Alguns tipos de polietilenos comerciais produzidos pelo processo Ziegler-Natta contém uma pequena proporção de 1-hexeno \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH}\left(\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{9}\right), 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 \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH}\left(\mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{9}\right) 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.

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)

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