Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

David Klein · Capítulo 226 de 302

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Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

11.11 Polimerização Radicalar

 

Polimerização Radicalar do Etileno

No Capítulo 9 exploramos as polimerizações que ocorrem através de um

mecanismo iônico. Nesta seção, veremos que polimerizações também

podem ocorrer através de um processo radicalar. Consideremos, por

exemplo, a polimerização radicalar do etileno para a formação de

polietileno:

 

Essa polimerização pode ocorrer através de um mecanismo radicalar

(Mecanismo 11.4).

 

MECANISMO 11.4 POLIMERIZAÇÃO RADICALAR

INICIAÇÃO

PROPAGAÇÃO

 

TERMINAÇÃO

 

Quando o etileno é aquecido na presença de peróxido, duas etapas de

iniciação produzem um radical carbono. Este radical carbono ataca outra

molécula de etileno, gerando um novo radical carbono. Essas etapas de

propagação continuam, adicionando um monômero de cada vez, até que

ocorre uma etapa de terminação. Se as condições são cuidadosamente

controladas de modo a favorecer a propagação em vez da terminação, o

processo pode gerar muitas moléculas grandes de polietileno com mais de

10.000 unidades de repetição.

Durante o processo de polimerização, a ramificação de cadeia

inevitavelmente ocorre. O esquema visto a seguir mostra um mecanismo

para a formação de ramificações, que têm início com a abstração de

hidrogênio na cadeia já existente:

 

A extensão da ramificação de cadeia determina as propriedades físicas do

polímero resultante. Por exemplo, garrafas de plástico flexível e suas

tampas relativamente inflexíveis são ambas feitas de polietileno, mas a

primeira possui alto grau de ramificação, enquanto a última tem pouca

ramificação. Esses processos serão discutidos com mais detalhe no Capítulo

27 do Volume 2, e veremos que a extensão de ramificação pode ser

controlada com catalisadores especiais, apesar de um pequeno grau de

ramificação ser inevitável.

 

Polimerização Radicalar de Etileno Substituído

Um etileno substituído (etileno que possui um substituinte) geralmente

sofrerá uma reação de polimerização radicalar para produzir um polímero

com a seguinte estrutura:

Por exemplo, cloreto de vinila sofre polimerização para formar o cloreto de

polivinila (PVC), que é um polímero muito duro utilizado na construção de

canos para encanamento. O PVC pode ser mais macio se a polimerização

ocorrer na presença de substâncias chamadas plastificantes, que

exploraremos em mais detalhes no Capítulo 27 do Volume 2. O PVC feito

com plastificantes é um pouco mais flexível (apesar de durável e forte) e é

utilizado para vários propósitos, tais como mangueiras de jardim, capas de

chuva de plástico e cortinas de chuveiro. A Tabela 11.3 mostra diversos

polímeros comuns produzidos a partir de etilenos substituídos.

 

TABELA 11.3 POLÍMEROS COMUNS SINTETIZADOS A PARTIR DE ETILENO E DE ETILENO SUBSTITUÍDO

 

MONÔMERO POLÍMERO APLICAÇÃO

 

Garrafas de plástico, material

de embalagem, isolamento,

Tupperware

 

Fibras de carpete,

eletrodomésticos, pneus

 

Televisores, rádios, isopor