Alguns tipos de polietilenos comerciais produzidos pelo processo Ziegler-Natta contém uma pequena proporção de 1-hexeno
, como co-monômero. Como você espera que sejam as propriedades do copolímero resultante em relação ao homopolímero produzido pelo mesmo processo?
Passo 1
O enunciado diz que, no processo Ziegler–Natta de polimerização do etileno, adiciona-se uma pequena fração de 1-hexeno
como co-monômero. O tema é química de polímeros: precisamos entender como a incorporação de um comonômero insaturado gera ramificações na cadeia e como isso afeta cristalinidade, densidade, propriedades térmicas e mecânicas.
Passo 2
O 1-hexeno entra na reação de polimerização pela dupla ligação, tornando-se parte da cadeia principal do polietileno mas deixando um grupo lateral – a ramificação curta – de quatro carbonos. Essas ramificações impedem que as macromoléculas se empacotem de forma ordenada.
Como o empacotamento fica menos regular, a cristalinidade do polímero cai. Menos cristalinidade significa menor densidade (fica mais “solto” o arranjo das moléculas) e queda na temperatura de fusão, já que as regiões cristalinas são responsáveis pelo ponto de fusão mais alto.
Como o empacotamento fica menos regular, a cristalinidade do polímero cai. Menos cristalinidade significa menor densidade (fica mais “solto” o arranjo das moléculas) e queda na temperatura de fusão, já que as regiões cristalinas são responsáveis pelo ponto de fusão mais alto.
Passo 3
Com menor cristalinidade e densidade, o material ganha:
- maior flexibilidade e tenacidade (mais resistente a impactos),
- menor rigidez e resistência à tração comparado ao polietileno homopolímero,
- melhor processabilidade em extrusão e injeção (viscosidade de melt flow mais alta).
Passo 4
Em resumo, o copolímero etileno/1-hexeno tem propriedades intermediárias entre um polietileno de baixa densidade (LDPE) e um de alta densidade (HDPE), aproveitando flexibilidade do primeiro e resistência relativa do segundo.
Resposta
- Redução da cristalinidade e da densidade
- Diminuição da temperatura de fusão
- Aumento da flexibilidade e tenacidade (melhor resistência a impactos)
- Menor rigidez e resistência mecânica à tração
- Melhor processabilidade (maior fluidez de melt flow)