PROCESSOS PRODUTIVOS POLÍMEROS P2

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PROCESSOS PRODUTIVOS POLÍMEROS:
• Polímeros: A palavra polímero vem do grego poli (muitas) + mero (partes), e é a repetição de muitas unidades (poli) de um tipo de composto químico (mero). 
• São moldáveis por processos de compressão, transferência, injeção de ar e extrusão, sempre aplicando calor e pressão, juntos ou independentemente.
 • Polimerização: é o nome dado ao processo no qual as várias unidades de repetição (monômeros) reagem para gerar uma cadeia de polímero. 
• Classificação quanto a natureza:
• Naturais (Madeira, borracha, proteínas) • Sintéticos PVC, poliestireno, polipropileno.
• Definições gerais para Polímeros:
 a) Monômero: Composto químico cuja polimerização irá gerar uma cadeia de polímero. 
b) Homopolímero: Macromolécula derivada de um único tipo de monômero.
 c) Copolímero: Macromolécula contendo dois ou mais tipos de monômeros em sua estrutura. d) Grau de polimerização (DP): É o número de unidades monoméricas presentes na molécula do polímero.
 MW pol = DP × MW mon.
 MW: peso molecular.
e) Termoplásticos: são polímeros que podem ser repetidamente processados sob aquecimento. Possuem cadeias lineares e ramificadas, com forças de interação relativamente fracas.
 Ex: polietileno, PVC, poli (metacrilato de metila).
 f) Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento, mantendo-se permanentemente rígidos com o aumento da temperatura. Cadeias com alta densidade de ligações cruzadas. 
Ex: Resinas epóxi, resinas de poliésteres.
 g) Elastômeros: São conhecidos como borrachas, apresentam grande elasticidade, voltando a forma anterior após estiramento. São elásticos porque possuem pequena quantidade de ligações cruzadas. 
Ex: borracha natural, polibutadieno, silicone.
· Arquitetura Molecular:
Os polímeros podem ser lineares, ramificados ou em rede. 
• Polímero Linear: Nos polímeros lineares, cada monômero é ligado somente a outros dois monômeros, existindo a possibilidade de ramificações pequenas que são parte da estrutura do próprio monômero. 
Exemplos: estireno e polimetilmetacrilato. 
• Polímero Ramificado: Nos polímeros ramificados, um monômero pode ser ligar a mais de dois outros monômeros, sendo que as ramificações não são da estrutura do próprio monômero. 
Exemplo: poliacetato de vinila e polietileno.
 • Polímero em Rede: Nos polímeros em rede (crosslinked), as ramificações do polímero se interconectam formando um polímero com peso molecular infinito. Um polímero é considerado de peso molecular infinito quando seu valor é maior do que o peso molecular que os equipamentos de análise conseguem medir.
• As reações de polimerização utilizam: 
• Parâmetros primários: pressão, temperatura de reação, tempo e presença de iniciador de reação; 
• Parâmetros secundários: itens que são específicos para o polímero a ser produzido, tais como, inibidores, catalisadores, retardadores de reação, controladores de massa molar, reagentes específicos, etc. 
• A polimerização pode ocorrer: 
• em etapas, • em cadeia, • por abertura de anel ou • por copolimerização.
· Polimerização em etapas:
• Ocorre pela condensação sequencial de grupos funcionais dos monômeros, por meio de ligações sucessivas aumentando o tamanho das moléculas até que as mesmas formem uma cadeia polimérica (alta massa molar).
 • O aumento da massa molar ocorre devido ao tempo da reação.
 • Não necessita de iniciadores para que ocorra o start da reação. 
• Há formação de subprodutos da reação, como por exemplo, H2O, HCl, NH3 , etc.
• A polimerização em etapas sofre influência direta de alguns fatores importantes:
 • Temperatura e tempo de reação: quanto maior o tempo de reação há a formação de polímeros com maiores massas molares;
 • Catalisadores: facilitam a reação, formando polímeros com maiores massas molares; 
• Relação equimolar dos grupos funcionais dos monômeros: adicionar o mesmo número de moléculas de cada grupo funcional dos monômeros facilita o encontro entre uma ponta da macromolécula de um grupo funcional com outra ponta de outro grupo funcional, facilitando a reação, aumentando a velocidade da mesma e formando polímros com maior massa molar ; 
• Adição de terminadores: pode ocorre quando houver adição não equimolar dos grupos funcionais, facilitando o encontro entre pontas das macromoléculas com mesmo grupo funcional, que dificulta a polimerização.
 • Pode ocorrer a terminação da reação através da adição de um reagente monofuncional que torna a ponta da cadeia não reativa, encerrando a polimerização, ou ainda, pode-se reduzir a temperatura de reação, promovendo a redução da velocidade de reação e consequentemente interrompendo a mesma.
· Polimerização em cadeia:
 • Ocorre pela instabilização das duplas ligações presentes nos monômeros, ativando uma reação em cadeia (origem do nome da reação),
 • Cada monômero se liga a outro monômero, onde ocorre a ruptura da dupla ligação, gerando um polo positivo chamado sítio ativo, atraindo assim outros monômeros, e consequentemente continuando com a reação.
 • A reação pode ser representada pela equação genérica abaixo: 
n Monômero → [-monômero-]n
· Polimerização por abertura de anel
• Ocorre pela instabilização de um monômero em forma de anel, promovendo a abertura do anel, formando sítios ativos que dão início à reação. Com a ruptura deste anel, formam-se duas funções distintas nas extremidades da molécula, que ao reagir consigo mesma proporciona a formação de uma macromolécula.
· Copolimerização:
• Ocorre pela união de dois monômeros distintos (m1 e m2), sem interferência externa, ou seja, ocorre naturalmente. De acordo com a reatividade dos monômeros que compõem a reação e de sua respectiva reatividade, pode ocorrer a formação de copolímeros diferentes que possuem seu arranjo estrutural alternado, ao acaso ou em blocos.
• PLÁSTICO:
 • Os plásticos são materiais orgânicos poliméricos sintéticos, de constituição macrocelular, dotada de grande maleabilidade, facilmente transformável mediante o emprego de calor e pressão, e que serve de matéria-prima para a fabricação dos mais variados objetos.
 • A matéria-prima dos plásticos geralmente é o petróleo. Este é formado por uma complexa mistura de compostos.
• Processos Produtivos:
 Alguns processos usados para produzir os materiais plásticos são:
 - Injeção; - Extrusão; - Sopro.
 Processos Complementares: 
- Laminação; - Calandragem.
• INJEÇÃO:
•Equipamento: Injetora.
 • A matéria-prima amolecida pelo calor dentro do cilindro de injeção e sob pressão é injetada através de canais de injeção do molde para o interior das cavidades, as quais reproduzem o produto a ser produzido.
 •O produto é extraído após ser resfriado o suficiente para manter a forma e as dimensões necessárias.