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Polímeros com Ligações cruzadas
Exemplo:
poliisopreno
Vulcanização da boracha:
aquecimento com enxofre Ligações cruzadas C –S – S – C entre cadeias
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Organização Molecular
Polímero amorfo(geralmente transparentes)
Polímero semi-cristalino(mais densos, mais resistentes à
deformação e à dissolução, geralmante translúcidos ou opacos)
![Page 3: AULA TEORICA 12.pptdisciplinas.ist.utl.pt/~qgeral.daemon/electrotecni... · Cat. + 4 +4 (Hydrólise) + 4 H 2O Si(OH) 4 C 2H 5OH Si(OC 2H 5) 4-TEOS-(SiO) 4 + (SiO) + 2 SiO 2 6. Polímeros](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042418/5f34f4483ae83c7a1e38faad/html5/thumbnails/3.jpg)
Propriedades Térmicas dos Polímeros
Temperatura de Transição Vítrea: Tv
Característica de polímeros amorfos ou com zonas amorfas
VespecíficoAbaixo de Tv o polímero tem um
comporamento típico de um vidro:as cadeias perdem liberdade deas cadeias perdem liberdade de movimento
Tv depende:Fl ibilid d d d i i i lFlexibilidade da cadeia principal;Presença de grupos laterias;Peso molecular médio;Velocidade de aquecimento
TTfT
e oc dade de aquec e to
Um polímero semicristalino apresenta Tv típica das zonas amorfas e Tfcaracterística das zonas cristalinasTfTv característica das zonas cristalinas
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Temperaturas de transição vítrea
Polímero Estrutura Tv / oC
Polidimetilsiloxano127( Si O )
CH3
Observação
Grande flexibilidade da cadeia(PDMS ‐ silicone)
‐127
l l ( )H H
( Si O )
CH3
n
dPolietileno (PE)‐120( C C )
H Hn
Idem
Policloreto de vinilo(PVC)
+87( C C )
H
H Cl
H
nMaior volume dos grupos laterias em comparação com PE
Polistireno (PS)+105( C C )
H
H
H
nMaior volume dos grupos laterias em comparação com PVC
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Temperaturas de transição vítrea – Cont.
Polímero Estrutura Tv / oC ObservaçãoPolímero Estrutura Tv / C
+280( C C )
H H
n
Observação
Maior volume dos grupos laterias em Polivinilcarbazole
+280H N comparação com PS
Polifenilenossulfona>500n
O
S
O( )
Extrema rigidez da cadeia
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Propriedades Mecânicas dos Polímeros
Borrachas ou Elastómeros
<
Polímero amorfo com algumas ligações cruzadas
<<<<
Tv<T trabalho
g g ç<<<<<<o<
O mesmo polímero sujeito a uma tensão
Removida a tensão o polímero
<<<<
A densidade de ligações cruzadas determina a rigidez e o grau deformação máxima antes da rutura Removida a tensão, o polímero
regressa à configuração inicial<
Vulcanização da borracha
deformação máxima antes da rutura
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Propriedades Mecânicas dos Polímeros
FibrasFibras
Fortes interacções por ligações de hidrogénio entre cadeias
Dificuldade de deslizamento das cadeias umas sobre as outras
poliamidas
Exemplo:
Tipicamente duros, fortes, normalmente cristalinos
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Propriedades ópticas dos PolímerosPropriedades ópticas dos Polímeros
Polímeros electroluminescentes
PolímeroDiferença de potencial Luz visível
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POLÍMEROS ELECTROLUMINESCENTESPOLÍMEROS ELECTROLUMINESCENTES
Eléctrodo metálico
Filme deFilme de Polímero
Eléctrodo transparente +
Substrato Luz visível
+‐
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POLÍMERO ELECTROLUMINESCENTE(PPV – poli(p-fenileno vinileno)(PPV poli(p fenileno vinileno)
![Page 11: AULA TEORICA 12.pptdisciplinas.ist.utl.pt/~qgeral.daemon/electrotecni... · Cat. + 4 +4 (Hydrólise) + 4 H 2O Si(OH) 4 C 2H 5OH Si(OC 2H 5) 4-TEOS-(SiO) 4 + (SiO) + 2 SiO 2 6. Polímeros](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042418/5f34f4483ae83c7a1e38faad/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: AULA TEORICA 12.pptdisciplinas.ist.utl.pt/~qgeral.daemon/electrotecni... · Cat. + 4 +4 (Hydrólise) + 4 H 2O Si(OH) 4 C 2H 5OH Si(OC 2H 5) 4-TEOS-(SiO) 4 + (SiO) + 2 SiO 2 6. Polímeros](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042418/5f34f4483ae83c7a1e38faad/html5/thumbnails/12.jpg)
INJECÇÃO DE CARGAS NO POLÍMERO
+ + ++
+ ++ + +
–––––
– – –– – –
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RECOMBINAÇÃO DE CARGAS EXCITÃO
++ + + +
+
––––––+
– – +LUZ
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POLÍMEROS DIFERENTES CORES VARIADAS
![Page 15: AULA TEORICA 12.pptdisciplinas.ist.utl.pt/~qgeral.daemon/electrotecni... · Cat. + 4 +4 (Hydrólise) + 4 H 2O Si(OH) 4 C 2H 5OH Si(OC 2H 5) 4-TEOS-(SiO) 4 + (SiO) + 2 SiO 2 6. Polímeros](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042418/5f34f4483ae83c7a1e38faad/html5/thumbnails/15.jpg)
CÉLULAS FOTOVOLTAICAS
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+
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PURPOSE OF WORKPOLÍMEROS INORGÂNICOS
Processo Sol-Gel
EXEMPLOS: SiO2, TiO2, etc
Cat. + 4+ 4(Hydrólise)
+ 4C2H5OHSi(OH)4
H2OSi(OC2H5)4
-TEOS-
(SiO)4+
(SiO) + 2
SiO2
(SiO)6
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Polímeros inorgânicos densos e le es pelo processo sol gelPolímeros inorgânicos densos e leves pelo processo sol-gel
Xerogel
S l G l fSol Gel fresco
Precursor+
H2O++
co-solvente
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PROPRIEDADES DOS AEROGÉIS
Muito levesMuito leves
Bons isolantes
Resistentes, dependendo dos aditivos
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O Presente....
