Por que o PEBD possui menor densidade do que o PEAD?

Passo 1

O enunciado pergunta por que o polietileno de baixa densidade (PEBD) apresenta densidade menor que o polietileno de alta densidade (PEAD). O assunto é estrutura e organização das cadeias poliméricas e como isso afeta a cristalinidade e, consequentemente, a densidade do material.

Passo 2

Na fabricação do PEBD, as cadeias de \text{–CH}_2– são bastante ramificadas: isso significa que há “galhos” laterais saindo da cadeia principal. Já no PEAD, as cadeias são praticamente lineares, com pouquíssimas ramificações. Essa diferença estrutural é crucial para o empacotamento das cadeias.

Passo 3

As ramificações do PEBD impedem que as cadeias se arranjem umas sobre as outras de forma bem ordenada. Como resultado, o grau de cristalinidade do PEBD é menor: há mais regiões amorfas (desorganizadas) e menos regiões cristalinas (bem empacotadas). No PEAD, as cadeias lineares alinham-se facilmente, formando cristalinidade maior.

Passo 4

A densidade de um polímero cresce com sua cristalinidade, pois regiões cristalinas ocupam menos volume por conterem cadeias muito próximas. Assim, o PEBD, com menor cristalinidade, tem densidade ao redor de \rho_{\text{PEBD}}\approx0,92\\ \mathrm{g/cm^3},
enquanto o PEAD, mais cristalino, fica em \rho_{\text{PEAD}}\approx0,95\\ \mathrm{g/cm^3}.

Resposta

O PEBD possui menor densidade porque suas cadeias ramificadas dificultam o empacotamento e reduzem a cristalinidade, gerando uma estrutura mais frouxa (amorf!fa) e, portanto, densidade inferior à do PEAD.

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