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cap41 - Propriedades dos polímeros

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Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Jairo José de Oliveira Andrade –
PUCRS
Propriedades dos polímeros
Capítulo 41
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polímeros  materiais compostos de origem natural ou
sintética com massa molar elevada, formados pela
repetição de um grande número de unidades estruturais
básicas.
• Características principais
• boa resistência à corrosão
• baixa massa específica
• boas características de isolamento térmico e elétrico.
Generalidades
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Plástico  nome popular empregado para os polímeros
pela propriedade de plasticidade que este material
apresenta, ou ainda, por ser uma das fases do polímero
antes da sua conformação.
Generalidades
Plástico ≠ Polímero
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Produtos petroquímicos
• Os materiais poliméricos são
oriundos de hidrocarbonetos,
derivados de petróleo.
• No Brasil, a Petrobrás detém a
tecnologia para a exploração do
petróleo, com 75% da produção
nacional na Bacia de Campos,
Rio de Janeiro.
Figura 1 - Exemplo de uma plataforma de petróleo 
(Fonte: http://pt.wkipedia.org. Acesso em: mar. 2007).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Produtos gerados: as parafinas, as olefinas, o naftaleno
e os hidrocarbonetos aromáticos (metano, propano,
etano, etileno, propileno, butenos, ciclohexanos,
benzeno, tolueno).
• Processo de produção: destilação, realizado em
refinarias de petróleo.
consiste em separar fluidos com pontos de ebulição 
diferentes através do aquecimento dos mesmos
Produtos petroquímicos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Figura 2 - Refinaria de petróleo 
(Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Refinaria. Acesso em: mar. 2007) 
Produtos petroquímicos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Na destilação são extraídos inicialmente (fase primária)
as principais frações do petróleo
• Gasolina
• óleo diesel
• nafta
• solvente
• querosene
• GLP (gás de cozinha).
Produtos petroquímicos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Tipos de indústria petroquímica
• Indústria primária (1a geração)  transforma a nafta em
produtos petroquímicos básicos
• Olefinas (eteno, propeno e butadieno);
• Aromáticos (xileno e tolueno).
• Indústria secundária (2a geração)  transforma os
produtos petroquímicos básicos em polímeros
• Ex.: polipropileno e polietileno.
• Indústria terciária (3a geração ou de transformação)  os
polímeros são modificados por meio de aditivos e
conformados nos produtos de consumo
• embalagens, brinquedos, tubulações, pneus, tintas, entre outros.
Produtos petroquímicos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Materiais introduzidos intencionalmente para tornar um
polímero mais adequado para uma dada condição de
aplicação.
• Plastificantes
• São geralmente líquidos de baixas pressões de vapor e pesos
moleculares reduzidos, com moléculas de pequeno tamanho;
• Proporciona flexibilidade, ductilidade e tenacidade aos polímeros.
• Empregados em materiais frágeis à temperatura ambiente  PVC
e os copolímeros de acetato, na fabricação de lâminas finas
ou películas, tubos, cortinas, entre outros.
Aditivos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Pigmentos
• Finalidade  colorir e dar opacidade a um polímero.
• Barreira aos ataques dos raios ultravioleta
• estabilidade química
• Dióxido de titânio (TiO2)
• Pigmento branco
• bastante utilizado  maior poder de cobertura, maior brilho e
menor custo.
Aditivos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Estabilizadores
• Evitam a degradação de polímeros quando expostos à
radiação ultravioleta e oxidação.
• sais, fosfitos e cetonas.
• Estabilizantes térmicos utilizados para evitar uma série
de reações iniciadas pelo HCl formado durante o próprio
processo de formação do polímero, como no caso do
PVC.
• carbonato básico de chumbo, os estearatos, entre outros.
Aditivos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Retardadores de chama
• Aumentam a resistência à inflamabilidade dos polímeros
através da diminuição da temperatura no local de queima
• Reação química,
• Compostos que interferem no processo de combustão.
• Polietileno, nylon e poliestireno  inflamáveis na sua forma
pura
• empregados na fabricação de roupas e brinquedos.
• Compostos clorados ou bromados, os fosfatos orgânicos e
o trióxido de antimônio.
