Aula 5 Polímeros

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AULA 5 – POLÍMEROS
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO I
UNIVERSIDADE FEDERAL R. DO SEMI ÁRIDO
CAMPUS ANGICOS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Prof. Ma. Janaina Salustio
Definição
 Polímeros são materiais compostos de origem natural
ou sintética que apresentam massa molar elevada,
formadas pela repetição de um grande número de
unidades estruturais básicas, chamadas de mero,
dando origem a macromoléculas.
POLI = MUITAS
MERO = UNIDADES DE 
REPETIÇÃO
Definição
 Polímeros naturais são
originados de plantas e
animais. Ex: madeira,
borracha, algodão, lã,
couro, seda, proteínas,
amido, etc.
 Polímeros sintéticos:
plásticos, borrachas
sintéticas e fibras.
 São compostos
basicamente de
hidrocarbonetos, isto é,
compostos formados por
átomos de carbono e de
hidrogênio.
Definição
N = nº de meros existentes na cadeia ou 
grau de polimerização (tamanho da 
molécula)
Monômeros: composto químico
que reage para formar polímeros.
Meros: unidade de repetição da
cadeia polimérica
A ligação entre os monômeros é
feita através de átomos ou
grupo de átomos do monômero,
capazes de efetuar uma nova
ligação química, seja pelo
rompimento de insaturações,
seja pela eliminação de
moléculas simples.
Onde os polímeros são 
usados na construção civil?
Tubulações, reservatórios, cabos 
elétricos...
Instalações hidrossanitárias, forro 
(revestimento), preenchimento (lajes)...
Coberturas
Estrutura das macromoléculas
 Homopolímero: polímero constituído por apenas um tipo
de monômero.
 Copolímero: polímero constituído por mais de um tipo de
monômero.
Monômero: cloreto de 
vinila
Monômeros:
estireno e butadieno
mero: buna-S
Polímero: SBR
Estrutura das cadeias poliméricas
 Cadeias lineares: podendo admitir conformação em zigue
-zague
 Cadeias com ramificações:
Cristalinidade dos polímeros
 Embora difícil, a cristalização dos polímeros pode ocorrer.
O grau de cristalinidade pode variar desde completamente
amorfo até quase totalmente cristalino.
Classificação dos polímeros em função de
suas características de fusibilidade
 Polímeros termoplásticos: são aqueles que amolecem
e fluem quando submetidos a uma dada temperatura e
pressão, podendo ser moldados. Uma vantagem desse
tipo de material diz respeito à possibilidade de remoldagem
quando da reaplicação de novas temperaturas e pressões,
sendo, portanto, recicláveis.
Os termoplásticos são caracterizados por possuírem ligações químicas
intermoleculares fracas, tipo van der waals, de maneira que podem ser
facilmente rompidas com a introdução de energia. Dessa forma, quando
tais materiais são aquecidos, as ligações são rompidas, permitindo que
haja maior facilidade de movimentação das cadeias poliméricas umas em
relação às outras. A capacidade das cadeias de fluírem com a aplicação
de temperatura garantem a esses materiais suas características de fácil
re-processabilidade.
Classificação dos polímeros em função de
suas características de fusibilidade
Classificação dos polímeros em função de
suas características de fusibilidade
 Polímeros termofixos: são materiais que amolecem e fluem
quando submetidos a uma dada temperatura e pressão
adquirindo a forma do molde com a formação de ligações
cruzadas entre as cadeias e com subsequente solidificação.
Novas aplicações de temperatura e pressão leva à degradação
do material (queima), por isso tais materiais são de difícil
reciclagem.
Os termofixos apresentam suas cadeias conectadas uma às outras
através da formação de ligações cruzadas. Essas ligações químicas
primárias, covalente, responsáveis pelas ligações cruzadas, somente são
rompidas com elevadas quantidades de energia, que, usualmente, levam
também ao rompimento de ligações das cadeias poliméricas e à
consequente degradação da macromolécula.
