Evolução dos polímeros

MMaatteerriiaaiiss
PPoolliiMMéérriiccooss 13/10/2014
Prof. M. Adelsimara C. Guerta

Evolução do Uso de Elementos Estruturais
pelo Homem

HISTÓRICO
· ANTIGUIDADE: RESINAS E GRAXAS USADAS PARA VEDAR
VASILHAMES E COLAR DOCUMENTOS, PELOS EGÍPCIOS E ROMANOS
· SÉC. XV: COLOMBO DESCOBRE NO HAITI O LATEX E LEVA-O A EUROPA
· SÉC. XVII: ORIGEM DO LATEX NAS AMÉRICAS: EXTRAÍDO DA HEVEA
BRASILIENSIS (SERINGUEIRA)
· 1770: PRIESTLEY DEU NOME À BORRACHA NATURAL
· 1839: CHARLES GOODYEAR – ACIDENTALMENTE DESCOBRIU A
VULCANIZAÇÃO DA BORRACHA DE LATEX
· 1846: SCHÓNBIEN- ALGODÃO + ÁCIDO NÍTRICO, OBTEVE A
NITROCELULOSE (1º. POLÍMERO SEMI-SINTÉTICO)

1907 – Primeiro Polímero Sintético

Definições
Monômero: é toda substância de pequena massa
molecular cujas moléculas podem se unir umas às
outras por ligação covalente.
Dímero: quando duas moléculas do monômero se
unem.
Exemplo
2 NO2 (g) N2O4 (g)

Definições
Trímero: quando três moléculas do monômero se unem
Exemplo: Aquecendo-se o acetileno a 600 C em um
tubo de ferro (catalisador), obtém-se o benzeno.
3 C2H2 C6H6

O que são polímeros?
Polímeros são compostos formados quando um grande
número de moléculas do monômero se unem.
Os polímeros são macromoléculas.
A reação que forma o polímero é chamada
polimerização.

Os polímeros estão em toda parte!
(Acetato de Polivinila – chicletes e vidro de segurança para
carros)

O DNA é um polímero, assim como as proteínas e o amido
que ingerimos nos alimentos.
Todos os dias usamos roupas feitas de polímeros, naturais ou
sintéticos (além de inúmeros objetos que nem notamos).
As borrachas sintéticas (como os pneus) são
polímeros assim como a celulose das plantas.

Outros exemplos de Polímeros
TEFLON
politetrafluoroetileno
BAQUELITE

POLIPROPILENO
PP
POLIETILENO
PEAD

POLICLORETO DE VINILA
PVC

POLIMETILACRILATO
DE METILA - ACRILATO
POLIURETANO

Oligômeros
Oligômeros: são polímeros de baixo peso
molecular ( oligomers = poucas partes –
do Grego); são geralmente viscosos, de
peso molecular da ordem de 1000.

Grau de Polimerização
Grau de Polimerização (n ou DP): os
polímeros possuem unidades químicas
ligadas por covalências, repetidas ao longo
da cadeia, denominadas meros. O número
de meros da cadeia é denominado grau de
polimerização.

MMaaccrroommoollééccuullaass

Utilização dos Polímeros
Os polímeros são usados na forma de:
• Plásticos
• Fibras
• Elastômeros

Plásticos
• São materiais que podem ser moldados
• São mais leves que o vidro ou metais
• Podem ser transparentes como o vidro
• Têm baixo coeficiente de atrito
• Podem ser utilizados como isolantes
elétricos

Classificação dos Plásticos
Termoplásticos – amolecem quando aquecidos podendo
ser moldados
Exemplos:
Polietileno (PE), polipropileno (PP), poli(tereftalato de
etileno) (PET), policarbonato (PC), poliestireno (PS),
poli(cloreto de vinila) (PVC), poli(metilmetacrilato)
(PMMA)...

Classificação dos Plásticos
Termofixos – uma vez preparados,
não amolecem quando aquecidos e, portanto
não podem ser remoldados (resinas)
Exemplos:
Baquelite, usada em tomadas e no
embutimento; poliéster usado em
carrocerias, caixas d'água, piscinas, etc., na
forma de plástico reforçado (fiberglass).

