Materiais Poliméricos
Ementa de Disciplina Introdutória aos Polímeros, Ministrada na F.E.I. entre 1995 e 2000
Prof. Antonio Augusto Gorni
agorni@iron.com.br
Descrição:
Curso introdutório aos materiais poliméricos (plásticos e borrachas). Caracterização de suas propriedades macroscópicas e
estruturas moleculares, bem como a explicação das correlações verificadas entre essas características desses materiais.
Desenvolvimento de formulações, processos de transformação e reciclagem dos plásticos.
Objetivos:
- Introduzir ao aluno os conceitos fundamentais por trás dos materiais
poliméricos mais comuns: termoplásticos, termorrígidos e elastômeros
(borrachas), para facilitar o entendimento das causas do excepcional
crescimento na produção desses materiais e suas limitações;
- Ministrar as noções básicas dos processos de síntese de polímeros;
- Apresentar as principais propriedades de engenharia dos polímeros e os
ensaios utilizados para sua determinação;
- Mostrar correlações básicas entre a estrutura molecular dos polímeros e
suas propriedades básicas (engenharia de polímeros);
- Introduzir os princípios da formulação de polímeros (aditivação) e os
principais processos de transformação usados na fabricação de peças com
esses materiais;
- Mostrar a importância que a reciclagem dos polímeros tem para sua
sobrevivência como materiais de engenharia e como torná-la técnica e
economicamente viável.
Ementa:
- Conceitos Básicos. Motivação para o Estudo. Definição e classificação
dos polímeros. Propriedades específicas. Breve histórico. Principais tipos.
Produção brasileira de plásticos.
- Síntese de Polímeros. Matérias primas. Petroquímica. Características
de um Monômero. Tipos de reações químicas de polimerização: policondensação
e poliadição. Processos de polimerização: massa, solução, emulsão, suspensão
e interfacial.
- Forças de Ligação nos Polímeros. Ligações covalentes e de Van der
Walls. Influência da Temperatura. Arranjo cristalino das moléculas de
polímero. Conseqüências das forças de ligação sobre as características dos
polímeros.
- A Transição Vítrea. Temperatura de fusão cristalina
(Tf) e de transição vítrea (Tv). As origens da
transição vítrea: causas da rigidez ou flexibilidade da cadeia polimérica.
O papel dos grupos laterais. Efeito das forças intermoleculares.
- Cristalinidade dos Polímeros. Definição. Seu efeito nas
propriedades. Polímeros cristalinos e amorfos. Efeito da estrutura, das
forças intermoleculares, velocidade de solidificação dos polímeros fundidos
e das tensões sobre a cristalinidade.
- Propriedades dos Polímeros. Propriedades mecânicas, térmicas,
elétricas, óticas, químicas; físico-químicas. Ensaios e normas
utilizadas. Bases de dados de propriedades de materiais poliméricos: exemplo
do software Campus.
- Fabricação e Transformação de Polímeros I: Aditivos para Polímeros.
Formulações. Cargas, plastificantes, modificadores de impacto,
anti-oxidantes, retardantes de chama, lubrificantes, estabilizadores de
ultra-violeta, estabilizadores térmicos, pigmentos, corantes, agentes de
cura, agentes de expansão, agentes anti-estáticos.
- Fabricação e Transformação de Polímeros II: Preparação das
Formulações. Dosagem. Mistura. Plastificação. Granulação. Moagem.
- Fabricação e Transformação de Polímeros III: Processos de
Transformação. Extrusão e co-extrusão. Moldagem por Sopro. Moldagem por
Injeção. Termoformagem. Calandragem.
- Reciclagem de Plásticos. Motivação. Aspectos econômicos. Tipos de
reciclagem. Limitações técnicas. Polímeros biodegradáveis.
Avaliação:
- 75%: Provas (P1, P2, P3)
- 25%: Seminário
Bibliografia Recomendada:
- MICHAELI, W. e outros. Tecnologia dos Plásticos. Editora Edgard
Blücher Ltda., São Paulo, 1995. Livro na forma de estudo dirigido,
adequado para autodidatas e vivamente indicado para um primeiro contato com
o assunto.
- ANON. Curso Básico Intensivo de Plásticos (C.B.I.P.). Jornal de Plásticos, Niterói, 1997. Texto de um curso de
introdução aos plásticos ministrado por correspondência pelo Jornal dos Plásticos.
Também indicado para um primeiro contato com o assunto.
- MATHIAS, L.J. e outros. Macrogalleria. University of
Southern Mississippi. Uma cyberintrodução aos materiais poliméricos. Usa amplamente recursos de informática tais
como hipertexto e animações gráficas. Disponível na Internet e em CD-ROM. Realmente recomendado para quem domina o idioma inglês.
- MANO, E.B. Introdução aos Polímeros. Editora Edgard Blücher
Ltda., São Paulo, 1985. Boa introdução aos polímeros.
- MANO, E.B. Polímeros como Materiais de Engenharia. Editora Edgard
Blücher Ltda., São Paulo, 1991. Continuação do livro anterior, mais
voltado para a caracterização das propriedades dos polímeros.
- GUEDES, B. & FILAUSKAS, M. O Plástico. Livros Érica Editora, São
Paulo, 1991. Uma introdução aos aspectos práticos dos materiais
plásticos.
- ALFREY, T. & GURNEE, E.F. Polímeros Orgânicos. Editora Edgard
Blücher Ltda., São Paulo, 1971. Uma introdução aos polímeros, com
ênfase nos aspectos científicos. Infelizmente deve estar esgotado.
