comportamento optico dos polÍmeros. as propriedades óticas dos polímeros podem informar sobre a...

COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO OPTICO DOS OPTICO DOS POLÍMEROSPOLÍMEROS

As propriedades óticas dos

polímeros podem informar sobre a

estrutura e ordenação

moleculares, bem como sobre a existência de tensões ou regiões sob

deformação.

Muitos materiais plásticos são transparentes e usados em aplicações óticas

Tensões em uma régua escolar de acrílico

As propriedades usualmente medidas e reportadas pelos fornecedores são:

OPACIDADE

A TRANSLUCIDEZ (QUANTA LUZ ATRAVESSA O MATERIAL)

O ÍNDICE DE AMARELAMENTO (APARÊNCIA)

O ÍNDICE DE REFRAÇÃO (REFRAÇÃO DA LUZ)

TransparentTransluscent

Opaque

As principais propriedades óticas são:

•Transparência

•Índice de refração

Transparência

A transparência a luz visível é apresentada por polímeros amorfos ou com muito baixo grau de cristalinidade. A presença de inclusões muito pequenas, ou de cristalitos, torna o material semitransparente, pois essas partículas atuam espalhando a luz. Materiais poliméricos muito cristalinos tornam-se translúcidos ou semitransparentes, ou mesmo opacos.

PS

Índice de refração

É a razão entre a velocidade da radiação eletromagnética no vácuo e a velocidade de um dado meio.

PET- índice de refração ~1,55 NR- índice de refração ~1,25

COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO ELÉTRICO DOS ELÉTRICO DOS POLÍMEROS POLÍMEROS

PLÁSTICOS

EXCELENTES ISOLANTE ELÉTRICOS

Um grupo especial de polímeros conduz eletricidade. E,

além disso, emitem luz quando submetidos a um

determinado potencial elétrico. "Descobertos" há menos

de 30 anos, estes polímeros estão abrindo

possibilidades fantásticas na indústria tecnológica,

como monitores de plástico e músculos artificiais.

Polianilina é um dos mais importantes polímeros condutores

Em 1970 um grupo de químicos descobriu que alguns polímeros eram condutores elétricos

Desde então, começou-se a

pensar em fios de plástico, circuitos

mais leves, músculos

artificiais, entre outros.

Alguns destes polímeros tinham

outra propriedade: emitiam luz quando

conduziam eletricidade,

dependendo do potencial aplicado

Estes polímeros são conhecidos como LEP - light emitting polymers.

LIGAÇÕES CONJUGADAS Estes polímeros possuem

ligações duplas conjugadas - permitindo a mobilidade

eletrônica ao longo da cadeia. As propriedades ópticas e elétricas destes polímeros

estão relacionadas com sua conformação molecular, e

podem ser modificadas pela introdução de grupos à cadeia

polimérica, pela variação da temperatura, pressão, interação

com solventes, ou pela aplicação de um potencial

elétrico.

COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO QUÍMICO DOS POLÍMEROS QUÍMICO DOS POLÍMEROS

Dentre as propriedades químicas mais

importantes dos materiais poliméricos,

diretamente relacionadas às suas

aplicações, está resistência à oxidação,

ao calor, às radiações ultravioletas, à

água, a ácidos e bases, a solventes e a

reagentes.

Resistência à oxidação

Esta resistência é mais encontrada nas macromoléculas saturadas, como as poliolefinas.

Nos polímeros insaturados, particularmente nas borrachas, a oxidação pode ocorrer através das insaturações, rompendo as cadeias, diminuindo seu tamanho e

consequentemente, a resistência mecânico do material.

Resistência à degradação térmica

A exposição de polímeros ao

calor em presença de ar

causa a sua maior

degradação

Envolve reações químicas

complexas

Essas reações são causadas pela formação

de radicais livres na molécula,

frequentemente com

interferência do oxigênio

Os polímeros clorados, como o PVC e o PVDC, são muito sensíveis à degradação térmica durante o

processamento, devido à fácil ruptura das ligações C-Cl.

Resistência à degradação térmica

Resistência às radiações ultravioleta

As macromoléculas de estrutura insaturada apresentam baixa resistência às radiações ultravioleta, que são absorvidas, gerando facilmente radicais livres. Esse fenômeno ocorre na exposição do polímero à luz solar. Podem ocorrer modificações das propriedades mecânicas pelo enrijecimento do material, devido à formação de ligações cruzadas.

MATERIAL RÍGIDO

Resistência à água

A resistência à água em polímeros é avaliada pela absorção de umidade, que aumenta as dimensões da peça, o que prejudica a aplicação em trabalhos de precisão

Por exemplos, peças de náilon ou de celulose podem absorver umidade, mudando de dimensões.

Nylon

Resistência a ácidos

O contato com ácidos em geral, em meio aquoso, pode

causar a parcial destruição das moléculas poliméricas,

se houver nelas grupamentos sensíveis à reação com

ácidos.

Resistência a bases

As soluções alcalinas (básicas), usualmente aquosas,

em maior ou menor concentração, são bastante

agressivas a polímeros.

Resistência a solventes e reagentes

A solubilidade depende fundamentalmente da interação das moléculas do soluto com o solvente

Quando a macromolécula é muito cristalina, os

cristalitos dificultam a penetração dos solventes,

aumentando a insolubilidade do material

Assim, com o conhecimento químico, pode-se prever o comportamento dos polímeros diante dos solventes.

Resistência a solventes e reagentes

Se o polímero tem estrutura reticulada a dispersão molecular é impossível.

Quando a estrutura é aromática ou saturada, oferece resistência a solventes e reagentes

Inflamabilidade

Conforme a natureza química do polímero, a decomposição térmica pode ser facilita ou dificultada. Polímeros de fácil decomposição nem permitem a quantificação da propriedade, pela rapidez da combustão. Os polímeros termorrígidos apresentam maior dificuldade de combustão, e por isso são usados na confecção de peças para uso elétrico.