Fibras
As roupas são feitas de tecidos, estes
são feitos de fibras e estas são
formadas por moléculas longas, finas
e filamentosas.

Elastômeros
São polímeros com elevado grau de
elasticidade.
Quando esticado retorna à forma original.
Exemplos: borrachas

Materiais Poliméricos
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
BAIXO CUSTO
BAIXA DENSIDADE*
BAIXA REATIVIDADE
ALTA RESISTÊNCIA ELÉTRICA
BAIXA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
DENSIDADES:
AÇO = 8 g/cm3
Al = 2,7 g/cm3
VIDRO = 2,6 g/cm3
POLÍMEROS = 0,9 - 1,5 g/cm3

PROPRIEDADES X APLICAÇÕES
· AEROESPACIAL (ESTABILIDADE TÉRMICA E OXIDATIVA)
·ENGENHARIA (SUBSTITUIÇÃO DE METAIS)
· FIBRAS DE ALTO MÓDULO, PARA USO EM CORDAS DE PNEUS
· POLÍMEROS NÃO INFLAMÁVEIS (MÓVEIS E CONSTRUÇÃO CIVIL)
· POLÍMEROS DEGRADÁVEIS (LIBERAÇÃO CONTROLADA DE
DROGAS, PESTICIDAS, FERTILIZANTES)
· APLICAÇÕES MÉDICAS (SUTURAS DEGRADÁVEIS, ÓRGÃOS
ARTIFICIAIS)
· ELETRÔNICA (PLACAS DE CIRCUITOS IMPRESSOS, ISOLANTES,
BATERIAS)

OO QQUUEE ÉÉ UUMM PPOOLLÍÍMMEERROO??
FORMADO PELA COMBINAÇÃO DE UM GRANDE NÚMERO DE UNIDADES
DE REPETIÇÃO (MEROS)
MASSA MOLAR: 10E3 A 10E6 g/mol
AS PRINCIPAIS CLASSES, OS POLÍMEROS SÃO CONSTITUÍDOS DE: C,
H, O, N

PPoollíímmeerrooss
TERMO “POLÍMERO” SIGNIFICA MUITOS “MEROS”,
UNIDADES DE FORMAÇÃO DE UMA MOLÉCULA LONGA
Monômeros de Vinil-cloreto
cada monômero apresenta dois
átomos de carbono com ligações
duplas covalentes.
Polímero – poli vinil cloreto PVC
cada ligação dupla fornece
uma ligação para “conectar” com
outro monômero formando um
polímero.

Monômeros Polímeros
Teflon-
Politetrafluoretileno
F
F
F
F
H
Cl
H
H
H
H3C
H
H
PVC-Poli(cloreto
de vinila)
PP-Polipropileno

PPoollíímmeerrooss
CADA CLIPE PODE SER
ENTENDIDO COMO UMA
UNIDADE DE REPETIÇÃO
PONTOS DE DERIVAÇÃO SÃO
“CARBONOS” QUE SE LIGAM EM
DIREÇÕES DIFERENTES

HHoommooppoollíímmeerrooss ee CCooppoollíímmeerrooss
MONÔMERO POLÍMERO REPRESENTAÇÃO
A homopolímero ...A-A-A-A-A...
B homopolímero ...B-B-B-B-B...
...A-B-A-B-A-B...
alternado
A + B copolímero ...A-A-A-B-B-B...
em bloco
B-B...
...A-A-A-A-A-A-...
...B-B-B-B
enxertado ou grafitizado
...A-B-B-B-A-B...
aleatório

da Encadeamento dass uunniiddaaddeess mmoonnoomméérriiccaass
((FFoorrmmaass iissoomméérriiccaass ddee eennccaaddeeaammeennttoo mmoolleeccuullaarr))

Formas iissoomméérriiccaass CCiiss ee TTrraannss rreessuullttaanntteess ddee
rreeaaççõõeess ddee PPoolliimmeerriizzaaççããoo

