Apresentação Maco 2 Polimeros

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Universidade Zambeze
Faculdade de Engenharia Ambiental e dos 
Recursos Naturais
Polímeros
Docente:
Eng. João Jacinto
ECROT
III Ano
Discentes:
António Manuel Vumbi
Dino Lote Muhave
Gerson Arnaldo
Nuro Daúde Mereja
Jorge de Nascimento Araújo
Materiais de Construção II
Introdução
• Os polímeros são macromoléculas compostas por unidades
estruturais repetidas, chamadas de monômeros. Esses
materiais desempenham um papel fundamental em diversas
áreas da vida moderna, desde embalagens de alimentos até
componentes de alta tecnologia. Sua versatilidade,
combinada com propriedades mecânicas ajustáveis e baixo
custo de produção, tornou-os essenciais em muitas aplicações
industriais e comerciais. Nesta breve análise, exploraremos os
diferentes tipos de polímeros e seu impacto na sociedade.
2
Os polímeros
Os polímeros, embora tenham sido
sintetizados apenas no século XIX, já
eram utilizados pelo homem desde a pré-
história. Polímeros naturais, que se
formam naturalmente, desempenharam
um papel fundamental ao longo da
história, especialmente na alimentação e
em outros aspectos essenciais da vida.
Exemplos de polímeros naturais incluem
proteínas, polissacarídeos, ácidos
nucleicos, celulose e borracha.
3
Cont…
• Os polímeros sintéticos são
produzidos quimicamente, em
geral, de produtos derivados de
petróleo. Eles podem oferecer
uma infinidade de aplicações.
• São produzidos para atender cada
aplicação requerida. O tamanho e
composição química podem ser
manipulados a fim de criar
propriedades para quase todas as
funções dos fluidos.
4
Cont…
• Divisão dos Polímeros
5
Polímeros
Natural Sintético
Elastómeros
Termoplásticos
Termoendurecidos
Derivado da borracha 
Natural.
Obtido da seiva de 
vários vegetais
Derivado do 
Petróleo
Cont…
Materiais poliméricos assumem diversas formas, incluindo
sólidos flexíveis, fibras, materiais celulares rígidos ou não,
filmes, pinturas, adesivos, entre outros. Possuem uma ampla
gama de propriedades, tais como:
✓Uns podem-se fundir por aquecimento, enquanto outros endurecem
pelo calor;
✓Outros são solúveis na água ou em solventes apropriados, enquanto
que outros são insolúveis;
✓Muitos decompõem-se pelo calor, a baixas temperaturas, enquanto
que outros;
✓resistem ao aquecimento, sem decomposição nem qualquer
alteração química.
6
Cont…
Esta possibilidade de dar aos materiais uma grande variedade
de características, torna-os particularmente interessantes nas
suas diversas utilizações e é uma das principais causas da sua
enorme divulgação.
7
Cont…
Os polímeros sintéticos são considerados materiais ideais e
tecnicamente perfeitos. No entanto, um problema crucial para
o futuro do planeta é o aumento contínuo do consumo de
plásticos. Esses polímeros, projetados para resistir
indefinidamente e não degradar, enfrentam dificuldades
significativas quando se tornam obsoletos, criando um
problema ambiental crescente ao longo dos anos.
Apenas os termoplásticos são recicláveis entre os polímeros
sintéticos, destacando a importância crescente da reciclagem
nos dias atuais.
8
Origem 
• Os materiais poliméricos, vulgarmente designados por plásticos
são materiais poliméricos feitos pelo homem, derivados
principalmente do petróleo bruto. Este petróleo é uma mistura
complexa de hidrocarbonetos, juntamente com impurezas como
enxofre, azoto e oxigénio.
• Os polímeros são derivados de monômeros, geralmente obtidos
do petróleo ou gás natural, mas também podem ser obtidos de
outras fontes, como madeira, álcool, carvão e até CO2, embora
isso possa aumentar significativamente o custo e torná-los menos
competitivos. O carbono é o principal átomo presente nessas
matérias-primas, formando a base dos materiais poliméricos.
