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EM014MATERIAIS POLIMRICOSLISTA DE EXERCCIOS 21 sem. 2014
Prof. Marcos Akira dvila
1) Valores dos parmetros de rede a, b e c so dados para um
conjunto depolmeros cristalinos de clula unitria ortorrmbica.
Calcule a densidade decada cristal. O eixo da cadeia est em
negrito.
a. Polietileno: 0,73; 0,492; 0,254 nm; 2[-CH2-CH2-]
unidades/clulaunitria.
b. PVC sindiottico: 1,04; 0,53; 0,51 nm; 4[-CH2=CHCl-]
unidades/clulaunitria.
c. Poli(fluoreto de vinila): 0,857; 0,495; 0,252 nm;
2[-CH2=CHF-]unidades/clula unitria.
d. Poli(fluoreto de vinilideno): 0,847; 0,470; 0,256 nm;
2[-CH2-CF2-]unidades/clula unitria.
2) Os pontos de fuso de molculas lineares CxH2x+2 podem ser
descritos pelaseguinte equao emprica:
()
a. Faa um grfico de Tmem funo dex usando esta equao e comparecom
os valores medidos de Tmmostrados na tabela abaixo.
b. Encontre o valor de Tmpara um polietileno de alto peso
molecular.
3) Calcule o grau de cristalinidade de um poliacetal (POM) de
densidade de 1410kg/m3, sabendo que as densidades das fases
cristalina e amorfa so 1506 e
1250 kg/m3, respectivamente.
4) Foram conduzidos experimentos para medir a cristalinidade
mximaxmde umasrie de copolmeros aleatrios de etileno o propileno.
Para o PE linear xm =
95%. A introduo de 4 grupos CH3- por 100 cadeias de carbono
reduziu xm
para 50% e para 20 grupos CH3- por 100 cadeias de carbonoxm= 0%.
Calcule a
frao mssica de propileno no copolmero para obter 50% e 0% de
cristalinidade.
5) A temperatura de transio vtrea Tg (K) de um copolmero
aleatrio dadapela equao abaixo:
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onde w1 e w2 so fraes mssicas dos comonmeros, e Tg1 e Tg2 so
as
temperaturas de transio vtrea dos copolmeros correspondentes.
Calcule Tg
para o copolmero de etileno-propileno amorfo descrito no
problema anterior,
sabendo que Tg = -120oC para o PE e Tg= -19
oC para o PP.
6) Uma molcula de polietileno linear tem peso molecular de
84000.a. Calcule o comprimento da cadeia totalmente estendida,
assumindo que
no h distoro devido aos ngulos de ligao.
b. Clculos baseados em um ngulo de valncia de 109,5 o, e
rotaocompletamente livre sobre cada ligao fornece o resultado de
que uma
molcula de polietileno linear contendo y ligaes C-C equivalente
a
uma cadeia livremente ligada composta de y/3 segmentos. Usando
este
resultado, encontre R da molcula de polietileno.
7) Por que a cristalinidade de polmeros estereoregulares e
polmeros linearestende a ser maior?
8) O que so esferulitos? Como esto arranjados os cristalitos
nessa estrutura?Como se d a formao de um esferulito?
9) adequado falar em Tm e Tg em elastmeros e termofixos?
Explique.10)A moldagem por injeo consiste em forar um polmero
fundido para dentro
de uma cavidade (molde), que mantido a uma temperatura baixa.
Quando
peas espessas de polmeros semicristalinos, como o polipropileno,
so
moldadas, s vezes so observados os chamados chupados na pea.
Esse
defeito uma depresso observada na superfcie da pea moldada. Por
que
esse defeito ocorre? Dica: Os polmeros possuem baixa
difusividade trmica.
11)Foi realizado um ensaio de DSC de uma amostra moldada por
injeo de umdado polmero semicristalino, a uma taxa de aquecimento
de 5oC/min a partir
da temperatura ambiente. Observou-se a presena de um pico de
cristalizao
a uma dada temperatura Tc, entre Tg e Tm. O que isso quer dizer
em relao ao
processo de cristalizao desta pea durante o processamento? O que
pode ser
feito no processo de injeo para maximizar o grau de
cristalinidade da pea?
12)Esboce um termograma de DSC, indicando as transies
endotrmicas eexotrmicas, de um polmero semicristalino que foi
resfriado rapidamente do
estado fundido para uma temperatura abaixo de Tg e
posteriormente aquecido
a uma taxa de aquecimento constante lenta.