FFoorrmmaass IIssoomméérriiccaass CCoonnffiigguurraacciioonnaaiiss
polímeros isotáticos, em que as ramificações
estão todas voltadas para um mesmo lado
do plano.
polímeros sindiotáticos, este apresenta uma
alternância de orientação do substituinte em
relação ao plano da cadeia
polímeros atáticos, são polímeros que não
possuem qualquer regularidade de orientação

CCOONNFFIIGGUURRAAÇÇÃÃOO FFÍÍSSIICCAA
CADEIAS POLIMÉRICAS PODEM SER:
LINEARES
RAMIFICADAS
RETICULADA
(COM LIGAÇÕES
CRUZADAS)

CONFIGURAÇÃO FÍSICA

CADEIAS LINEARES
· SÃO FORMADAS POR MONÔMEROS
BIFUNCIONAIS
· MOLÉCULAS ADJANCENTES SÃO
UNIDAS POR FORÇAS SECUNDÁRIAS
· PLASTICIDADE AUMENTA
COM A TEMPERATURA
· SÃO TERMOPLÁSTICOS

CADEIAS RAMIFICADAS
· SÃO FORMADAS POR CADEIAS
LINEARES COM LIGAÇÕES
PERPENDICULARES AO CORPO DOS
MONÔMEROS
· RAMIFICAÇÕES
AUMENTAM O
ENTRELAÇAMENTO DE
CADEIAS

CADEIAS COM LIGAÇÕES CRUZADAS
· POLÍMEROS COM ALTA DENSIDADE DE LIGAÇÕES CRUZADAS:
TERMOFIXOS
· POLÍMEROS COM BAIXA DENSIDADE DE LIGAÇÕES CRUZADAS:
ELASTÔMEROS
· VULCANIZAÇÃO: ENXOFRE UNE DUAS MOLÉCULAS

Nomenclatura de Polímeros
·NOMENCLATURA BASEADA NA ESTRUTURA DO(S) MONÔMERO(S):
· PREFIXO POLI AO NOME DO MONÔMERO, QUANDO O NOME DO
MONÔMERO É UMA EXPRESSÃO ELE DEVE APARECER ENTRE PARÊNTESES.
EX.:
POLIETILENO,
POLIPROPILENO,
POLI (CLORETO VINILA),
POLI (METACRILATO DE METILA), POLI(ETILENOTERAFTALATO).

Siglas
¨PVA - Poli(acetato de vinila)
¨ PTFE - Poli(tetrafluoretileno)
¨PS – Poliestireno
¨LDPE - Polietileno de baixa densidade
¨HDPE - Polietileno de alta densidade
¨ABS - Poli(acrilonitrila/butadieno/estireno)
¨PP – Polipropileno
¨PMMA - Poli(metacrilato de metila)
¨ HPS - Poliestireno de alto impacto
¨ PET - Poli(tereftalato de etileno)

Siglas - Reciclagem

Referências Bibliográficas
1. Introdução a Polímeros; MANO, E. B.; MENDES, L. C.; 2ª Edição; São Paulo; Editora Edgard
Blücher; 1999.
2 .Técnicas de Caracterização de Polímeros; CANEVAROLO Jr., S. B.;1ªEdição; São Paulo;
Editora Artliber; 2005.
3. Identificação de Plásticos, Borrachas e Fibras; MANO, E. B.; MENDES, L. C.; 1ª Edição; São
Paulo; Editora Edgard Blücher; 2000.
4. Aditivação de Polímeros; RABELLO, M..; 1ª Edição; São Paulo; Editora Artliber; 2000.
5. Polímeros como Materiais de Engenharia; MANO, E. B.; São Paulo; Editora Edgard Blücher;
1991.
6. Ciência dos Polímeros; CANEVAROLO JUNIOR, S.B.; São Paulo; Editora Artliber; 2001.
7. Química Experimetal de Polímeros; MANO, E. B.; DIAS, M.L.; OLIVEIRA, C.M.F.; São Paulo;
Editora Edgard Blücher; 2004.
8. Tecnologia dos Plásticos; MICHAELI, W.; São Paulo; Editora Edgard Blücher; 1995.

Evolução dos polímeros

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Evolução dos polímeros

Similaire à Evolução dos polímeros (20)

Evolução dos polímeros