9
Cont…
• Anteriormente, os monômeros
eram extraídos como
subprodutos do refino do
petróleo. Contudo, devido ao
aumento significativo no
consumo de polímeros, esses
monômeros agora precisam ser
produzidos intencionalmente
nas refinarias para atender à
demanda.
10
Tipos de Plásticos
Para começar, o plásticos é dividido em duas grandes
categorias, os termoplásticos, os termorrigidos ou
Termoendurecidos e os Elastómeros.
11
Cont…
• Termoplásticos
São polímeros que possuem a capacidade de se fundirem através
da aplicação de temperatura mesmo depois de terem passado pelo
processo de transformação, por isso são materiais com alta
reciclabilidade.
Exemplo: Canos PVC, Garfas plásticas, sacolas plásticas, etc.
12
Cont…
• Termorrígidos
São materiais que não fluem, não fundem, não se dissolvem, porque suas
cadeias estão unidas por ligações químicas, logo não permitem
reprocessamento.
Sofrem reações químicas em sua moldagem e esses tipos de plásticos
não podem ser reprocessados com o emprego de temperatura.
Exemplo: Os silicones, poliéster, resinas epóxi, etc.
13
Cont…
• Elastómeros
São o que comummente se designa por “borrachas”, nome recebido
devido à enorme elasticidade, característica essencial na sua
utilização.
A borracha natural designa-se por polisopreno, sendo deste
material que são feitos os pneus. O silicone é também um
elastómero, destacando-se por possuir uma grande gama
de rigidez.
Exemplos: Pneus, Borracha, etc.
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Etapas de Fabricação do Plástico
• O processo produtivo do plástico segue as seguintes etapas:
1. Preparação do molde: a matriz é revestida com um agente desmoldante para
ajudar o descolamento e muitas vezes é pré-aquecido em temperatura específica
para o material;
2. Fundição: a resina sintética é mesclada como um agente de cura ou injetada na
matriz, preenchendo a sua cavidade;
3. Cura: o processo de fundição é curado no molde, até que se solidifique (quando o
molde é exposto ao calor, tornando mais rápido o tempo de cura para alguns
polímeros);
4. Desmoldagem: a matriz é aberta e a parte curada é retirada.
5. Aparar: os canais de fundição, por meio de encanamentos e costuras são lixados ou
cortados conforme a proporção desejada.
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Classificação dos Polímeros
Os polímeros podem ser classificados tendo em conta vários fatores,
como por exemplo:
• Quanto à sua natureza química;
• Quanto à sua estereoquímica - Existem três tipos principais de
polímeros em relação à sua estereoquímica:
❖Isotácticos: Todos os resíduos orgânicos estão orientados para o mesmo
lado da cadeia.
❖Sindiotácticos: Os grupos estão alternados regularmente de ambos os
lados da cadeia.
❖Atácticos: Os resíduos orgânicos estão orientados ao acaso, sem uma
ordem definida.
16
Cont…
• Quanto à sua morfologia - Os polímeros exibem 2 tipos de
morfologia no estado sólido: o amorfo e o semicristalino
• Segundo o tipo de aplicação - Os plásticos podem ser
classificados de acordo com sua aplicação em duas
categorias principais:
❖Plásticos de uso geral e plásticos de engenharia - Os plásticos de
uso geral, como polietileno, polipropileno e policloreto de vinilo, são
amplamente utilizados em diversas aplicações.
❖Plásticos de engenharia - como poliacetal, policarbonato e
politetrafluoretileno, são empregados como substitutos de materiais
tradicionais, como madeira e metais, em aplicações específicas na
engenharia.
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Características genéricas dos materiais 
plásticos
• Massa volúmica
Uma característica comum a todo o tipo de plásticos é a sua
pequena massa volúmica. Esta característica confere-lhes uma
leveza apreciável, tornando-se por vezes numa vantagem em
relação aos outros materiais vulgarmente utilizados em
construção civil.