Classificação dos polímeros em função de
suas características de fusibilidade
Matéria prima – Obtenção dos polímeros
Matéria prima – Obtenção dos polímeros
nafta produtos básicos 
polímeros
produtos de 
consumo
Matéria prima – Obtenção dos polímeros
Aditivos
 Plastificantes: melhora a flexibilidade e ductilidade dos
polímeros. As moléculas de plastificantes ocupam posições
entre as macromoléculas dos polímeros, aumentando a
distância entre as cadeias e reduzindo a intensidade das
ligações intermoleculares.
 Pigmentos: servem basicamente para colorir e dar opacidade a
um polímero.
 Estabilizadores: evita a degradação dos polímeros quando
expostos à radiação ultravioletas.
Aditivos
 Retardadores de chama: aumentam a resistência à
inflamabilidade dos polímeros, através da diminuição da
temperatura no local da queima.
 Cargas: melhora as propriedades dos polímeros a um custo
reduzido, como por exemplo adição de cargas (materiais
inertes) para diminuir o custo de produção dos polímeros.
Massa Específica
Os materiais poliméricos apresentam uma massa pequena,
o que confere a estes materiais uma leveza apreciável, tornando-
se por vezes uma vantagem em relação a outros materiais
utilizados na construção civil.
Material Densidade
(g/cm³)
Madeira 10 – 11,8
Metal 2,6 – 11,45
Polímeros 0,9 – 1,5
Cerâmicos 3,3
Propriedades dos polímeros
Comportamento mecânico
Propriedades dos polímeros
 Polímeros com elevado grau de cristalinidade: ruptura frágil;
 Conforme se aumenta o grau de amorfismo: os polímeros
tendem a serem dúcteis.
Corpo de prova de material 
polimérico empregado no 
ensaio de tração
Ensaio de tração – alongamento 
de cp próximo a ruptura
Comportamento mecânico
Propriedades dos polímeros
A temperatura tb tem um
efeito significativo no
comportamento mecânico
dos materiais poliméricos.
Com o aumento da
temperatura, as forças de
van der waals se tornam
mais fracas e o
deslizamento entre cadeias
adjacentes ocorre com
mais facilidade. Isso
acarreta em diminuição da
rigidez e aumento da
ductilidade.
Plástico
Resistência 
à tração 
(Mpa)
Resist. à 
Compressão 
(Mpa)
Resist. à 
flexão 
(Mpa)
Poliestireno 36 - 51,7 82,8 - 89,7 69 - 100,7
Polietileno 21 - 38 21 - 35 21 - 42
Poliuretano 69 - 76 86,2 131
Silicone 2,4 - 6,9 - -
Resinas 
fenólicas 34 - 62 83 - 103 76 - 117
Comportamento mecânico
Propriedades dos polímeros
Resistência ao impacto
Propriedades dos polímeros
 O estudo do comportamento dos materiais poliméricos sob
impacto é importante, pois há um grande número de situações
em que estão sujeitos a tal tipo de solicitação (choques
mecânicos em quedas, batidas).
 A resistência ao impacto é variável. Existem plásticos que
conseguem absorver energia e deformar-se sem quebrar e
outros se mostram bastante quebradiços, sem qualquer
capacidade de oposição ao choque.
 No entanto, tanto os materiais poliméricos cristalinos quanto os
amorfos são frágeis a baixas temperaturas, apresentando
pequenos valores de resistência ao impacto.
Características Térmicas
 As características térmicas dos materiais poliméricos estão intimamente
relacionadas com a sua estrutura e composição molecular.
 Os polímeros são frágeis e quebradiços a temperaturas baixas, porém com
o aumento da temperatura adquirem certa plasticidade. Contudo, para
temperaturas acima do limite recomendado, os plásticos se liquidificam, ou
seja, se tornam fluidos.
Propriedades dos polímeros
Características Elétricas
Os materiais poliméricos possuem boas propriedades de isolamento
elétrico.
