Enunciado

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 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 75.000   g / m o l ; poliestireno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 100.000   g / m o l .

(b) Copolímero poliestireno-butadieno enxertado com 10 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas, copolímero poliestireno-butadieno aleatório com 15 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.

(c) Polietileno com massa específica de 0,985   g / c m 3 e grau de polimerização de 2500 ; polietileno com massa específica de 0,915   g / c m 3 e grau de polimerização de 2000 .

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 T v e de fusão T f , 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 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 75.000   g / m o l e o poliestireno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 100.000   g / m o l .

Os dois materiais possuem 25 % de cristalinidade, ou seja, são semicristalinos e suas curvas vão se parecer com a curva B da Figura 15.18 .

Para a mesma cristalinidade, de acordo com o apêndice B 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:

1 : polipropileno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 75.000   g / m o l .

2 :   poliestireno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 100.000   g / m o l .

O nosso gráfico pode ser esboçado da seguinte maneira:

Passo 3

O item (b) nos pede para comparar o copolímero poliestireno-butadieno enxertado com 10 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas com o copolímero poliestireno-butadieno aleatório com 15 % 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:

1 : copolímero poliestireno-butadieno enxertado com 10 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.

2 :   copolímero poliestireno-butadieno aleatório com 15 % 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 0,985   g / c m 3 e grau de polimerização de 2500 ; polietileno com massa específica de 0,915   g / c m 3 e grau de polimerização de 2000 .

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:

1 : Polietileno com massa específica de 0,985   g / c m 3 e grau de polimerização de 2500 .

2 :   polietileno com massa específica de 0,915   g / c m 3 e grau de polimerização de 2000 .

O nosso gráfico pode ser esboçado da seguinte maneira:

Resposta

  1. 1 : polipropileno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 75.000   g / m o l .
  2. 2 :   poliestireno esferulítico com 25 % de cristalinidade e massa molar ponderal média de 100.000   g / m o l .

  3. 1 : copolímero poliestireno-butadieno enxertado com 10 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.
  4. 2 :   copolímero poliestireno-butadieno aleatório com 15 % dos sítios disponíveis com ligações cruzadas.

  5. 1 : Polietileno com massa específica de 0,985   g / c m 3 e grau de polimerização de 2500 .

2 :   polietileno com massa específica de 0,915   g / c m 3 e grau de polimerização de 2000 .

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