18
Cont…
• No quadro ao lado
comparam-se valores
indicativos das massas
volúmicas de alguns
dos materiais mais
utilizados na
construção civil actual.
19
Cont…
• Características mecânicas
O comportamento mecânico dos materiais plásticos não pode
ser dissociado da temperatura ambiente, estes materiais
manifestam comportamentos díspares ao calor e ao frio,
podendo em condições estremas ser rígidos e quebradiços ou
flexíveis e elásticos.
Para além desta característica os materiais plásticos possuem
propriedades comuns aos sólidos
20
Cont…
• Assim, quando sequantificam valores de
características mecânicas
de um material plástico
eles devem vir sempre
associados às condições
em que foram
determinados, isto é, o
tempo de atuação das
solicitações e a
temperatura a que foram
realizados os ensaios.
21
Cont…
• Características térmicas
As propriedades térmicas dos materiais plásticos, tal como em
geral acontece com as restantes propriedades físicas, estão
intimamente condicionadas pela estrutura e pela composição
molecular do material.
Se, por um lado, o aumento da temperatura de utilização dos
materiais plásticos pode conduzir a uma diminuição da sua
resistência mecânica, por outro, uma diminuição torná-los-á
mais frágeis e quebradiços.
22
Cont…
• Características elétricas
Os plásticos, devido à sua natureza orgânica, geralmente
apresentam boas propriedades de isolamento elétrico.
• Características acústicas
Alguns materiais plásticos, como por exemplo o poliestireno
extrudido e o poliestireno expandido, devido à sua estrutura
celular, apresentam boas propriedades de isolamento acústico.
23
Cont…
• Resistência à corrosão
O facto de a maior parte dos materiais plásticos serem de
superfície lisa e sem poros, o que impede a penetração e
acumulação de impurezas, e da sua estrutura orgânica impedir
reações iónicas, faz com que estes materiais sejam resistentes à
absorção de água (impermeabilidade) e à reação com muitos
dos agentes químicos mais comuns (inalterabilidade).
24
Cont…
• Absorção de água
Apesar de a maior parte dos materiais plásticos ser insolúvel
em água, eles podem absorvê-la, afetando de forma variável
algumas das suas propriedades. O efeito mais nefasto verifica-
se na resistência elétrica.
• Resistência à degradação e durabilidade
A resistência dos materiais plásticos à degradação ambiental
varia entre diferentes tipos de plásticos. Fatores como clima,
exposição solar e variações de temperatura podem causar
degradação e envelhecimento dos materiais plásticos,
tornando alguns inadequados para uso externo.
25
Cont…
• Características óptico-visuais
Os termoplásticos e os termoendurecíveis podem ser
transparentes, translúcidos ou opacos. Aditivos são utilizados
para modificar as propriedades dos polímeros, dando aos
materiais plásticos características específicas. Por exemplo,
corantes podem conferir transparência colorida, enquanto
pigmentos podem tornar o produto final completamente
opaco, reduzindo a transmissão de luz.
26
Principais materiais plásticos usados na 
construção civil
• Materiais plásticos e suas respetivas Siglas
27
Designação do material plástico
Termoplásticos Siglas
Polietileno PE
Polipropileno PP
Policloreto de vinilo PVC
Poliacetato de vinilo PVAC
Poliestireno PS
Polimetacrilato de metilo PMMA
Policarbonato PC
Poliamida PA
Polibutileno PB
Designação do material plástico
Termoendurecíveis Siglas
Poliuretanos PUR
Resinas epoxídicas EP
Resinas Fenólicas PF
Resinas de ureia formaldeído UF
Melamina formaldéido MF
Poliéster insaturado UP
Silicones SI
Termoplásticos
• Polietileno (PE)
Ele pode ser transparente ou opaco, em diferentes cores,
embora naturalmente seja branco leitoso. Sua textura é
semelhante à cera. Suas propriedades variam com a
temperatura e as condições de pressão durante a reação de
polimerização.
28
Cont…
• Aplicação
As principais aplicações genéricas do polietileno são as
embalagens, garrafas, brinquedos e conservantes de madeira.
