O que são Polímeros?
Nesta seção iremos percorrer os problemas e desafios comuns encontrados na impressão 3D com uma abordagem de ciência dos materiais. A ideia por trás da página é fornecer um conhecimento mais científico sobre problemas comuns para superá-los facilmente.
Para começar, é importante entender qual material está sendo usado na impressão 3D: Polímeros
Polímeros são grandes moléculas, ou “macromoléculas”, formadas por um grande número de unidades repetitivas conhecidas como “monômeros” no processo de polimerização. O processo de polimerização liga as moléculas de monômero entre si numa reação química, formando a espinha dorsal do polímero.
O tipo de polímeros produzidos pode variar dependendo da química e da composição dos compostos monoméricos que os constituem. As ligações criadas entre os monômeros serão definidas como ligações covalentes.
Os polímeros podem ser divididos em 2 famílias: termofixos e termoplásticos.
Termofixos são polímeros que são curados de forma irreversível, passando de um pré-polímero sólido macio ou líquido viscoso para um polímero sólido. O processo de cura também é conhecido como reticulação, que procede através de uma reação química que conecta todos os monômeros e pré-polímeros para formar uma estrutura em rede. Um termofixo curado não pode mais ser fundido e geralmente não é processável termicamente.
Termoplásticos são materiais que se tornam macios quando aquecidos e duros quando resfriados. Termoplásticos podem ser aquecidos, moldados e resfriados várias vezes com mudanças mínimas em sua química ou propriedades mecânicas. Ao contrário dos termofixos, onde cada cadeia polimérica está ligada a outras por uma ligação covalente, os termoplásticos têm suas cadeias poliméricas ligadas entre si por ligações mais fracas que serão definidas como ligações não covalentes.
Os polímeros também podem ser divididos em duas categorias principais dependendo de sua microestrutura:
Amorfos e Semi-Cristalinos
Uma das maneiras pelas quais diferentes termoplásticos podem ser identificados é através de sua microestrutura, que pode definir as propriedades e o comportamento do polímero.
Amorfo
Polímeros amorfos são caracterizados por não apresentarem uma ordenação de longo alcance. Isso significa que as cadeias poliméricas estão orientadas aleatoriamente.
De modo geral, plásticos transparentes costumam ser feitos com polímeros amorfos, como PMMA, PS e PC.
Semi-Cristalino
Polímeros semi-cristalinos são identificados por apresentarem uma estrutura ordenada com domínios estruturais conhecidos como “cristais”.
Cristais são um grupo ordenado e densamente empacotado de cadeias poliméricas. Domínios cristalinos e domínios amorfos coexistem em polímeros semi-cristalinos, daí o “semi”. A proporção de áreas cristalizadas é definida pelo grau de cristalinidade. Uma característica específica dos polímeros semi-cristalinos é que esse grau de cristalinidade pode afetar fortemente suas propriedades mecânicas e térmicas.
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