COT795 – Princípios de Materiais Poliméricos Período: 2011/1Profª Rossana ThiréAluna: Bruna Nunes Teixeira DRE: 1112300-75

Exercícios

1) Explique a afirmativa: “As reações em cadeia apresentam alto grau de polimerização, mas baixa

conversão” .

Resposta: Na reação de polimerização em cadeia, ou poliadição, o crescimento da cadeia se dá de

forma muito rápida, com alto grau de polimerização logo de início (número de meros presentes na

cadeia). Nessa reação, não há formação de subprodutos, uma vez que a união dos monômeros

acontecem pelos centros ativos, que podem ser íons ou radicais livres. Graças a isso, dizemos que o

grau de conversão em subprodutos é baixo.

2)Coloque o mecanismo de polimerização do poliestireno a partir do monômero estireno e

utilizando o peróxido de benzoíla como iniciador. Escreva todas as reações envolvidas.

Resposta: O poliestireno é formado por poliadição via radical livre. Os radicais livres são formados

pelo inicializador que, nesse caso, é o peróxido de benzoíla.

peróxido de benzoíla Radical derivado do ácido Benzóico

O peróxido de benzoíla sofre clivagem hemolítica na ligação O-O, quando submetido a

temperaturas elevadas, resultando em duas moléculas radicalmente ativadas. A espécie ativa

formada atacará imediatamente o monômero estireno, gerando um radical livre que iniciará a

propagação.

Radical derivado do ácido Benzóico Estireno

A propagação é considerada a fase mais importante da poliadição, uma vez que nela ocorre o

Centro ativo

crescimento da cadeia polimérica. Ao centro ativo, formado durante a iniciação, une-se outro

monômero idêntico ao primeiro. Isso gera um novo centro ativo ligeiramente maior que o anterior e

assim sucessivamente, até a terminação.

Estireno

A terminação consiste na extinção do centro ativo e pode acontecer devido a reação entre espécies

químicas ativas ou inertes. Isso leva ao término do crescimento da cadeia. No caso do poliestireno,

essa terminação poderá ser por combinação, desproporcionamento ou transferência de cadeia.

3) Compare as principais características entre as reações de poliadição e policondensação

(mecanismo reacional, tipo de monômero, grau de conversão, grau de polimerização do produto

final, velocidade de reação, subprodutos).

Resposta: A reação de polimerização por adição consiste na combinação de dois ou mais

monômeros para produzir uma cadeia , sem a formação de subprodutos. Nesse processo ocorrem

três reações sucessivas ou simultâneas em que a concentração dos monômeros (que são

constituídos por átomos de carbono ligados covalentemente) diminui de maneira gradativa, a

medida que essas reações vão acontecendo. Para que aconteça é necessário que haja, pelo menos,

uma insaturação reativa no monômero. Devido a não formação de subprodutos durante a união dos

meros, tem-se um baixo grau de conversão. O grau de polimerização do produto final é alto, na

ordem de 105 e a velocidade de polimerização é rápida, com altos graus de polimerização já no

início da reação. Os mecanismos reacionais da poliadição são homolíticos ou heterolíticos ou,

ainda, por coordenação.

Já na reação de polimerização por condensação o crescimento da cadeia se dá de forma lenta

e há formação de subprodutos . É uma reação em etapas, em que não há distinção reacional entre o

início da formação do polímero e o crescimento macromolecular ou mesmo a interrupção desse

crescimento. Nesse tipo de polimerização, a concentração dos monômeros diminui rapidamente.

Esses monômeros vão apresentar em sua cadeia principal, não apenas átomos de carbono ligados

covalentemente, mas também átomos de outros elementos, como oxigênio, nitrogênio, enxofre,

entre outros. O grau de conversão da policondensação é alto, devido a formação de subprodutos

durante a reação. O peso molecular da cadeia apenas se eleva depois de haver tempo suficiente para

a intercondensação dos monômeros formados. O grau de polimerização dessa reação é menor do

Centro ativo Centro ativo

que o da poliadição, estando na ordem de 104.

4) Qualquer substância de baixo peso molecular pode ser considerada um monômero? Justifique.

Resposta: Não, uma vez que somente pode ser considerado um monômero uma molécula com

unidade de repetição.