No sector da construção civil o polietileno é aplicado em filmes
geotêxteis, geomembranas, barreiras de humidade, protecção
temporária de paredes contra a chuva, cobertura de materiais
depositados ao ar livre, coberturas protectoras para equipamentos,
protecção contra poeira em obras de construção, isolantes de cabos
eléctricos, canalizações de água, de esgoto e de gás.
29
Cont…
• Polipropileno (PP)
É um termoplástico do grupo dos polímeros poliolefínicos,
amplamente utilizado devido à sua versatilidade e custo
acessível para produção em larga escala. Ele pode apresentar-
se transparente ou opaco, incolor ou colorido em diversas
tonalidades, embora sua cor natural seja branco leitoso.
30
Cont…
• Aplicação
O polipropileno é amplamente utilizado em uma variedade de aplicações,
como brinquedos, calçados, utensílios domésticos, componentes de
eletrodomésticos, embalagens, peças automotivas, artigos esportivos e
isolamento de cabos elétricos.
Na construção civil, é empregado em sistemas de tubulação para
distribuição de água e drenagem de águas residuais em alta temperatura,
sistemas de aquecimento de água e drenagem externa de águas
residuais, competindo diretamente com outros materiais como o PER
(Polietileno reticulado).
31
Cont…
• Policloreto de vinilo (PVC)
O policloreto de vinilo, ou abreviadamente PVC, é um
termoplástico de massa de uso e forma de apresentação
diversificada. É o único material plástico que não é 100%
originário do petróleo.
32
Cont…
• Aplicação
O PVC é amplamente utilizado em diversas aplicações, desde isoladores
elétricos, mangueiras, sapatos e malas de mão até discos de áudio.
Na construção civil, é o plástico mais reconhecido e facilmente
identificável, sendo empregado principalmente em redes de distribuição
de água potável e saneamento básico, revestimento de paredes e
piscinas, calhas técnicas, esquadrias, portas e janelas, cobertura de fios
elétricos, forros, divisórias, impermeabilização, persianas, venezianas,
papel de parede e chapas onduladas para coberturas.
33
Cont…
• Poliacetato de vinilo (PVAC)
O PVAC é um material de grande plasticidade, com poder de
aderência, solúvel a frio (o que o torna adequado para entrar
na composição de copolímeros e polímeros pouco solúveis),
boa resistência a óleos e gorduras e uma resistência térmica
superior à do PVC.
34
Cont…
• Aplicação
Na construção civil, O PVAC é utilizado na preparação de
soluções ou emulsões para revestimentos ou impregnações
para impermeabilizações.
35
Cont…
• Poliestireno (PS)
O poliestireno é um polímero termoplástico amplamente
utilizado na fabricação de uma variedade de produtos. é
conhecido por sua leveza, rigidez, resistência ao impacto e
propriedades isolantes.
36
Isopor
Cont…
• Aplicação
O Poliestireno é um plástico límpido utilizado em utensílios de
cozinha. Na forma de espuma serve para isolamentos
(nomeadamente térmicos) e coberturas.
37
Cont…
• Polimetacrilato de metilo (PMMA)
O polimetacrilato de metilo (plástico acrílico) é um
termoplástico homopolímero, cuja principal característica é a
transparência.
As principais características deste plástico são a transmissão de
luz (92%), leve, brilhante, combustível.
38
Cont…
• Aplicação
Na construção civil o PMMA é utilizado em vidros sintéticos 
anti-vandalismo (conhecido por vidro acrílico), sinalizadores de 
tráfego, claraboias e banheiras.
39
Cont…
• Policarbonato (PC)
É um tipo de plástico termoplástico transparente conhecido
por sua excecional resistência ao impacto, além de possuir alta
transparência ótica. Ele é frequentemente utilizado em
aplicações que requerem resistência a choques e alta
transmissão de luz.
40
Cont…
• Aplicação
O policarbonato é um material versátil amplamente utilizado em
uma variedade de aplicações, como CDs, DVDs, janelas, óculos de
segurança, carcaças de ferramentas elétricas, dispositivos
eletrônicos, embalagens, escudos anti distúrbios, aquários e muito
mais.
