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POLÍMEROS Universidade Estadual de Santa Cruz Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas Planejamento e Controle da Produção Osvaldo José Arcanjo Junior Ilhéus Agosto 2014 A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). O número de meros da cadeia polimérica é denominado grau de polimerização, sendo geralmente simbolizado por “n” ou “DP”. DEFINIÇÃO MOLÉCULA DE POLIETILENO DEFINIÇÃO A goma Arábica data de 3000 A.C A goma arábica, resina natural composta de polissacarídeos e glicoproteínas, é usada no Egito Antigo na produção de cosméticos e perfumes, e no processo de mumificação. Atualmente, a resina extraída de árvores do gênero Acácia é utilizada na manufatura de colas, e como espessante e estabilizante de alimentos, fármacos e tintas. HISTÓRICO 1823 Mackintosh (Inglaterra) usa pela 1ª vez borracha no revestimento de tecidos impermeáveis Entre 1820 e 1824, Thomas Hancock desenvolveu as primeiras misturas de polímeros (borracha natural com gutta percha) 1839 Charles Goodyear (USA) descobriu a vulcanização Entre 1870 e 1872, os irmãos Isaiah e John Hyatt, Estados Unidos, patentearam o nitrato de celulose plasticizado com cântora (possivelmente o primeiro termoplástico sintético) e uma máquina para moldar por injecção este material HISTÓRICO Em 1924, Herman Staudinger propôs o conceito de um polímero ser constituído por uma cadeia molecular de grandes dimensões; este conceito demorou dez anos a ser aceite, conduziu à atribuição do prémio Nobel da química em 1953 1912: PVC foi sintetizado pelo Russo Ostromislensky 1934: W. M. Carothers patenteou o nylon, uma poliamida; Em 1888, Dunlop desenvolveu o primeiro pneu comercial insuflável; HISTÓRICO CLASSIFICAÇÃO Os polímeros foram classificados de acordo com suas estruturas químicas, características de fusibilidade, comportamentos mecânicos, tipos de aplicações e escala de produção como segue: CLASSIFICAÇÃO ORIGEM Natural Sintético MODO DE PREPARAÇÃO Polímero de Adição Polímero de Condensação CLASSIFICAÇÃO FUSIBILIDADE E/OU SOLIBILIDADE DO POLÍMERO Termoplástico Fusível e solúvel: podem ser reutilizados Cadeias lineares ou ramificadas Semicristalinos ou amorfos CLASSIFICAÇÃO FUSIBILIDADE E/OU SOLIBILIDADE DO POLÍMERO Termorrígidos Insolúveis e infusíveis Alta densidade de ligações cruzadas entre as moléculas Amorfos CLASSIFICAÇÃO a) Linear b) Ramificada c) Ligações cruzadas CLASSIFICAÇÃO COMPORTAMENTO MECÂNICO DO POLIMERO Borracha ou Elastômero Plástico Fibra ESTRUTURA AMORFO Sólido amorfo, material amorfo ou substância amorfa é a designação dada à estrutura que não têm ordenação espacial a longa distância (em termos atómicos), como os sólidos regulares. ESTRUTURA CRISTALINO A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem. Célula unitária de um cristal de sal (NaCl). Note-se a ordenação dos átomos. ESTRUTURA PRINCIPAIS TIPOS Polietileno Polipropileno Poliestireno Policarbonato Poliuretano Acrílicos PVC Teflon PRINCIPAIS TIPO POLIETILENO Polietileno é um polímero parcialmente cristalino, flexível cujas propriedades são acentuadamente influenciadas pela quantidade relativa das fases amorfa e cristalina.. Podem ser: Polietileno de baixa densidade (PEBD ou LDPE) Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE) Polietileno linear de baixa densidade (PELBD ou LLDPE) - Polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM ou UHMWPE) POLIETILENO DEFINIÇÃO PRINCIPAIS TIPO POLIETILENO PRINCIPAIS TIPO POLIETILENO Colchões Coletes Espumas e Mantas Fita Dupla Face PRINCIPAIS TIPO POLIPROPILENO O polipropileno é um termoplástico semicristalino, produzido através da polimerização do monômero propeno, usando um catalisador estereoespecífico (característica de controlar a posição