O F tO Futuro...POLÍMEROS VERDES
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METAIS
P i d d
Baixas Ei, baixas Ea, logo baixas χ Partilha de e-s entre os átomos de um cristal
1s2Hid é i M lóid1s1 1s2
Propriedades:elevada densidade; elevada condutividade térmica e eléctrica; ductilidade
1sHidrogénioMetais alcalinosMetais alcalino‐terrososMetais de transição
Metalóides
Gases rarosTerras raras
Não metais
[Ne]3s1
1s
1s22s1 1s22s2
2
1s
1s22s22p1
[N ]3 23 1
1s22s22p6
[Ne]3s23p6
[Ar]4s1
[Ne]3s1 [Ne]3s2
[Ar]4s2
[Ne]3s23p1 [Ne]3s23p6
[Ar]4s24p1 [Ar]4s24p6[Ar] 3d14s2 [Ar] 3d104s2
[Kr]5s1
[Xe]6s1 [Xe]6s2
[Kr]5s2 [Kr]5s25p1
[Xe]6s26p1
[Kr]5s25p6
[Xe]6s26p6
[Kr] 4d15s2 [Kr] 4d105s2
[Xe] 5d16s2 [Xe] 5d106s2
116
Uuh113
Uut114
U115
Uup112
U b111
Rg110
Ds109
Mt108
Hs107
Bh106
Sg105
Db104
Rf
6
[Rn]7s1[Rn]7s2
[Xe]4f145d16s2[Xe]4f15d16s2
[Rn] 6d17s2UuhUut Uuq UupUubRgDsMtHsBhSgDbRf
7
[ ]
[Rn]6d27s2 [Rn]5f146d17s2
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Planos compactos de esferasArranjo A-B-A
Estruturas dos Metais: Modelo das Esferas Rígidas
j
Arranjo A-B-CArranjo A B C
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Estruturas CompactasEstrutura Hexagonal Compacta (HC)
METAIS
Estrutura Hexagonal Compacta (HC)
Célula unitária:prisma hexagonal
Arranjo A, B, AÍndice de coordenação: 12
Estrutura Cúbica de Faces Centradas (CFC)
Célula unitária:C b d f t dCubo de faces centradas
Arranjo A, B, C
B
CA
Índice de coordenação: 12
B
A
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Planos semi-compactos de esferas
Arranjo A, A
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Planos semi-compactos de esferas
Arranjo A, B, A
109º 28’
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Estruturas Semicompactas
úbi i l ( )Estrutura Cúbica Simples (CS)Célula unitária:Cubo simples
Arranjo A, AÍndice de coordenação: 6
Estrutura Cúbica de Corpo Centrado (CCC)
j ,
Cél l itá iCélula unitária:Cubo de corpo centrado
109o 28’
70o 32’ Índice de coordenação: 8
Arranjo A, B, A
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Interstícios Tetraédricos e Octaédricos
Localização dos interstícios numa estrutura CFC:
Nº interstícios tetraédricos p/ cél.unit.:
8 = 2× Nº de átomos p/ c.u.
Nº interstícios octaédricos p/ cél.unit.:
1+12x1/4 = 4 = Nº de átomos p/ c.u.
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SUMÁRIO 12
• P lí• Polímeros
• Polímeros Amorfos. Temperatura de Transição Vítrea
• Polímeros Semi cristalinos Temperatura de Fusão• Polímeros Semi-cristalinos. Temperatura de Fusão
• Variação do Volume Específico com a Temperatura
• Relação entre Estrutura e Propriedades dos polímerosRelação entre Estrutura e Propriedades dos polímeros
• Propriedades Mecânicas dos Polímeros
- Elastómeros
- Fibras
- Fibras de carbono
• Propriedades Eléctricas e Ópticas dos Polímeros. LEDs
• Aplicações
• Polímeros inorgânicos
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SUMÁRIO 12 – Cont.• MetaisMetais
• Propriedades Gerais dos Metais
• Estruturas Cristalinas dos Metais
• Estruturas Compactas
- Empacotamentos ABA e ABC
- Estruturas HC e CFC
- Células Unitárias e Índices de Coordenação
• Estruturas Semi Compactas
- Estruturas CS e CCC
- Células Unitárias e Índices de Coordenação
• Interstícios de Rede nas Células Compactas
- Octaédricos e Tetraédricos