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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – 6 “PLÁSTICOS E BORRACHAS” MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II 1) a) Dar uma definição dos polímeros. b) Dar uma definição dos plásticos. a) Polímeros são moléculas hidrocarbonadas compostas por C + H e O, N, Cl, F, obtidos pela polimerização de monômeros (pequenas moléculas que se condensam em outras, dando origem às macromoléculas). b) Plásticos são materiais artificiais formados pela combinação de carbono com oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e outros elementos orgânicos ou inorgânicos que, embora sólidos no seu estado final, em alguma fase de sua fabricação apresentam-se sob condição de líquidos viscosos. 2) a) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (vantagens). b) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (desvantagens). a) Leveza (manuseio fácil), inalterabilidade (umidade, corrosão), aspecto (transparência, cor), manutenção, impermeabilidade, isolação, amortecedor de choques, etc. b) Resistência mecânica, térmica, dilatação, retração, resistência ao risco, umidade, envelhecimento (UV, oxigênio). 3) Qual é o material plástico que pode ser obtido a partir da polimerização do etileno de formula CH2=CH2? O polietileno. 4) Qual é o objetivo da copolimerização? Copolímeros são ligas de 2 ou mais polímeros, que tem como objetivo o de obter propriedades não disponíveis para um homopolímero. 5) a) Qual é a diferença de estrutura entre termoplásticos e termofixos? b) Quais são as principais conseqüências desta diferença: b.1) no processamento (moldagem); b.2) no reaproveitamento ou reuso; b.3) na resistência à temperatura; b.4) na expansão térmica; b.5) nas características mecânicas (resistência, deformação, módulo de elasticidade, fluência). c) Qual é a principal característica dos elastômeros? d) Citar um material plástico pertencendo a cada família citada em a) e c). a) Os termoplásticos são compostos por polímeros lineares ou pouco ramificados, sendo as cadeias ligadas entre si por ligações de Van Der Waals (fracas), enquanto os termofixos são compostos por polímeros tridimensionais (ramificados). b.1) Os termofixos, ao contrário dos termoplásticos, são insolúveis e infusíveis, se degradando ao invés de fundir. b.2) Os termofixos não podem ser reaproveitados por aquecimento depois da polimerização. b.3) Os termofixos apresentam temperaturas de distorção ao calor 100 até 200 °C maiores. b.4) Os termofixos apresentam menor expansão térmica. b.5) Os termofixos possuem módulo de elasticidade muito maior, maior resistência e menor alongamento. c) A principal característica dos elastômeros é que eles apresentam altas deformações elásticas (reversíveis), superiores a 400%. d) Termofixo: resinas epóxi; Termoplástico: nylon; Elastômero: neopreno. 6) Listar alguns componentes que, junto com o polímero, constituem o material plástico. Enchimentos, plastificantes, corantes e outros materiais (estabilizadores, catalizadores, endurecedores e lubrificantes). 7) Quais são os principais fatores (ambientais) que afetam a durabilidade de um plástico? Fatores ambientais: temperatura, umidade, luz solar, oxigênio do ar, poluentes. Entretanto, existem outros fatores que influenciam: forma da peça, estado de superfície, tensões mecânicas, composição química e morfologia do polímero, aditivos e impurezas. 8) Descrever o principio e o mecanismo de degradação provocado: a) pela luz solar; b) pelo oxigênio do ar; c) pelo calor; d) pela umidade. a) Os raios UV provocam a quebra das ligações atômicas, provocando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde plasticidade, podendo também perder o corante se houver. b) Também ocorre pela reação em cadeia iniciada pela ruptura da ligação atômica sob a ação do oxigênio. c) Idem a. d) As moléculas de água e solventes se colocam entre as cadeias, provocando um inchamento com perda das propriedades elétricas e mecânicas e mudanças de cor. 9) Porque a durabilidade dos plásticos é menor nas regiões tropicais do que nas temperadas? Porque as regiões tropicais apresentam longos períodos ensolarados (o efeito do calor e dos raios UV é mais significativo, pois o material fica mais exposto). 10) Porque a degradação dos plásticos é mais rápida em áreas limpas e rurais que em locais poluídos? Porque em locais poluídos as partículas de “sujeira” formam uma camada de proteção no plástico, o que impede a incidência direta dos raios UV. 11) Porque os plásticos em ambientes internos se degradam menos rapidamente que plásticos ambientes externos? Porque no interior dos ambientes os plásticos ficam menos expostos a alguns fatores que causam sua degradação (luz solar, calor e umidade). 