Aditivos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Cargas
• Objetivo: melhorar as propriedades dos polímeros com um
custo reduzido
• As cargas de reforço tem como objetivo aumentar a
resistência mecânica da peça fabricada.
• Fibras de vidro e o negro de fumo.
• Os materiais inertes são incorporados aos polímeros para
diminuir o custo de produção.
• Talco e a serragem.
Aditivos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• O método mais tradicional  moldagem
• Moldagem por injeção
• Tempo do ciclo de moldagem: 10 a 30s para materiais
termoplásticos, sendo superior para polímeros termofixos,
pois a cura destes ocorre quando o material encontra-se
sob pressão no molde.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
Figura 4 – Etapas do processo de injeção: (a) plastificação; (b) injeção propriamente dita; 
(c) extração (Ipiranga Petroquìmica, 2000) 
a) O material polimérico é amolecido em
um compartimento aquecido;
b) Em seguida o material é injetado sob
alta pressão em um molde com
temperatura mais baixa;
c) Após, o molde é aberto e o material é
ejetado. Com o fechamento do molde
há o recomeço do ciclo.
• Moldagem por injeção
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por extrusão
• Uma rosca mecânica ou um parafuso sem fim propele o
material peletizado através de uma zona aquecida, onde o
material aquecido é compactado, fundido e moldado na
matriz.
• Na saída, o material é comprimido contra uma matriz com o
perfil desejado, podendo ser resfriado, calibrado, cortado ou
enrolado.
• Tal técnica é empregada para produzir materiais contínuos,
como tubos, bastões, folhas finas e filamentos.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por extrusão
Figura 5 – Esquema de máquina extrusora de materiais plásticos (Higgins, 1982, p. 123)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por compressão
• O material é inserido dentro de um molde. Ambas as partes
são aquecidas e o molde é fechado, com aplicação de
calor e pressão no seu interior.
• Utilizada tanto para materiais termoplásticos quanto
termofixos, porém despende maior tempo e custo para os
termoplásticos.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por compressão
Figura 6 – Diagrama esquemático de um equipamento para moldagem por compressão 
(Billmeyer Jr. citado por Callister Jr., 2002, p. 346)Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por fundição
• O material é aquecido e vertido em um molde e deixado
em repouso para solidificar.
• Em polímeros termoplásticos a solidificação ocorre devido
ao resfriamento do material dentro do molde
• Nos termofixos, o endurecimento é ocasionado pelas
reações de polimerização do material em temperaturas
elevadas.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Técnicas de conformação dos polímeros
• Moldagem por insuflação
Figura 7 – Representação esquemática do processo de insuflação (Rodolfo Jr., Nunes e Ormanji, 
2006, p. 246) 
1. 2. Um pedaço de tubo feito com o
polímero é extrudado; e
3. Inserido no molde com a forma
desejada no estado semifundido;
4. 5. É injetado ar ou vapor sob
pressão no interior do tubo
forçando as suas paredes a se
conformarem de acordo com o
contorno do molde;
6. O produto final é ejetado.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Massa específica
• Os materiais poliméricos apresentam massa específica mais baixa
que os metais e as cerâmicas
Material Massa específica (g/cm3)
Polimérico 0,90 - 1,50
Metálico 7,85
Cerâmico 3,30
•Quadro 1 – Valores de massa específica para materiais (MANO, 2000)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Estabilidade dimensional
• Propriedade importante para aplicações como engrenagens
e peças de encaixe.
• A variação de umidade é um dos principais fatores que
alteram tal propriedade, pois a água absorvida aumenta o
volume e a massa específica da peça.
• A remoção da água  pode acarretar o aparecimento de
vazios e microfraturas que modificam as propriedades do
material.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
• As propriedades elásticas dos polímeros apresentam
variação com o decorrer do tempo mesmo em condições
normais.
