UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL METALÚRGICA DE VOLTA REDONDA
VMT- DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
MATERIAIS POLIMÉRICOS
Experiência 3: Cristalização em polímeros
1. Introdução
O processo de cristalização de polímeros difere dos sólidos cristalinos
convencionais, devido à natureza peculiar deste apresentar-se na forma de longas
cadeias poliméricas. Os domínios cristalinos, chamados “cristalitos”, são muito
menores do que os cristais normais, contêm muito mais imperfeições, e estão
interconectados com as regiões amorfas, não havendo uma divisão clara entre as
regiões cristalinas e amorfas. Além disso, uma completa transformação para o estado
cristalino é muito difícil, porque normalmente apenas uma parte da molécula adota a
conformação ordenada necessária.
2. Objetivo
Observar e analisar a cristalização do polietileno glicol 8000 para as diferentes
condições de resfriamento.
3. Material e equipamento
Polietilenoglicol 8000, lâminas de microscópio, espátula, chapa aquecedora,
recipiente metálico, gelo, lentes polarizadas.
4. Fundamentos teóricos
A capacidade de cristalização dos polímeros é função de suas características
estruturais:
cadeias lineares ou com poucas ramificações;
rigidez (ou flexibilidade) de cadeia principal;
grupos laterais suficientemente pequenos;
estereoregularidade: se houver grupos laterais, que eles se disponham de
forma regular e simetricamente ao longo da cadeia;
ligações intermoleculares secundárias fortes, isto é, presença de grupos
polares
copolimerização e de efeitos externos (ao polímero) durante a cristalização tais
como: taxa de resfriamento, taxa de deformação (orientação, fluxo), presença
de aditivos.
As propriedades físicas, mecânicas e termodinâmicas dos polímeros são
dependentes do grau de cristalinidade e da morfologia das regiões cristalinas.
Além disso, a estrutura cristalina dos polímeros é função do tipo de organização
espacial que as cadeias poliméricas adquirem em uma escala atômica, ou seja, como
os segmentos moleculares preenchem a célula unitária.
5. Procedimento experimental
1) Enumerar as lâminas limpas de 1 a 3.
2) Colocar 0,020g de polietileno glicol 8000 em cada uma das três lâminas de
microscópio.
3) Transferir as lâminas para a chapa aquecedora, aquecer as três amostras
até completa fusão. A temperatura de fusão do polietileno glicol 8000 é
baixa, de aproxidamente 61-64°C.
4) Observar se há presença de bolhas no polímero fundido, caso haja deixar a
amostra na chapa por um tempo maior. É importante a retirada das bolhas
para que não ocorra aprisionamento das mesmas.
5) Colocar uma lâmina sobre o polímero fundido e pressionar levemente de
modo a formar um filme fino, sem aprisionar bolhas.
Resfriar cada uma das amostras em uma das três condições abaixo:
Resfriamento rápido: à temperatura inferior a 0°C.