Na construção civil, é empregado como vidro sintético resistente a
vandalismo, além de ser utilizado em telhas transparentes ou
translúcidas que proporcionam isolamento térmico devido à
camada de ar entre suas lâminas.
41
Cont…
• Poliamida (PA)
A Poliamida, também conhecida como nylon, é um polímero
sintético amplamente utilizado na indústria devido às suas
propriedades mecânicas, térmicas e químicas. são conhecidas
por sua resistência ao impacto, tração e abrasão, tornando-as
ideais para uma variedade de aplicações.
42
Cont…
• Aplicação
As principais aplicações são o fabrico de componentes de 
engenharia,tais como parafusos, porcas, buchas, acessórios 
para portas e janelas, etc.
43
Cont…
• Polibutileno (PB)
É um tipo de polímero leve,
apresenta resistência elevada, é
flexível, dúctil e tenaz, resistente a
temperaturas elevadas, possui boa
resistência química, embora atacado
por alguns ácidos fortes e algumas
bases fortes.
É sobretudo aplicado em tubagem
para distribuição de água quente.
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Termoendurecíveis
• Poliuretanos (PUR)
São um grupo de polímeros sintéticos que
possuem uma ampla gama de aplicações
devido às suas propriedades versáteis.
Estas propriedades podem ser ajustadas
durante o processo de fabricação para
atender a uma ampla variedade de
requisitos de aplicação, como flexibilidade,
resistência à tração, resistência à abrasão,
isolamento térmico e resistência química.
45
Espuma rígida de Poliuretano
Cont…
• Aplicação
Os poliuretanos são usados em engenharia civil como isolantes térmicos e
acústicos em estruturas de coberturas, janelas, persianas e vários tipos de
telhados, além de equipamentos de aquecimento e refrigeração,
incluindo enchimento de espaços ao redor de oleodutos para transportes
de energia e outras tubagens, preenchimento de cavidades e fendas,
ajuste de prefabricados, fixação de batentes e de guarnições de portas e
janelas, colchões e estofos.
Quando preparados na forma líquida servem para tintas ou vernizes, e na
forma de espuma para estofos e enchimentos.
46
Cont…
• Resinas epoxídicas (EP)
São polímeros termoendurecíveis amplamente utilizados em
uma variedade de aplicações industriais e comerciais. Elas são
conhecidas por sua resistência mecânica, adesão excecional,
resistência química e propriedades isolantes.
47
Depois de seca 
fica rígido
Cont…
• Aplicação
As resinas epoxídicas são utilizadas em tintas, vernizes, na
laminação da madeira e cola, cisternas e tubagens e adesivos
para reparação de betão e outros materiais pétreos.
48
Cont…
• Resinas Fenólicas (PF)
Os fenoplásticos são extremamente duros, possuem boas
propriedades mecânicas, elevado módulo de elasticidade, boa
estabilidade dimensional, resistem a elevadas temperaturas
(podem suportar continuamente temperaturas da ordem dos
150 ºC).
49
Cont…
• Aplicação
Aplicam-se na indústria elétrica no fabrico de diversos tipos de
isolantes, quadros elétricos e cabos de ferramentas, são
também utilizados no fabrico de colas (metal-metal e metal-
madeira) usadas em aeronáutica e ainda na imitação do marfim
e tartaruga (depois de coloridos) para fabrico de brinquedos.
Na construção civil são usados para isolamento térmico e
como aglomerantes de diversos materiais
50
Cont…
• Resinas de ureia formaldeído (UF) e de melamina
formaldéido (MF)
Estas resinas são incolores, inodoras, transparentes, duras e de
bom acabamento superficial. Podem suportar temperaturas até
120 ºC em regime contínuo, resistem bem a ácidos e bases
fracas, são excelentes isolantes elétricos, têm resistência ao
impacto medíocre e boa resistência aos agentes atmosféricos.