• A resposta molecular de um polímero para atingir o equilíbrio
com as forças externas é lenta
• material continua a deformar ou flui quase que indefinidamente
com a aplicação da tensão
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
Figura 8 – Principais grupos de materiais poliméricos de acordo com o seu comportamento 
mecânico até a ruptura (Callister Jr., 2002) 
s
e
Frágil
Dúctil
Altamente elástico
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
Figura 9 – (a) Corpo-de-prova de material polimérico (b) ensaio de tração: alongamento do corpo-
de-prova próximo à ruptura 
(a) (b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
Figura 10 – Alongamento de um corpo-de-prova após a ruptura 
Livro: Materiais de Construção Civil 
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Propriedades dos polímeros
Figura 11 – Diagramas tensão-deformação para o polietileno de baixa densidade a diferentes 
temperaturas (Higgins, 1982, p. 284) 
• Comportamento mecânico
• Influência da temperatura
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
Polímero Tg
(oC)
Policarbonato 150
Poliestireno 100
PVC 87
Náilon 6,6 57
Polipropileno -10
Policloropreno (neoprene) -50
Polietileno de alta densidade -90
Polidimetil siloxano (silicone) -123
•Quadro 2 – Temperaturas de transição vítrea para alguns polímeros selecionados (Callister Jr., 2002)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Comportamento mecânico
• O peso molecular também influencia nas propriedades dos
polímeros
• 100 g/mol → gases
• 1.000 g/mol → sólidos pastosos, resinas moles
• 10.000 g/mol → polímeros sólidos de interesse na Engenharia.
• Polímeros com elevada cristalinidade ou que apresentem
estrutura rígida aromática, possuem altos valores de módulo
de elasticidade
• 0,002 GPa → elastômero de estireno-butadieno;
• 4,8 GPa → resinas fenólicas;
• Já os metais: até 400 GPa, como no caso do Tungstênio.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Resistência ao impacto
• Polímeros cristalinos e amorfos  frágeis à baixas
temperaturas.
• Fratura de polímeros termofixos  frágil.
• Fratura de polímeros termoplásticos  dúctil ou frágil.
• Fatores que influenciam  temperatura, taxa de deformação e
presença de entalhes.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Permeabilidade a gases e vapores
• Importância  materiais que serão empregados em
embalagens.
• De uma forma geral  baixa permeabilidade.
• A borracha butílica (copolímero de isobutileno e isopreno) é
empregada em pneus pela impermeabilidade a gases,
propriedade que é devida à cristalinidade imposta ao
material quando sujeito à tração.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Inflamabilidade
• Aquecimento de um polímero orgânico  modificações físico-
químicas,
• Decompõe em produtos voláteis.
• Polímeros de fácil decomposição entram em combustão
rapidamente
• Nitrato de celulose
• Polímeros termofixos  maior dificuldade de combustão
• Empregados na fabricação de peças para uso elétrico
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Propriedades térmicas e elétricas
• Elevados valores para o coeficiente de dilatação térmica linear dos
polímeros
•  = 2,3.10-4/oC.
• Borracha de silicone  o dobro
• Apresentam baixa condutividade térmica
• 0,12 W/m.K (polipropileno)
• 0,48 W/m.K (polietileno alta densidade)
• Cobre eletrolítico = 390 W/m.K.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Propriedades dos polímeros
• Propriedades térmicas e elétricas
• São isolantes elétricos
• Resistividade igual a 1014 .m (PVC) e 1016 .m (polietileno de
alta densidade).
• Ligas metálicas valores entre 10-7 e 10-8 .m.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Tipos de polímeros
• Polímeros termoplásticos
• Polímeros termofixos
• Elastômeros ou elastoméricos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros termoplásticos
• Amolecem e fluem quando submetidos a uma dada
temperatura e pressão
• Apresentam possibilidade de reciclegem
• Não apresentam um reticulado cristalino preponderante,
podendo fundir somente em certas faixas de temperatura.