Características Acústicas
Alguns polímeros como,por exemplo, o poliestireno expandido e o
poliestireno extrudido, apresentam boas características de isolamento acústico.
Resistência à Corrosão
A maior parte dos polímeros apresenta superfície lisa e sem poros, o que
impede a penetração e a acumulação de impurezas. Isto confere a esses materiais
a capacidade de serem imunes a corrosão e resistentes a absorção de água
(impermeabilidade). No geral os polímeros apresentam baixa permeabilidade.
Resistência a Degradação
A resistência desses materiais a degradação varia de polímeros para
polímeros. Fatores como o clima (seco ou úmido), ação dos raios solares e a
temperatura podem provocar degradação e envelhecimento do material, desta
forma, nem todos os polímeros podem ser usados em aplicações exteriores. Os
polímeros, de maneira geral, são sensíveis aos raios ultravioletas.
PORQUE UTILIZAR O POLÍMERO NA
CONSTRUÇÃO CIVIL?
 Pequeno peso específico;
 Aparência agradável;
 Resistência mecânica adequada a um conjunto
considerável de aplicações;
 Elevada resistência a corrosão;
 Isolamento elétrico e térmico;
 Fácil utilização;
 Possibilidade de coloração como parte integrante do
material.
Vantagens:
PORQUE UTILIZAR O POLÍMERO NA
CONSTRUÇÃO CIVIL?
 Fraca resistência ao fogo;
 Baixa resistência ao calor e as intempéries;
 Dificuldade de reparação quando danificados;
 Termicamente instáveis;
 Perda da cor resultante da deterioração provocada pelos 
raios ultravioletas
Desvantagens:
 É o quarto termoplástico mais vendido no mundo;
Fácil de ser trabalhado
Isolante elétrico
Sensível a radiação solar
Permeável a certos gases
Boa resistência ao choque e à tração
Polietileno
Aplicações:
Utilizado como lonas para proteção temporária de paredes contra
chuvas, coberturas de materiais depositados ao ar livre, proteção contra
poeiras em obras de construção, isolamento de cabos elétricos e
canalizações de água e esgoto.
Tipos de polímeros
Mais conhecido pelo nome comercial isopor;
É uma espuma rígida oriunda da expansão da resina
de poliestireno por meio do emprego de um agente
químico com grande qtd de bolhas de ar em seu interior;
 Muito Leve;
Isolante térmico;
Amortecedor de impacto;
Resistente ao envelhecimento
Poliestireno Expandido(EPS)
Aplicações:
Utilizado para isolamento térmico da cobertura, no preenchimento de
juntas de dilatação, lajes nervuradas e na fabricação de concretos
leves.
Tipos de polímeros
Boa resistência química;
moderada resistência mecânica;
Sensível aos raios ultravioleta;
Polipropileno (PP)
Aplicações:
É utilizado na fabricação de tubos e conexões roscáveis e soldáveis
para condução de água, bem como sob a forma de fibras empregadas
no concreto, a fim de minimizar as fissuras de retração plástica em
pavimentos e aumentar a resistência à tração do concreto projetado.
Tipos de polímeros
Polipropileno (PP)
Leve e versátil;
 100% reciclável
Resistente a choques e a corrosão
Impermeável a líquidos e gases;
Boa resistência à abrasão e a ação de fungos e outros
microoganismos;
Bom isolamento térmico, elétrico e acústico;
Baixa combustibilidade*.
Policloreto de vinila (PVC)
*O PVC apresenta a característica de auto extinção, quando a fonte de
calor entra em contato com o material, ele entra em combustão.
Contudo, com a retirada dessa fonte, o pvc deixa de propagar a chama.
Tipos de polímeros
Aplicações:
É utilizado na fabricação de tubulações, perfis de janela, revestimento
de cabos, etc
Acrílico
As principais características deste plástico são a transmissão
de luz (92%), leveza, não estilhaça, é brilhante, resistente a
intempérie, pode fissurar sob tensão.
