento da massa molecular (ou do comprimento da cadeia) eleva a temperatura
de fusão. As extremidades de cadeia são livres para se moverem em resposta a movimentos
vibracionais. À medida em que o comprimento de cadeia é aumentado, o número de extremidades
de cadeia é reduzido. Isto resulta num aumento em energia, que é necessário para estimular
suficiente movimento vibracional para causar a fusão; esta energia adicional deve ser suprida por
uma temperatura de fusão maior. As temperaturas de fusão de um número de polímeros estão
contidas na Tabela 16.2.
Tabela 16.2 - Temperaturas de Fusão e de Transição Vítrea para Alguns dos Materiais Poliméricos
Mais Comuns.
Para polímeros amorfos e durante o aquecimento, a transição vítrea corresponde à
transformação a partir de um material rígido para um que tem características do tipo borracha. A
temperatura de transição vítrea também depende de alguns componentes estruturais, que influenciam
a capacidade de cadeias moleculares vibrarem e rodarem à medida em que a temperatura é elevada.
Flexibilidade de cadeia provavelmente tem a influência mais pronunciada. Quanto mais rígida (ou
menos flexível) for uma cadeia, tanto menor será a probabilidade dela experimentar movimento
rotacional com a elevação da temperatura e tanto maior será a magnitude de T g . Flexibilidade de
cadeia pode ser diminuída pela introdução de grupos de átomos volumosos ou grandes à cadeia
polimérica, o que restringe a rotação molecular. Além disso, se ligações cruzadas entre cadeias
forem introduzidas, movimento molecular também será restringido,com um subsequente aumento na
T g . A Tabela 16.2 dá as temperaturas de transição vítrea para vários polímeros.
A dependência de T g e de T m em relação à massa molecular é demonstrada na Figura
16.7. Ambas as temperaturas sobem e depois se tornam independentes da massa molecular com o
seu aumento. A Figura 16.7 ilustra também a influência da temperatura e da massa molecular sobre
a natureza do polímero. Em temperaturas relativamente elevadas, existe um líquido fluido para
massas moleculares baixas; enquanto isso, para massas moleculares intermediárias e altas
prevalecem, respectivamente, estados de líquido viscoso e de sólido tipo borracha. Polímeros
sólidos cristalinos são formados em temperaturas inferiores e em massas moleculares menores, que
desenvolvem caráter mais amorfo à medida em que a mssa molecular aumenta.
Figura 16.7 - Dependência de propriedades de polímero bem como temperaturas de fusão e de
transição vítrea em relação à massa molecular. (de F.W. Billmeyer, Jr., Textbook of Polymer
Science, 3a. Edição, Copyright 1984 por John Wiley & Sons, New York. Reimpresso por
permissão de John Wiley & Sons, Inc.)
16.5 - POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS E TERMORÍGIDOS
Um esquema de classificação de materiais poliméricos é de acordo com a resposta
mecânica a elevadas temperaturas. Termoplásticos (ou polímeros termoplásticos) e
Termorrígidos (ou polímeros termorrígidos) são as 2 divisões. Termoplásticos se amolecem