• Materiais de baixo custo, alta produção, facilidade de
processamento e baixo nível de resistência mecânica
comparados a outros tipos de polímeros.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros termoplásticos
• Polietileno (PE)
• Pode-se produzir 5 tipos diferentes, de acordo com as
condições da reação e do sistema catalítico empregado na
polimerização:
1) Polietileno de baixa densidade (PEBD ou LDPE);
2) Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE);
3) Polietileno linear de baixa densidade (PELBD ou LLDPE);
4) Polietileno de ultra-alto peso molecular (PEUAPM ou
UHMWPE);
5) Polietileno de ultra baixa densidade (PEUBDou ULDPE).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros termoplásticos
• Polietileno de baixa densidade (PEBD ou LDPE)
• Apresenta estrutura ramificada
• Parcialmente cristalino (50-60%)
• Boa tenacidade
• Satisfatória resistência ao impacto e a algumas soluções
aquosas (inclusive a elevadas temperaturas),
• Sofre com o ataque de solventes alifáticos, clorados e
aromáticos;
• Empregos: filmes para embalagens industriais e
agrícolas, brinquedos e utilidades domésticas,
revestimentos de fios e cabos, dutos e mangueiras
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros termoplásticos
• Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE)
• É o quarto termoplástico mais vendido no mundo;
• Baixo numero de ramificações em sua cadeia  maior
cristalinidade e densidade;
• Polímero de elevada rigidez e resistência à tração se
comparado aos outros tipos de polietileno
• Usos: fios, cabos, malhas redes, tubos rígidos,
isolamento de fios e cabos elétricos, entre outros.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros termoplásticos
• Polietileno linear de baixa densidade (PELBD ou LLDPE)
• É um material com grande capacidade de selagem a
quente, desta forma podendo ser empregado em
embalagens de gêneros de primeira necessidade,
substituindo o PEBD
• São conformados por extrusão e por injeção
• Empregos: fraldas descartáveis, recipientes, artigos
flexíveis, entre outros.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polietileno de ultra-alto peso molecular (PEUAPM ou
UHMWPE)
• Elevada resistência à abrasão, ao impacto e à ação de
alguns produtos químicos, como álcalis, ácidos, solventes,
combustíveis, detergentes e oxidantes
• Emprego em diversos tipos de indústrias (mineração, têxtil,
química, alimentícia, bebidas, papel e celulose)
• As moldagens por compressão ou prensagem adequadas.
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polietileno de ultra baixa densidade (PEUBD ou ULDPE):
• Características diferenciadas em relação ao PELDB
• Melhores propriedades ópticas
• Melhor resistência e flexibilidade
• O principal emprego  resina modificadora,
principalmente para polietileno o PEAD, PEBD e o
polipropileno
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Poliestireno (PS)
• Material de elevada dureza, rigidez e resistência à tração,
amolecendo em temperaturas de 90-95 °C, com baixo
custo.
• É inodoro, insípido e atóxico, possuindo pequena absorção
de umidade. Apresenta resistência aos álcalis e é solúvel
em ésteres, hidrocarbonetos aromáticos e clorados;
• Poliestireno expandido (EPS)  isopor®
• Usos  isolamento térmico, em construções como câmaras
frigoríficas, no preenchimento de juntas de dilatação, nas
lajes nervuradas e na fabricação de concreto leve.
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polipropileno (PP)
• Polímero termoplástico derivado do gás propeno de
moderada resistência mecânica
• Boa resistência química,
• Atacado por certos compostos halogenados, ácido nítrico,
hidrocarbonetos aromáticos e clorados;
• Usos  fabricação de tubos e conexões rosqueáveis e
soldáveis para condução de água, bem como em fibras
empregadas no concreto,
• Minimizar as fissuras de retração plástica em pavimentos e
aumentar a resistência à tração do concreto projetado
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Policloreto de vinila (PVC)
• 57% de cloro (NaCl) e 43% do eteno (petróleo)
• Principais características: bom isolante elétrico, térmico e
acústico, baixa permeabilidade a gases e líquidos, baixo
consumo de energia para sua fabricação, boa resistência à
oxidação e à corrosão e baixa combustibilidade (é auto-
extinguível);
• Boa resistência à degradação química, sendo vulnerável a
alguns compostos: solventes clorados, aromáticos,
cetônicos e tetrahidrofurânicos
• Presentes em colas, mastiques, tintas e vernizes;
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Policloreto de vinila (PVC)
• Na Engenharia Civil, o PVC extrudado é utilizado para a
fabricação de tubulações, perfis de janelas,
revestimentos de cabo
• Produtos em PVC flexível  isolamento elétrico devido à
baixa condutividade.