Aplicações:
É usado como vidros sintéticos
Polimetacrilato de Metila (Acrílico)
Tipos de polímeros
Boa resistência química;
Grande poder de aderência;
Elevada dureza e boa resistência a abrasão;
Boa resistência a temperatura e boa resistência a umidade.
Resinas Epóxi 
Aplicações:
Utilizadas em tintas e vernizes, para proporcionar uma formação
uniforme da película colorida, na pavimentação devido a sua grande
resistência à abrasão, na injeção de fissuras e trincas, união de
concretos com diferentes idades em reforços
Tipos de polímeros
Boa estabilidade térmica, podendo suportar temperaturas até
250ºC;
Bons isolantes elétricos;
Elevadas resistências químicas;
Resistência ao intemperismo;
Repelência à água;
Silicone (Polidimetil-siloxano)
Aplicações:
São aplicados para colagem de bancadas, pias e vedação de juntas,
fissuras e esquadrias.
Tipos de polímeros
Boa resistência à abrasão;
Boa durabilidade;
Bom isolante térmico e acústico;
 Apresenta uma textura de uma espuma;
Poliuretano
Aplicações:
Utilizado principalmente em coberturas para melhorar seu conforto
térmico e acústico e na fixação de janelas e caixas de porta.
Tipos de polímeros
Tintas, vernizes e esmalte
Produtos poliméricos
 Composição
 Veículo
 resina (não volátil)
 solvente (volátil) 
 pigmentos 
 aditivos 
Impermeabilização
Produtos poliméricos
Impermeabilização
Produtos poliméricos
 São consideradas impermeabilização rígida por apresentarem
baixa capacidade de absorver deformações.
 Podem ser usados em banheiros, varandas, reservatório de
água, ou seja, em qualquer situação em que os pisos não estão
sujeitos a movimentação excessiva da base.
Impermeabilização
 Membranas são produtos impermeabilizante, moldado no local,
como ou sem material estruturante, cujo produto impermeável
básico é um polímero.
 A aplicação de membranas é realizada por meio de uma
imprimação da região a ser impermeabilizada, como o próprio
produto diluído ou com produtos especiais.
 Em seguida é feita a aplicação de várias demãos da emulsão
intercalada com um material estruturante, normalmente aplicado a
partir da segunda demão.
Impermeabilização - Membranas
Membrana asfáltica e aplicação do 
estruturante
Membrana acrílica aplicada sobre laje de 
cobertura.
Impermeabilização
 São materiais impermeáveis do tipo flexível, industrializados.
 São indicadas na impermeabilização de praticamente qualquer
tipo de componente, tais como lajes, piscinas, reservatórios, etc.
Isolamento térmico
Produtos poliméricos
 O polímero mais utilizado como isolante térmico é o poliestireno
expandido (isopor).É produzido na forma de placas de várias
espessuras;
 Usado em painéis sanduíches para paredes divisórias e
isolamento acústico e térmico em lajes nervuradas.
Telhas isotérmicas
Aditivos químicos
Produtos poliméricos
Mastiques e selantes
Produtos poliméricos
Selante a base de borracha em junta de 
dilatação de arquibancadas de ginásio.
 Exemplo de polímeros usados:
silicones e poliuretano.
Eletrodutos e materiais elétricos
Produtos poliméricos
PVC utilizado na fabricação de caneletas 
de embutir fiação elétrica.
Eletrodutos e materiais elétricos
Produtos poliméricos
PVC utilizado para revestimento de 
fios elétricos.
PEAD em eletrodutos flexíveis.
Poliestireno – espelhos e tomadas 
elétricas.
Tubulações e conexões hidrossanitárias
Produtos poliméricos
PVC – tubulação de água.
PVC – conexão de esgoto.
Tubulações e conexões hidrossanitárias
Produtos poliméricos
Coberturas
Produtos poliméricos