do grupo metila na cadeia polimérica de forma ordenada) formando cadeias longas. Aplicações: Moldagem por injeção: potes, tampas, eletrodomésticos e peças automobilísticas. Moldagem por Sopro: frascos, garrafas, reservatórios para veículos, etc. Filmes: embalagem de alimentos e outros artigos. Extrusão: tubos, chapas, ráfia, etc. Fibras: carpetes, tapetes e cordas, entre outros. PRINCIPAIS TIPO POLIPROPILENO EXEMPLO Moldagem por Injeção PRINCIPAIS TIPO POLIPROPILENO EXEMPLO Moldagem por Sopro PRINCIPAIS TIPO POLIPROPILENO Filtros Peças Estruturais Flanges e Acoplamentos Niples Flanges e Acoplamentos Materia-Prima PRINCIPAIS TIPO POLIESTIRENO O poliestireno é um homopolímero resultante da polimerização do monômero de estireno. É um termoplástico duro e quebradiço com transparência cristalina, semelhante ao vidro. PRINCIPAIS TIPO POLIESTIRENO Propriedades: Fácil processamento por moldagem à quente Fácil coloração Baixo custo Semelhante ao vidro Elevada resistência a álcalis e ácidos Baixa densidade e absorção de umidade Baixa resistência a solventes orgânicos, calor e intempéries PRINCIPAIS TIPO POLIESTIRENO Embalagens Espuma Isopor Pastas Relógios PRINCIPAIS TIPO POLICARBONATO É semelhante ao vidro, porém altamente resistente ao impacto, boa estabilidade dimensional, boas propriedades elétricas, boa resistência ao escoamento sob carga e às intempéries, resistente a chama. PRINCIPAIS TIPO POLICARBONATO Telhas de Policarbonato PRINCIPAIS TIPO POLIURETANO Possui alta resistência à tração e compressão, excelente flexibilidade a baixas temperaturas, grande resistência a propagação de rasgos e é ideal na produção de peças que exijam grande durabilidade. PRINCIPAIS TIPO POLIURETANO Discos, protetores, raspadores, amortecedores, coxins, batentes, puxadores, ciclones, separadores, revestimentos de impulsores, apoio para braço, bola de câmbio. http://www.elastosul.com.br/ft-pig01.htm PRINCIPAIS TIPO POLIMETIL METACRILATO (PMMA) - ACRÍLICO Substitui o vidro com grandes vantagens. É 17 vezes mais resistente e tão transparente quanto este, além de ser 75% mais leve. Sua resistência ao impacto é maior que qualquer tipo de vidro, incluindo os temperados. Melhor isolante térmico do que o vidro. PRINCIPAIS TIPO POLIMETIL METACRILATO (PMMA) - ACRÍLICO Espelho de Acrílico Dobradiças de Acrílico Cadeado de Acrílico Tubos de Acrílico Cadeiras em Acrílico Púlpitos em Acrílico PRINCIPAIS TIPO POLIMETIL METACRILATO (PMMA) - ACRÍLICO Toldos de Acrílico PRINCIPAIS TIPO PVC (POLI CLORETO DE VINILA) O PVC (poli cloreto de vinila) é um plástico não 100% originário do petróleo. O PVC contém, em peso, 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio - sal de cozinha) e 43% de etileno ou eteno (derivado do petróleo). O cloro é obtido pelo processo de eletrólise que é a reação química resultante da passagem de uma corrente elétrica por água salgada (salmoura). Assim se dá a obtenção do cloro, que representa 57% da resina de PVC produzida. PRINCIPAIS TIPO PVC (POLI CLORETO DE VINILA) Pisos Portas Telhas Divisórias Vasos Materiais Hospitalares PRINCIPAIS TIPO PVC (POLI CLORETO DE VINILA) Teflon é uma marca comercial que se transformou na designação corrente de um polímero ( PTFE ) descoberto acidentalmente por Roy J. Plunkett (1910-1994) para a empresa DuPont, em 1938 e apresentado, para fins comerciais, em 1946. O PTFE é um polímero similar ao polietileno. A pressão necessária para produzir o teflon é de cerca de 50 000 atm. PRINCIPAIS TIPO PVC (POLI CLORETO DE VINILA) Anéis,retentores, anéis de transmissão, juntas, buchas, diafragmas,discos. Sedese componentes para válvulas Tiras ou Fitas Anéis de transmissão, anéis guia, gaxetas, retentores Panelas javascript:; javascript:; javascript:; javascript:; OBRIGADO PELA ATENÇÃO