Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 15.Perguntas e Problemas - Ex. 33
Para cada um dos seguintes pares de polímeros, trace e legenda em um mesmo gráfico as curvas esquemáticas do volume específico em função da temperatura (isto é, trace gráficos separados para os itens (a), (b) e (c)).
(a) Polipropileno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de ; poliestireno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
(b) Copolímero poliestireno-butadieno enxertado com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas, copolímero poliestireno-butadieno aleatório com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
(c) Polietileno com massa específica de e grau de polimerização de ; polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
O exercício nos pede para esboçar em um mesmo gráfico as curvas esquemáticas do volume específico em função da temperatura para cada item.
Ou seja, vamos ter que avaliar os fatores que afetam a temperatura e o volume específico comparando cada situação.
As temperaturas de transição vítrea e de fusão , aumentam com o aumento da rigidez da cadeia, e esta rigidez é aumentada pela presença, na cadeia, de ligações duplas e de grupos laterais que sejam volumosos ou polares.
Outro fator que deve ser levado em consideração será a massa molar que faz com que as temperaturas aumentem também.
Passo 2
No item (a) por exemplo nos é dado o polipropileno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de e o poliestireno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
Os dois materiais possuem de cristalinidade, ou seja, são semicristalinos e suas curvas vão se parecer com a curva da Figura .
Para a mesma cristalinidade, de acordo com o apêndice o polipropileno possui uma densidade menor que o poliestireno.
E como discutido anteriormente, a maior massa molar no poliestireno lhe confere maiores temperaturas de fusão e transição vítrea que no polipropileno.
Sendo:
polipropileno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
poliestireno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
O nosso gráfico pode ser esboçado da seguinte maneira:
Passo 3
O item (b) nos pede para comparar o copolímero poliestireno-butadieno enxertado com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas com o copolímero poliestireno-butadieno aleatório com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
O copolímero poliestireno-butadieno aleatório tem grau de cristalização mais alto do que o exertado, por isso possui uma densidade e temperaturas de fusão e transição vítrea mais altas.
Além disso, quanto mais reticulação houver, maiores serão as temperaturas.
Sendo:
copolímero poliestireno-butadieno enxertado com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
copolímero poliestireno-butadieno aleatório com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
O nosso gráfico pode ser esboçado da seguinte maneira:
Passo 4
O item (c) nos pede para comparar o Polietileno com massa específica de e grau de polimerização de ; polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
Sabe-se que uma maior densidade (massa específica) e um maior grau de polimerização são fatores que indicam maiores temperaturas de transição vítrea e de fusão.
Sendo:
Polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
O nosso gráfico pode ser esboçado da seguinte maneira:
Resposta
- polipropileno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
- copolímero poliestireno-butadieno enxertado com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
- Polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
poliestireno esferulítico com de cristalinidade e massa molar ponderal média de .
copolímero poliestireno-butadieno aleatório com dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
polietileno com massa específica de e grau de polimerização de .