51
Pó da 
resina Tampa de assento 
de banheiro 
Cont…
• Aplicação
Têm como principais aplicações o fabrico de colas para
contraplacados e madeira, fabrico de corpos moldados para
eletrodomésticos (misturadores, máquinas de barbear, etc.), de
vernizes para soalho.
52
Cont…
• Poliéster insaturado (UP)
Este polímero sintético possui boa resistência química, boas
propriedades elétricas, resistência à corrosão,
combustibilidade reduzida, possuem grande poder de
absorção e amortecimento de vibrações sonoras, bons
isolantes térmicos, resistem bem à humidade e possuem boa
resistência mecânica.
53
Cont…
• Aplicação
Na construção civil, quando reforçados, aplicam-se em chapas
planas e onduladas para coberturas, moldes para cofragens de
betão, tubagem de grande diâmetro e louça sanitária, quando
não reforçados aplicam-se em mástiques, mármores sintéticos,
vernizes e gel-coats.
54
Cont…
• Silicones (SI)
Os silicones fazem parte dos termoendurecido e dos
elastómeros e possuem boa estabilidade térmica, podendo
suportar temperaturas até 250 ºC, sendo bons isoladores
elétricos, principalmente quando prensados com amianto e
fibra de vidro.
55
Cont…
• Aplicação
Na construção civil, utilizam-se para colagem e vedação in situ
(bancas, banheiras, caixilharias, fissuras, etc).
56
Plásticos Compostos
• É o plástico gerado a partir da mistura de dois ou mais
materiais imiscíveis – ou seja, que não podem ser misturados
• Os plásticos compostos são materiais projetados para
melhorar as propriedades dos materiais constituintes
individualmente. Geralmente, as fibras nos compósitos
suportam os esforços mecânicos, enquanto as resinas
moldam o produto acabado. Isso é semelhante à estrutura do
concreto armado, onde as fibras desempenham o papel da
armadura e as resinas, o do concreto.
• Exemplo: Plásticos compostos de fibra de vidro (PRFV)
57
Cont…
• Existem três tipos principais de compósitos:
I. Matriz Orgânica: A matriz pode ser um termoendurecível, como
poliésteres, resinas epoxídicas, resinas fenólicas, ou um termoplástico, como
propileno, poliamida. As fibras utilizadas incluem vidro, carbono, aramida,
boro, entre outras.
II. Matriz Cerâmica: A matriz é cerâmica, comummente carboneto de silício de
carbono, e as fibras são de carbono, cerâmicas, metálicas, etc.
III. Matriz Metálica: As matrizes são de alumínio, titânio, prata, cobre, entre
outras, e as fibras são de boro, cerâmicas, carbono, alumínio, etc.
58
Cont…
• Plásticos compostos de fibra de vidro (PRFV)
Atualmente o mercado dos compósitos é quase totalmente
formado por compostos de matriz orgânica com diferentes
tipos de fibras, sendo as mais comuns de vidro, os PRFV.
59
Fibra de Vidro
Cont…
• É um material composto pela interação de fibras de vidro
dispostas em uma matriz polimérica (como mostrado na
figura a seguir), podendo ter diversas aplicabilidades em
diversas áreas da engenharia.
• Apresenta excelentes características físicas, mecânicas e
químicas, além de ter baixo preço, ser sustentável e ter uma
fácil e rápida produção.
60
Utilização dos materiais plásticos na 
construção civil
• No quadro abaixo é feita uma abordagem às potencialidades destes materiais em relação ao
tipo de aplicação pretendido no âmbito da construção civil.
61
Cont…
62
Conclusão
• Em resumo, os polímeros são uma classe importante de
materiais que têm revolucionado a maneira como vivemos e
interagimos com o mundo ao nosso redor. Sua diversidade e
adaptabilidade permitem uma ampla gama de aplicações,
desde produtos do dia a dia até tecnologias de ponta. No
entanto, é crucial considerar os desafios associados ao uso de
polímeros, como a poluição ambiental e a necessidade de
desenvolver métodos de reciclagem mais eficientes.
63
Obrigado pela atenção 
dispensada.