12) Como pode ser melhorada a resistência ao envelhecimento dos plásticos? Colocando um absorvente de raios UV em sua composição (esse absorvente é composto por moléculas que possuem a propriedade de filtrar os raios UV). 13) Citar algumas patologias mostrando o envelhecimento (degradação) dos plásticos. Mudança de tonalidade, amarelamento (corte das cadeias poliméricas), deformações, fissuras, saliências, reentrâncias. 14) Descrever o principio do processo de moldagem: a) por compressão ; b) por extrusão; c) por aspiração; d) por sopro; e) por injeção. a) Compressão: a chapa de plástico é amolecida e comprimida dentro do molde. b) Extrusão: o plástico (granulado) é colocado na máquina e aquecido, sendo empurrado através de um bocal e resfriado na saída. c) Aspiração: o plástico é aquecido e sofre um processo de aspiração, sendo depois desformado. d) Por sopro: os tubos são aquecidos e os moldes dão forma a peça, sendo soprado ar dentro dela para ajudar na sua moldagem. e) Injeção: é o processo que dá origem a peças de formato mais complexo – se faz um molde de parafina e se injeta o plástico (em temperaturas para as quais o plástico fica bastante líquido). 15) Citar 6 materiais plásticos usados na construção. 1- PVC (forros, encanamentos); 2- Policarbonatos (para deixar passar a luz, como função de “vidro”); 3- Poliacrílico (idem 2); 4- Isopor (poliestireno expandido – isolamento térmico); 5- Poliuretano (tratamento acústico); 6- Polietileno (lonas); 7- Poliester (piscinas); 8- PVA (tintas). 16) a) Dar o nome científico do polímero constituindo os PVC. b) Citar 3 aplicações dos PVC na construção civil. a) PVC = PoliCloreto de Vinil ou Cloreto de Polivinil. b) Tubos e canos, forros, esquadrias, calhas. 17) O PVC comum pode ser usado para a condução de água quente. Certo- Errado (justificar). Errado, para água quente se usa CPVC (PVC copolimeralizado, que resiste a uma temperatura de até 80°C). 18) a) Qual é o verdadeiro nome do “isopor” (nome científico)? b) Citar duas aplicações do “isopor” na construção civil. a) Polestireno expandido. b) Isolamento térmico (recheio de paredes e lajes) e juntas de dilatação. 19) Quais são as vantagens e desvantagens do uso de tubulações de PEX (polietileno reticulado alta densidade) em relação ao PVC? Vantagens: o uso de tubulações de PEX elimina o uso de conexões (menor probabilidade de vazamentos), e proporciona uma maior flexibilidade ao sistema; Desvantagens: é necessário um maior espaço para as instalações e uma quantidade maior de tubulações. 20) Citar 2 aplicações na construção civil dos poliuretanos, das resinas epóxi e dos silicones. 1) Poliuretanos: isolamento acústico e vedação; 2) Resinas epóxi: impermeabilização e colagem; 3) Silicone: vedação, evitar o contato prolongado da água com as paredes (paredes de tijolos à vista por exemplo).21) a) Definir o material plástico chamado “fiberglass”. b) Dar um exemplo de uso deste material na construção civil. a) O “fiberglass” é um material formado a partir da mistura de resina de poliéster e fibras de vidro. b) Uso em piscinas (as fibras resistem bem às tensões no transporte, por exemplo). 22) a) Qual é a principal aplicação das “espumas de plástico” na construção civil? b) Citar dois plásticos podendo ser obtidos na forma de espuma. a) Isolamento térmico (e isolamento acústico, desde que sejam aplicadas em conjunto com materiais duros). b) Isopor e polietileno. 23) a) Quais são as duas grandes famílias de plásticos que podem substituir o vidro nas suas aplicações? b) Quais são as principais vantagens e desvantagens do uso destes materiais em relação ao vidro? a) Policarbonatos e acrílicos (são transparentes). b) Idem p/ questão similar na lista de vidros. 24) Qual é a principal aplicação do politetraflúoretileno (“Teflon”) e do poliacetato de vinile (PVA)? A principal aplicação do politetrafluoretileno (Teflon) é na confecção de veda-rosca (encanamentos) e tintas, e a do PVA também é em tintas. 25) Citar dois tipos de materiais plásticos que podem ser usados: a) como revestimento de piso; b) como isolante térmico; c) como material de substituição do vidro; d) em tubulações e encanamentos. a) Epóx e pisos vinílicos; b) Isopor, polietileno; c) Policarbonato e acrílico; d) PEX e PVC.
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