- RODRIGUES, F. Principles of Polymer Systems. Taylor & Francis,
Washington, 1996. Livro introdutório mais completo, com ênfase na
tecnologia dos polímeros.
- BILLMEYER, F.W. Textbook of Polymer Science. Wiley-Interscience,
New York, 1971. Livro introdutório mais completo, com ênfase na ciência
dos polímeros.
- STRONG, A.B. Plastics: Materials and Processing. Prentice-Hall,
Columbus, 1996. Livro introdutório mais completo, com ênfase nos
processos de transformação dos polímeros.
- OGORKIEWICZ, R.M. Engineering Properties of Thermoplastics. Wiley-Insterscience, London, 1970.
Texto específico sobre engenharia de polímeros
Bibliografia Mínima Recomendada para os Itens da Ementa:
- Conceitos Básicos.
- MICHAELI: Introdução, pág. 1 a 4 e Fundamentos dos Plásticos, pág. 5 a 14.
- C.B.I.P.: Itens 4.3.1. - Polietileno, 4.3.2. - Polipropileno, 4.3.3. - Poliestireno, 4.3.4. - P.V.C., 4.9.1. - P.E.T. e
4.9.5. - Policarbonato.
- RETO, M.A.A.: Polietilenos Expandem Enquanto Demanda Retrai, Plástico Moderno, Nov. 1998, pág. 26-40.
- STRONG: Thermoplastic Materials (Commodity Plastics), pág. 153-174.
- RODRIGUEZ: Introduction, pág. 14-19.
- Síntese de Polímeros.
- MICHAELI: Matéria Prima e Síntese dos Polímeros, pág. 15 a 22; Processos de Síntese de Polímeros, pág. 23 a
32.
- C.B.I.P.. Item 2.2. - Processos de Obtenção de Polímeros.
- ALFREY & GURNEE: A Química Orgânica dos Polímeros, pág. 21-34.
- MACROGALLERIA: Free Radical Vinyl Polymerization e
Making Nylon 6,6.
- Forças de Ligação nos Polímeros.
- MICHAELI: Forças de Ligação nos Polímeros, pág. 33 a 37.
- RODRIGUEZ: Basic Structures of Polymers: Bonding, pág. 24-27.
- ALFREY & GURNEE: A Química Orgânica dos Polímeros, pág. 21-34.
- A Transição Vítrea.
- Cristalinidade dos Polímeros.
- MACROGALLERIA: Polymer Cristallinity.
- RODRIGUEZ: Physical States and Transitions: Cristallinity; Conformation of Single Chain in Cristals;
Cristallization, pág. 67-70.
- GUEDES & FILAUSKAS: Comportamento Cristalino e Comportamento Amorfo dos Termoplásticos, pág. 67-70.
- BILLMEYER: Morphology and Order in Cristalline Polymers. Cristallization Processes, pág. 165-167.
- Propriedades dos Polímeros.
- MANO: Propriedades que Caracterizam os Materiais, pág. 7-45.
- MICHAELI: Propriedades Físicas, pág. 65-72.
- GUEDES & FILAUSKAS: Características Técnicas dos Termoplásticos, pág. 23-43.
- STRONG: Mechanical Properties (Macro Viewpoint), pág. 93-118.
- OGORKIEWICZ: Properties of Thermoplastics, pág. 26-60.
- RODRIGUEZ: Ultimate Properties, pág. 331-363.
- Fabricação e Transformação de Polímeros I: Aditivos para Polímeros.
- C.B.I.P.: Item 6 - Aditivos Usados em Polímeros.
- RODRIGUEZ: Compounding, pág. 366-368; Antioxidants and Related Compounds, pág. 402-407.
- GUEDES & FILAUSKAS: A Influência de Aditivos, Cargas e Pigmentos no Termoplástico, pág. 117-128.
- Fabricação e Transformação de Polímeros II: Preparação das Formulações.
- MICHAELI: Lição 10: Preparação dos Plásticos, pág. 79-86.
- Fabricação e Transformação de Polímeros III: Processos de Transformação.
- MICHAELI: Lição 11: Extrusão, pág. 87-102; Lição 12: Injeção, pág. 103-116; Lição 15: Termoformação, pág.
137-142.
- BILLMEYER: Plastics Technology, pág. 491-512.
- Reciclagem de Plásticos.
- C.B.I.P.: Item 8: Reciclagem de Plásticos.
Principais Recursos na Internet sobre Polímeros:
Nota: Os sites do tipo portal são projetados de forma a não
só oferecer informação própria sobre o assunto (polímeros), como também
indicar os endereços de outros sites que tratam do tema.
Revistas sobre Polímeros:
Nota: Plástico Industrial, Plástico Moderno e
Plásticos em Revista também podem ser encontradas na biblioteca da
F.E.I.
Listas Eletrônicas:
- Clube do Plástico, uma lista eletrônica brasileira para discussão
sobre polímeros, plásticos e borrachas. Permite o envio de mensagens em
português à
comunidade brasileira do plástico plugada na Internet. Para obter maiores
informações ou assinar, clique aqui!
- Polymer List, lista eletrônica internacional para discussão sobre
polímeros. O idioma oficial é o inglês. Assinatura: mande um E-Mail para
listserv@techunix.technion.ac.il, escrevendo
sub polymer Seu_Nome Seu_Sobrenome no corpo da mensagem.
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Última Atualização: 10.09.2003 | |
© Antonio Augusto Gorni | |