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Policarbonato (PC)
• Ácido carbônico + bisfenol
• Material com boa estabilidade dimensional, resistência ao
escoamento e às intempéries, apresentando uma boa
transparência. Possui baixa resistência à abrasão, podendo
ser facilmente riscado
• Na Engenharia Civil  substituição do vidro em coberturas e
fechamentos que exigem iluminação natural, principalmente
devido às suas características de alta resistência ao
impacto
• 250 vezes maior que o vidro e 50 vezes maior que o acrílico
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Politetrafluoretileno (PTFE)
• Teflon®  plástico com maior resistência à agentes
químicos;
• Principais características: baixo coeficiente de atrito, bom
isolamento elétrico, baixa condutividade térmica, excelente
resistência química (solventes e reagentes), propriedades
mecânicas satisfatórias mesmo a baixas temperaturas.
• Usos  fabricação de mantas (fibra de vidro inseridas em
uma matriz de PFTE) empregadas na construção de
tensoestruturas
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polimetil metacrilato (PMMA)
• Conhecido como acrílico.
• Apresenta certa semelhança ao vidro;
• Apresenta características ópticas e mecânicas superiores
ao poliestireno, mas apresenta um custo mais elevado
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Poliacetato de vinila (PVA ou PVAc)
• Material formado pela polimerização do acetato de vinila;
• Fracas propriedades mecânicas, não sendo adequado para
a moldagem de materiais;
• Apresenta uma elevada adesividade  emprego sob a
forma de emulsão em tintas de interiores e na fabricação
de adesivos do tipo cola branca.
Polímeros termoplásticos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• São também chamados de termorrígidos
• Amolecem e fluem sob dada temperatura e pressão
adquirindo a forma do molde, com subseqüente
solidificação.
• Novas aplicações de temperatura e pressão não
exercem influência no material, tornando os materiais
infusíveis, insolúveis e não recicláveis.
• Normalmente, apresentam maior resistência ao calor
que os materiais termoplásticos
• São amorfos
Polímeros termofixos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Resinas epóxi (ER)
• As resinas não são aplicadas isoladamente, mas
necessitam da presença de um catalisador para polimerizar
o material e ocorrer o endurecimento. O conjunto resina +
catalisador é denominado sistema epóxi.
• Principais tipos de catalisadores  fenóis, álcoois, aminas,
amidas e ácidos carboxílicos.
• Usos na Engenharia Civil
• injeção de fissuras e trincas, união de aço e concreto em
reforços, união de concretos com diferentes idades,
argamassas para preenchimento de descontinuidades nos
elementos e como adesivos para união de argamassas e
concretos em reparos.
Polímerostermofixos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Polidimetil-siloxano
• São os silicones.
• termofixos (quando vulcanizados com peróxido orgânico) ou
elastoméricos.
• Principais propriedades  boa resistência elétrica,
antiaderência, elevadas resistências químicas e térmicas,
resistência ao intemperismo, baixa tensão superficial e
repelência à água.
• Usos  juntas de dilatação em concreto, na vedação de
esquadrias de alumínio, louças sanitárias e janelas.
• Fabricação de tintas  melhora a aderência e a resistência
ao fendilhamento, ao risco e à abrasão.
Polímeros termofixos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Poliamidas
• Nome comercial  nylon®
• Fios de grande resistência
• Apresentam boa resistência à tração, resistência química e
fácil moldagem.
• Desvantagem  materiais higroscópicos
• Diminuição das suas propriedades mecânicas devido ao
aumento de volume quando da incorporação de água.
Fibras de vidro incorporadas ao material minimizam
esse efeito
Polímeros termofixos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Também denominados de elastômeros ou borrachas.
• Na temperatura ambiente podem apresentar
deformações superiores ao seu comprimento original
• Recuperação elástica total quando a tensão é retirada
• Presença de cadeias com baixa densidade de ligações
cruzadas na estrutura do material.
Polímeros elastoméricos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricos
• Borracha Natural (NR – natural rubber)
• Não é adequada para o emprego nas Engenharias
• Material mole e pegajoso
• Pequena resistência à abrasão.
• Vulcanização
• Aumento do módulo de elasticidade
• Acréscimo do limite de resistência à tração e da resistência à
degradação por oxidação.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricosC C
H
H
CH3
+ (m+n)S
C
H
C
H
H
C C
H
H
CH3
C
H
C
H
H
C C
H
H
CH3
C
H
C
H
H
C C
H
H
CH3
C
H
C
H
H
(S)m (S)n
• Vulcanização: adição de moléculas de enxofre ao
elastômero sob elevadas temperaturas
• Formação de ligações cruzadas
Figura 12 – Processo de vulcanização da borracha (Callister Jr., 2002) 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricos
• Estireno-butadieno (SBR – styrene-butadiene rubber)
• É um copolímero aleatório do butadieno estireno,
considerado como uma borracha de uso geral.
• Possui boa resistência contra o inchamento na presença de
ácidos e bases, mas não resiste quando em contato com
óleos minerais, graxas de lubrificação, gasolina e
hidrocarbonetos alifáticos.
• Na Engenharia Civil, o SBR pode ser empregado na
fabricação de concreto polímero, que apresenta um
aumento de resistência em relação ao concreto
convencional de até 50%.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricos
• Policloropreno (CR)
• Nome comercial  neoprene.
• Possui boa resistência ao envelhecimento, às intempéries,
ao ataque do ozônio e a determinados agentes químicos,
sendo dificilmente inflamável.
• Pode ser atacado por hidrocarbonetos clorados, ésteres,
éter e cetonas.
• Usos  aparelhos de apoio em pontes, viadutos e em
algumas estruturas pré-fabricadas
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricos
• Polietileno clorosulfonado
• É uma borracha sintética obtida através da reação do
polietileno com o cloro e o dióxido de enxofre.
• Nome comercial  hypalon®
• Principais características  resistência ao ataque de
diversos compostos químicos, resistência a elevadas
temperaturas de trabalho (~150°C), baixa inflamabilidade,
boa resistência à abrasão e elevada resistência ao ozônio.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Polímeros elastoméricos
• Isobutileno-isopreno
• Conhecido como borracha butílica.
• Características  excelente resistência às intempéries e
envelhecimento e baixa permeabilidade, podendo ser
utilizado em uma faixa que varia de -40ºC até +150ºC.
• Após a vulcanização  torna-se termofixo, com baixa
permeabilidade aos gases e elevada resistência ao
intemperismo
• Na Engenharia Civil  mantas poliméricas para
impermeabilização de estruturas
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Tipos de polímeros
•Quadro 4 – Valores de algumas propriedades de materiais poliméricos (Callister Jr., 2002) 
Massa 
específica 
(g/cm3)
Módulo de 
elasticidade 
(GPa)
Coeficiente 
de Poisson
Limite de 
escoamento 
(MPa)
Limite de 
resistência 
à tração 
(MPa)
Alongamento 
(%)
Cloreto de 
polivinila 
1,30-1,58 2,41-4,14 0,38 40,7-44,8 40,7-51,7 40-80
Estireno-butadieno 0,94 0,002-0,01 - - 6,9-24,1 400-600
Silicone 1,10-1,60 - - - 10,3 100-800
Epóxi 1,11-1,40 2,41 - - 276-90,0 3-6
Náilon 1,14 1,59-3,79 0,39 55,1-82,8 94,5 15-80
Policarbonato 1,20 2,38 0,36 62,1 62,8-72,4 110-150
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Tipos de polímeros
•Quadro 4 (continuação) – Valores de algumas propriedades de materiais poliméricos 
•(Callister Jr., 2002) 
Massa 
específica 
(g/cm3)
Módulo de 
elasticidade 
(GPa)
Coeficiente 
de Poisson
Limite de 
escoamento 
(MPa)
Limite de 
resistência à 
tração (MPa)
Alongamento 
(%)
Poliéster 1,04-1,46 2,06-4,41 - - 41,4-89,7 <2,6
Poliestireno 1,05 2,28-3,28 0,33 - 35,9-51,7 1,5-2,5
Polietileno de alta 
densidade
0,96 1,08 - 26,2-33,1 22,1-31,0 10-1200
Polipropileno 0,90 1,14-1,55 31-37,2 31,0-41,4 100-600
Politetrafluoretileno 2,17 0,40-0,55 0,46 20,7-34,5 200-400

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